煤质分析

1．煤的分类煤是古代植物经过漫长的地质演变而成的混合物。根据成煤植物种类的不同，煤主要可分为两大类，即腐殖煤和腐泥煤。腐殖煤是由高等植物（即原始树木等）形成的煤，它在自然界分布最广，储量最大。腐泥煤是由低等植物（即菌、藻植物等）和少量浮游生物形成的煤。在我国山西浑源、山东兖州和肥城储有少量的该煤，由于储量、用途和习惯上的原因，除非特别指明，人们通常讲的煤就是腐殖煤。2．腐殖煤的分类及性质、用途根据煤化程度的不同，腐殖煤可分为泥炭、褐煤、烟煤和无烟煤四大类。其中烟煤是自然界最重要、分布最广、储量最大、品种最多的煤种。根据煤化程度的不同可将烟煤又细分为长烟煤、不粘煤、弱粘煤、1/2中粘煤、气煤、气肥煤、1/3焦煤、肥煤、焦煤、瘦煤、贫瘦煤、贫煤共12类。咱们厂洗选的三层煤就属于其中的1/3焦煤，九层煤属于其中的气肥煤。1.泥炭：是植物向煤转变的过渡产物，外观呈不均匀的棕褐色或黑褐色。它含有大量未分解的植物组织，如根、茎、叶等残留物，有事肉眼就能看出。泥炭水量很高，一般可达85％～95％。可采出的泥炭经自然风干后，水分可降至25％～35％。泥炭是在藻泽中形成的，干泥炭为棕黑色或黑褐色土状碎块。我国泥炭储量270ｔ，80％属裸露型，20％属埋藏型。泥炭有广泛用途。泥炭经气化可制成气体燃料或工业原料气；经液化可制成人造液体洁净燃料；泥炭焦化所得泥炭焦是制造优质活性炭的原料；用泥炭可以制造甲醇等多种化工原料；泥炭还是制造泥炭纤维板等建材替代品的原料；泥炭还可以直接用作土壤改良剂和高质量的腐殖酸肥料。2.褐煤：是泥炭沉积后经脱水，压实转变为有机生物岩的初期产物，因外 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 呈褐色或暗褐色而得名。褐煤大多数无光泽，真密度1.10～1.40g/cm3。褐煤与泥炭的最大区别在于褐煤不含未分解的植物组织残骸，且呈成层分布状态。我国褐煤较丰富，储量约893亿ｔ，主要集中于内蒙古﹑云南﹑吉林和黑龙江等省区。褐煤适宜成型作气化原料；对褐煤进行速热分解可制得优质城市煤气；其低温干馏煤气可用作燃料气或制氢的原料气，低温干馏的煤焦油经加氢处理可制取液体燃料和化工原料。但褐煤易风化破碎，故一般不宜长途运输。3.烟煤：烟煤的煤化程度低于无烟煤而高于褐煤，因燃烧时烟多而得名。所有的烟煤都是比较致密的，真密度较高（1.20～1.45g／cm3），硬度亦较大。烟煤分为12类如下。（1）长烟煤（CY）：是烟煤中变质程度最低的一种煤。黑色﹑沥青光泽，储存时易风化破碎。煤化程度较低的长烟煤粘结性差或没有粘结性焦渣易成粉末状。煤化程度较高的长烟煤，加热时能产生一定数量的胶质体，也能结成细小的长条形的焦炭，但焦炭强度很差，粉焦率很高。长烟煤主要用作动力煤，也作气化、液化和民用燃料。（2）不粘煤（BN）：是一种低变质程度到中变质程度的烟煤。煤的水分大，含氧量很高（10％以上），丝炭化组分含量高，加热时基本上不产生胶质体。无粘结性，焦渣呈粉状，发热量比其他烟煤低。主要作为动力煤，也作气化原料和民用燃料。（3）弱粘煤（RN）：是一种还原程度较弱的低变质到中变质程度的烟煤。加热时产生的胶质体较少，最大角质层厚度Y值为0～9mm，粘结性弱。炼焦时，有时能结成强度很差的小块焦或部分能凝结成碎屑焦，而且裂纹多，性脆，因而粉焦率很高。但通过加压成型、预热等方法可改善其结焦性，这种煤多适用于作气化原料煤和电气，机车及锅炉的燃料，有时也可用作炼焦用煤。(4)1/2中粘煤（1/2ZN）:是一种低到中变质的中等粘结性的中高挥发分烟煤。这种煤的一部分在单独炼焦时，能结成一定强度的焦炭，也可用作配煤炼焦的原料。粘结性较弱的一部分煤，因为在单独炼焦时结成的焦炭强度差，粉焦率高，一般可作为气化和动力用煤，配煤炼焦时也可适量配入适用。（5）气煤（QM）：是一种底变质程度的烟煤，具有较高的挥发分产率和焦油产率。一般能单独炼焦，但炼出的焦炭多呈细长条而较易碎，并有较多的纵裂纹，较之其他炼焦煤炼出的焦炭，抗碎强度和耐磨强度稍差，在配煤炼焦时，多配入气煤后，可增加产气率和化学产品的回收率。气煤除作配煤炼焦外，也是炼油、气化、液化的原料和民用动力燃料。（6）气肥煤（QF）：是一种中变质程度的挥发分高和胶质体量大的强粘结性烟煤。其炼焦性能介于肥煤和气煤之间，在单独炼焦时能产生大量的气体和液体化学产品。这种煤最适于高温干馏制造煤气，为了增加化学产品的产率也可用于配煤炼焦。（7）1/3焦煤（1/3）：是一种中变质程度中高挥发分的强粘结性烟煤。在单独炼焦时能产生熔融性良好、强度较高的焦炭。在炼焦时其配入量可在比较宽的范围内波动而获得强度较高的焦炭，在炼焦配煤中，它是性能良好的一类基础煤。（8）肥煤（FM）:是一种中变质程度的中等至中高挥发分强粘结性烟煤。这种煤在加热时能产生大量的胶质体。在单独炼焦时能产生熔融性好，强度高的焦炭。虽然焦炭有较多的纵裂纹，焦根部分常有蜂焦，但其耐磨程度比焦煤炼出的焦炭高。是配煤炼焦的基础煤。(9)焦煤（JM）:是中等及低挥发分的中等粘结性及强粘结性的中变质程度的烟煤。单独炼焦时能产生热稳定性很高的胶质体。所得焦炭块度大，裂纹少，抗碎强度高，耐磨强度也很高。但单独炼焦时膨胀压力大，出焦困难。这种煤是配煤炼焦的重要成分。（10）瘦煤（SM）:是中变质程度，低挥发分，中等粘结性的炼焦用煤。在焦化时能产生相当数量的胶质体。在单独炼焦时，能得到块度大、裂纹少、抗碎强度较好的焦炭。但熔融性较差。炼焦配入瘦煤也可增加焦炭产率，加大焦炭强度。某些质量较差的高灰、高硫瘦煤可作为掺烧燃料适用于发电、机车和锅炉等。（11）贫瘦煤（PS）：是一种低变质程度、挥发分很低的烟煤。单独炼焦时，粉焦甚多。在配煤炼焦中加入一定比例时也能起到瘦煤的瘦化作用。一般作为动力煤也可作为民用和工业燃料。（12）贫煤（PM）：是变质程度最高的烟煤，焦渣呈粉状，不粘结或极弱粘结，在层状炼焦炉中不结焦。主要用于动力及民用燃料，还可用于气化。4.无烟煤（WY）：是煤化程度最高的一种腐殖煤，因燃烧时无烟而得名。无烟煤外观呈灰黑色，带有金属光泽，物明显条带。在各种煤中，它的挥发分最低，真密度最大（1.35～1.90g/cm3），硬度最高，燃点高达360～410℃以上。无烟煤还可以进一步划分为01号（年老无烟煤）、02号（典型无烟煤）、03号（年轻无烟煤）。无烟煤主要用作民用、发电燃料；制造合成氨的原料，少数年轻的无烟煤也可用于发电。低灰、低硫、可磨性好的无烟煤，适于作高炉喷吹和烧结铁块的燃料，也可作为制造炭电极、阳极湖和活性炭的原料。三．煤质 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常用的几种基准1.空气干燥基：在制备煤样时，若在室温下连续干燥1h后煤样质量变化≤0.1%，则称此时的煤样为达到空气干燥状态。以达到空气干燥状态的煤样为基准，称为空气干燥基.以空气干燥基为基准的煤样不含外在水分。2.收到基（ar）：以收到状态的煤为基准，称为收到基。也就是说以即含有外在水又含有内在水的煤样为基准，称为收到基。3.干燥基（d）：以假想无水状态的煤为基准，称为干燥基。即干燥基不含外在水和内在水。4.干燥无灰基（daf）：以假想无水、无灰状态的煤为基准，称为干燥无灰基。四．影响煤质的主要因素1.水分：水分对煤利用的影响一般来说，水分是煤中无利有害的无机物质。这是因为：对煤进行机械加工时，煤中水分过多将造成粉碎、筛分困难，降低生产效率，损坏设备；在运输时，煤的水分增加了运输负荷，在寒冷地带水分易冻结，使煤的装卸发生困难，解冻则需增加额外的能耗；储存时，煤中的水分随空气湿度而变化，使煤易破裂，加速了氧化；炼焦时，煤中水分的蒸发需消耗热量，增加焦炉能耗，延长了结焦时间，降低了焦炉的生产能力；气化与燃烧时，煤中的水分降低了煤的有效发热量。煤中的水分，按其在煤中存在的状态，可以分为外在水分，内在水分和化合水三种。（1）煤的外在水分：是指煤在开采、运输、储存和洗选过程中，附着在煤的颗粒表面以及直径大于10-5cm的毛细孔中的水分（符号Mf）。外在水分以机械的方式与煤相结合，蒸汽压与纯水的蒸汽压相等，较易蒸发。当煤在室温下的空气中放置时，外在水分不断蒸发，直至与空气的相对湿度达到平衡时为止。此时失去的水分就是外在水分。（2）煤的内在水分：是指煤在一定条件下达到空气干燥状态时所保持的水分（符号Minh）。内在水分以吸附或凝聚方式存在于煤粒内部直径小于10-5cm的小毛细孔中，，较难蒸发，加热至105～110℃时才能蒸发。（3）煤的化合水：是指以化学方式与矿物质结合的，在全水分测定后仍保留下来的水分,即通常所说的结晶水和结合水。化合水含量不大，而且必须在更高的温度下才能失去，因此，在煤的工业分析中，一般不考虑化合水。煤中水分的测定包括:煤中全水分的测定（符号Mt）、空气干燥基水分的测定（符号Mad）和最高内在水分的测定（符号MHC）。2.灰分：煤的灰分是指煤中所有可以燃烧的产物完全燃烧后，以及煤中矿物质在不同温度下产生一系列分解化合等复杂反应后剩下来的残渣。因此，灰分是煤中所有废物的总称，是衡量煤炭使用价值的重要指标，也是煤炭计价的基础。一般灰分每增加2%，发热量降低约100kcal/kg。我们厂9#精煤灰分控制在8%以下时发热量能达到6800.00kcal/kg，如果作为动力煤的客户的要求为精煤发热量6500.00kcal/kg，我们洗选的时候完全可以把灰控制在10%就可以满足客户需要，此时发热量降到6700.00kcal/kg.灰分在一定范围内对发热量影响并不是很大，但客户愿意要低灰煤，分析原因如下：（1）增加运输负荷。我国煤炭产地分布很不均匀，约有70%的铁路运输能力用于煤炭运输，每年因煤中矿物质含量过高造成的无效运输十分惊人。对客户来说低灰煤可以节省运费。（2）增加煤炭消耗。煤作为燃料时，煤中矿物质不仅不能产生热量，而且煤灰外排要带走显热。动力煤的灰分每增加1%，大约要多消耗2.0%～2.5%的煤炭。（3）影响生产操作条件和产品质量。煤作为燃料和气化原料时，煤中的某些低熔点灰分易造成锅炉和气化炉的结渣和堵塞。（4）腐蚀设备和装置。煤中的Pb和Bi随燃烧气体带走，若沉积在金属表面会产生颗粒边界脆化作用导致金属损伤；煤中的黄铁矿使燃烧粉煤的锅炉炉底因发生硫化作用而损伤。（5）造成环境污染。锅炉与气化炉产生的灰渣与粉煤灰如不能及时利用，会占用大片土地并造成大气和水体污染。煤中的灰分来源于矿物质，以矿物质进入煤内的顺序，可分为内在矿物质和外来矿物质。内在矿物质是在成煤过程中形成的，它又分为两部分，一部分是原生矿物质，是由成煤植物本身的元素组成，它占内在矿物质的含量很少；另一部分是次生矿物质，它是在成煤过程中由外界混入的，次生矿物质的含量变化较大。内在矿物质很难用选煤方法除去。外来矿物质是在采煤过程中混入的顶、底板和煤层中夹矸等。外来矿物质容易用机械或洗选方法除去。特别我们厂洗选的九层煤属于高硫煤，硫主要以内在矿物质的形式存在，很难用选煤方法除去。我们厂的主要分选设备是重介质旋流器，正常生产过程中再选精煤灰分的控制，除了设备型号，尺寸外，主要是靠调节重介质的浓度和粒度来实现的。3.硫：煤中的硫通常以有机硫和无机硫的状态存在。有机硫与煤中有机质共生，结为一体，分布均匀，不易清除。对于以有机硫为主的低硫煤，经洗选后精煤的硫含量反而会因矿物质的减少而增高。无机硫主要来自矿物质中各种含硫化合物，主要有硫化物硫和少量硫酸盐硫。硫化物硫以黄铁矿为主。硫化物硫清除的难易程度与硫化物的颗粒大小及分布状态有关，粒度大者可用洗选法除去粒度极小且均匀分布在煤中者，就难以选除。硫酸盐硫以石膏为主，用洗选法可以除去。表1煤中硫分等级划分硫分等级硫分Sd/%特低硫煤≤0.50低硫分煤0.51～1.00低中硫煤1.01～1.50中硫分煤1.51～2.00中高硫煤2.01～3.00高硫分煤>3.00我们厂主选的三层煤硫分为1.0左右，从表1可以看出属于低硫煤，九层煤硫分在3.5左右属于高硫煤。