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煤质技术指标-挥发份常见问题

1.挥发份实验步骤:

第1步:如果是褐煤和长焰煤应预先压饼,并切成宽度约3mm的小块。
第2步:在预先于900℃温度下灼烧至质量恒定的带盖瓷坩埚中,称取粒度小于0.2mm的一般分析试验煤样1g,称准至0.0002g,然后轻轻振动坩埚,使煤样摊平,盖上盖,放在坩埚架上。
第3步:将马弗炉预先加热至920℃左右。打开炉门,迅速将放有坩埚的坩埚架送入恒温区,立即关上炉门并计时,准确加热7min。坩埚及坩埚架放入后,要求炉温在3min内恢复至(900±10)℃,此后保持在(900±10)℃,否则此次试验作废。加热时间包括温度恢复时间在内。
第4步:从炉中取出坩埚,放在空气中冷却5min左右,移入干燥器中冷却至室温(约20min)后称量。

2.挥发份计算公式:

计算煤样的空气干燥基挥发分

  m1  
Vad= ×100-Mad
  m  

式中:
Vad—空气干燥基挥发分的质量分数,%;
m — 一般分析试验煤样的质量,单位为克(g);
m1 — 煤样加热后减少的质量,单位为克(g);
Mad — 一般分析试验煤样水分的质量分数,%。

空气干燥基挥发分换算成干燥无灰基挥发分干燥无矿物质基挥发分:
干燥无灰基挥发分换算:

 
Vad
 
Vdaf= _____________ ×100
 
100-Mad-Aad
 

当一般分析试验煤样中碳酸盐二氧化碳的质量分数为(2~12)%时,则:

 
Vad-(CO2)ad
 
Vdaf= _____________ ×100
 
100-Mad-Aad
 

当一般分析试验煤样中碳酸盐二氧化碳的质量分数大于12%时,则:

 
Vad-[(CO2)ad -(CO2)ad(焦渣) ]
 
Vdaf= _____________________________ ×100
 
100-Mad-Aad
 

式中:
Vdaf — 干燥无灰基挥发分的质量分数,%;
(CO2)ad — 一般分析试验煤样中碳酸盐二氧化碳的质量分数(按GB/T 218测定),%;
(CO2)ad(焦渣) — 焦渣中二氧化碳对煤样量的质量分数, %。
干燥无矿物质基挥发分换算:

 
Vad
 
Vdmmf= ________________ ×100
 
100-(Mad+MMad)
 

当一般分析试验煤样中碳酸盐二氧化碳的质量分数为(2~12)%时,则:

 
Vad-(CO2)ad
 
Vdmmf= _______________ ×100
 
100-(Mad+MMad)
 

当一般分析试验煤样中碳酸盐二氧化碳的质量分数大于12%时,则:

 
Vad-[(CO2)ad -(CO2)ad(焦渣) ]
 
Vdmmf= _____________________________ ×100
 
100-(Mad+MMad)
 

式中:
Vdmmf — 干燥无矿物质基挥发分的质量分数,%;
MMad — 空气干燥基煤样矿物质的质量分数(按GB/T 7560 测定),%。

3.什么是煤炭中的挥发份?全称为(挥发份产率)

答:指煤中有机物和部分矿物质加热分解后的产物,不全是煤中固有成分,还有部分是热解产物,所以称挥发份产率。

挥发份大小与煤的变质程度有关,煤炭变质量程度越高,挥发份产率就越低。

在燃烧中,用来确定锅炉的型号;在炼焦中,用来确定配煤的比例;同时更是汽化和液化的重要指标。  

常使用的有空气干燥基挥发份( Vad )、干燥基挥发份( Vd )、干燥无灰基挥发份( Vdaf )和收到基挥发份( Var )。  

其中 Vdaf 是煤炭分类的重要指标之一。

4.为什么要称挥发份产率而不称为挥发分含量?

答:两者含义不同,挥发份含量往往被人理解为是原来煤中的一个组成部分,是固有的,而实际上它是煤在特定的条件下受热分解的产物。不同的温度有不同的挥发份产率,其化学成分也有差异,所以挥发份测定结果不宜称挥发份含量,称挥发份产率更为确切。

5.挥发份测定应怎样操作才能得到正确的结果?

答: 1 、称量前坩埚应在 900±10℃ 的温度下灼烧至恒重

2 、称取的试样质量应在 1± 0.01g 范围内,并使试样摊平

3 、高温炉要有足够的恒温区

4 、坩埚要符合要求

5 、测定时要注意观察炉温在 3 分钟内要恢复到 900± 10℃

6 、热电偶要安装正确并要定期校验

7 、炉子要密封

8 、坩埚架要符合要求。

6.简述挥发份对锅炉燃烧有什么影响?

答: 1 、挥发份高的煤易着火,火焰大、燃烧稳定,但火焰温度较低;

2 、挥发份低的煤,不易点燃,燃烧不稳定,化学和机械不完全燃烧损失增加严重时甚至引起熄火。

7.测定煤的挥发分产率应注意哪些问题?

为获得可到的挥发分结果,必须注意一下问题:

一、测定温度应严格控制在 900± 10℃ ,为此必须:

(一)、 定期对热电偶及毫伏计进行校正,校正和使用热电偶时,其冷端应放入冰水或将零点调到室温,或采用冷端补偿器;

(二)、 定期测量马弗炉的恒温区,装有煤样的坩埚必须放在马弗炉恒温区。

二、装有煤样的坩埚放入马弗炉后,炉温应在 3min 内恢复到 900± 10℃ ,为此必须:

(一)、 马弗炉应经常验证其温度恢复速度是否符合要求,或应手动控制以保证符合上述要求;

(二)、 每次试验最好放同样数目的坩埚,以保证坩埚及其支架的热容量基本一致。

三、 总加热时间(包括温度恢复时间)要严格控制在 7min.

四、 要使用符合 GB211 规定的坩埚,坩埚盖子必须配合严密。

五、 要用耐热金属做的坩埚架,它受热时不能掉皮,若沾在坩埚上影响测定的结果。

六、 坩埚从马弗炉取出后,在空气中冷却时间不宜过长,以防焦渣吸水

8.褐煤、长焰煤的挥发分测定时,为什么必须压饼?

当测定低变质程度的煤如褐煤、长焰煤事,由于他们的水分和挥发分很高,如一松散状态放入 900℃ 炉中加热,则挥发分会骤然大量释出,把坩埚盖顶开(产生爆鸣声)带离碳粒,是结果偏高,而且重复性差,若将式样压成饼,切成 3mm 的小块后再进行测定,由于试样紧密可减缓挥发分的释放速度,因而可有效地防止煤样爆燃、喷溅,使测定结果稳定可靠。

9.挥发分测定后发现坩埚盖上有灰白色的物质是怎么回事?应如何米面这种现象?

坩埚盖上的灰白色物质是煤样氧化而生成的,它会使挥发分测定值偏高,这种氧化现象主要是由于坩埚盖子不严,空气侵入坩埚内而引起的。对于烟煤,特别是高挥发分煤并不严重,因为大量挥发分往外逸出会阻止空气侵入,特别是高挥发分煤等低挥发分物质,氧化作用可能严重一些,此时可以在煤样中加入几滴挥发性液体(如苯等),加热时挥发性液体挥发并往坩埚外逸出从而空气侵入。

10.挥发分的含义?对挥发分的测定有何技术要求?

答:煤的挥发分是指煤样在900±10℃隔绝空气的条件下加热7min,由煤中有机物分解出来的气体和液体(呈蒸汽状态)的产物。

挥发分的测定是一项规范性很强的试验,其测定的结果完全取决于所规定的试验条件,所以在测定燃煤挥发分时,对测定的技术要求很严。具体如下:

技术要求:(1)高温炉内温度应严格控制在900±10℃的范围内,当放进试样后,炉温应在5min内恢复到900±10℃。

(2)加热时间的计时应用秒表,即当试样一送入高温炉的高温区开始计时,到试样离开高温炉为止,这一操作过程应准确为7min。否则,试样做报废处理。

(3)测定时应用专用的坩埚。当坩埚在炉内灼烧时应避免坩埚与坩埚之间、坩埚与高温炉壁的直接接触。

(4)在测定时,如坩埚或坩埚盖上聚有黑烟时,试验也做报废处理。

挥发份相关链接:

GB/T 212 煤的工业分析方法
GB/T 218 煤中碳酸盐二氧化碳含量的测定方法
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