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煤炭质量的基本指标

一、水分( M )

煤的水分分为两种,一是内在水分( Minh ) ,是由植物变成煤时所含的水分;二是外水( Mf ) ,是在开采、运输等过程中附在煤表面和裂隙中的水分.全水分是煤的外在水分和内在不分总和。一般来讲,煤的变质程度越大,内在水分越低。褐煤、长焰煤内在水分普通较高,贫煤、无烟煤内在水分较低。

水分的存在对煤的利用极其不利,它不仅浪费了大量的运输资源,而且当煤作为燃料时,煤中水分会成为蒸汽,在蒸发时消耗热量;另外,精煤的水分对炼焦也产生一定的影响。一般水分每增加 2 % ,发热量降低 100kcal/kg( 大卡/千克);冶炼精煤中水分每增加 1 % ,结焦时间延长 5 - 10min .

二、灰分( A )

煤在彻底燃烧后所剩下的残渣称为灰分,灰分分外在灰分和内在灰分。外在灰分是来自顶板和夹研中的岩石碎块,它与采煤方法的合理与否有很大关系。外在灰分通过分选大部分能去掉。内在灰分是成煤的原始植物本身所含的无机物,内在灰分越高,煤的可选性越差。灰是有害物质.动力煤中灰分增加,发热量降低、排渣量增加,煤容易结渣;一般灰分每增加 2% ? 发热量降低 10okcal / kg 左右。冶炼精煤中灰分增加,高炉利用系数降低,焦炭强度下降,石灰石用量增加;灰分每增加 1 % ,焦炭强度下降 2 % ,高炉生产能九下降 3 % ,石灰石用量增加 4 % .

三、挥发分( V )

煤在高温和隔绝空气的条件下加热时,所排出的气体和液体状态的产物称为挥发分。挥发分的主要成分为甲烷、氢及其他碳氢化合物等。它是鉴别煤炭类别和质量的重要指标之一。一般来讲,随着煤炭变质程度的增加,煤炭挥发分降低。褐煤、气煤挥发分较高,瘦煤、无烟煤挥发分较低。

四、固定碳含量( FC )

固定碳含量是指除去水分、灰分和挥发分的残留物,它是确定煤炭用途的重要指标。从 100 减去煤的水分、灰分和挥发分后的差值即煤的固定碳含量。根据使用的计算挥发分的基准,可以计算出干基、干燥无灰基等不同基准的固定碳含量。

五、发热量( Q )

发热量是指单位质量的煤完全的燃烧时所产生的热量,主要分为高位发热量和低位发热量。煤的高位发热量减去水的汽化热即是低位发热量。发热量国际单位为百万焦耳/千克( MJ/kg ) ,常用单位大卡斤克,换算关系为: 1MJ / kg =239 . 14kcal / kg ? 1J = 0.239gcal ? 1cal= 4 . l8J 。如发热量 550kcaL/ g , 5500kcal / kg=550÷239 . 14 = 23MJ / kg . 为便于比较,我们在衡量煤炭时消耗时,要把实际使用的不同发热量的煤炭换算成标准煤,标准煤的发热量为 29 . 27MJ/kg ( 700okcal / kg )。国内贸易常用发热量标准为收到基低位发热量( Qnet,ar) ,它反映煤炭的应用效果,但外界因素影响较大,如水分等,因此 Qnet,ar 不能反映煤的真实品质。国际贸易通用发热量标准为空气干燥基高位发热量( Qnet,ar) ,它能较为准确的反映煤的真实品质,不受水分等外界因素影响。在同等水分、灰分等情况下,空气干燥基高位发热量比收到基低位发热量高 1.25MJ/g ( 300kcal / kg )左右.

六、胶质层最大厚度( Y )

烟煤在加热到一定温度后,所形成的胶质层最大厚度是烟煤胶质层指数测定中利用探针测出的胶质体上、 F 层面差的最大值。它是煤炭分类的重要标准之一。动力煤胶质层厚度大,容易结焦;冶炼精煤对胶质层厚度有明确要求.

七、粘结指数( G )

在规定条件下以烟煤在加热后粘结专用无烟煤的能力,它是煤炭分类的重要标准之一,是冶炼精煤的重要指标。枯结指数越高,结焦性越强.

八、煤灰熔融性温度(灰溶点)

在规定条件下得到的随加热温度而变化的煤灰熔融性变形温度( DT )、软化温度 ( ST )、流动温度( FT ) ,常用软化温度( ST )来表示。灰熔融性温度越高,煤灰不容易结渣。因锅炉设计不同,对灰熔融性温度要求也不一样。煤灰熔融性温度的高低,直接关系到煤作为燃料和气化原料时的性能,煤灰熔融性温度低,煤灰容易结渣,增加了排渣的难度,尤其是固态排渣的锅炉和移动床的气化炉,煤灰熔融性温度要求较高。

九、哈氏可磨指数( HGI )

哈氏可磨指数是反映煤的可磨性的重要指标。煤的可磨性是指一定量的煤在消耗相同的能量下,磨碎成粉的难易程度。可磨指数赵大,煤赵容易磨碎成粉。在发电煤粉锅炉和高炉喷吹用煤,可磨指数是质量评价的一个重要指标。+、吉氏流动度( ddpm) 煤的流动度是表征煤在干馏时形成的胶质体的粘度,是煤的塑性指标之一。流动度是研究煤的流变性和热分解力学的有效手段,又能表征煤的塑性,可以指导配煤和焦炭强度预测。吉氏流动度是以固定力矩在煤受热形成的胶质体中转动的最大转速表示的流动度指标,用每分钟转动的角度来表示。

十一、增锅膨胀序数( CSN )

增塌膨胀序数是在规定条件下以煤在增祸中加热所得焦块膨胀程序的序号表征煤的膨胀性和塑性指标.增祸膨胀序数的大小取决于煤灰熔融性、胶质体生成期间析气情况和胶质体的不透气性。

十二、焦渣特征( CRC )

煤炭热分解以后剩余物质的形状。根据不同形状分为 8 个序号,其序号即为焦渣特征代号。
1── 粉状。全部是粉末,没有相互粘着的颗粒.
2── 粘着。用手指轻碰即为粉末或基本上是粉末,其中较大的团块轻轻一碰即成粉末。
3── 弱粘性。用手指轻压即成不块。
4 ── 不熔融粘结。用手指用力压才裂成小块,焦渣上表面无光泽,下表面稍有银白色光泽.
5 ── 不膨胀熔融枯结。焦渣形成扁平的块,煤粒的界限不易分清.焦渣上表面有明显的银白色金属光泽,下表面银白色光泽更明显。
6── 微膨胀熔融粘结。用手指压不碎,焦渣的上、下表面均有银白色金属光泽,但焦渣表面具有较小的膨胀泡.
7── 膨胀熔融粘结。焦渣的上、下表面均有银白色金属光泽,明显膨胀,但高度不超过 15mm 。
8── 强膨胀熔融粘结。焦渣的上、下表面有银白色金属光泽,焦渣高度大于 15mm 。

十三、煤炭工业分析指标的基准(详见有关章节)

分析项目存在状态或操作条件的表示符号

分析项目常用基准的表示符号

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