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1、,煤炭燃料基础知识中国-集团公司燃料管理部质量监督处,内容：一、中国煤炭分类二、各类煤的基本特性及主要用途三、动力煤的质量要求四、动力煤质量指标有关知识,一、中国煤炭分类,1煤种类别和分类指标 （3大类、14类别） 1.1 煤炭分类依据和指标 合理利用煤炭资源和方便科学研究 依据煤的自然性质和煤在热加工过程中表现的特性，将各种性质不同的煤分为若干类别 使同一类煤有相近的特性 不同类煤的性质有明显差异,中国煤炭分类指标：干燥无灰基挥发分VdafVdaf是表征煤化程度的参数（煤的自然性质）粘结指数G、胶质层厚度Y、奥亚膨胀度b（烟煤分类辅助指标）G、Y、b是表征煤炼焦工艺性能的参数,1.2 中国煤
2、炭分类 (GB 5751- 2009)三大类：,1.2.1 无烟煤的类别,1.2.2 烟煤的类别,烟煤的类别(续上表),烟煤的类别(续上表),烟煤的类别(续上表),1.2.3 褐煤的类别,二、各类煤的基本特性及主要用途,1 无烟煤 (WY) 特点：挥发分低，固定碳高；相对密度高（纯煤 1.351.90）；燃点高（一般 350420左右），燃烧时不冒烟； 典型产地：北京（01，年老无烟煤）山西晋城（02，典型无烟煤）山西阳泉（03，年轻无烟煤）,主要用途： 民用（如做蜂窝煤）合成氨造气原料高炉喷吹还原剂和烧结铁矿石用燃料制造各种碳素材料如碳电极、阳极糊的原料制造活性碳、炉料的原料制造航空用型煤的
3、原料,2 贫煤 (PM) 特点：烟煤中变质程度最高的煤种不粘结或微弱粘结，在层状炼焦炉中不结焦 发热量比无烟煤高燃烧时火焰短，耐烧燃点较高（350360左右） 典型产地：山西潞安,主要用途：电厂燃料与高挥发分煤配烧，可发挥热值高且耐烧的优点民用及工业锅炉燃料高炉喷吹燃料,3 贫瘦煤 (PS) 特点：炼焦煤中变质程度最高的煤种挥发分较低，粘结性仅次于瘦煤单独炼焦时粉焦多，配煤炼焦时作为瘦化剂，起到提高焦炭块度的作用 典型产地：山西西山矿务局 主要用途：冶金工业配煤炼焦发电、民用及其它工业炉窑的燃料,4 瘦煤 （SM) 特点：中等粘结性的低挥发分炼焦煤单独炼焦时能得到块度大、裂纹少、抗碎强度较好、
4、但耐磨性较差的焦炭配煤时起降低挥发分、增大焦炭块度作用 典型产地：河北峰峰四矿 主要用途：冶金工业配煤炼焦高灰、高硫的瘦煤一般作为电厂和工业锅炉的燃料,5 焦煤 （JM) 特点结焦性较强的炼焦煤挥发分(Vdar)一般在1628之间单独炼焦时能得到块度大、裂纹少、抗碎强度和耐磨强度都很高的焦炭单独炼焦时膨胀压力大，使推焦困难 典型产地：汾西高阳，淮北石台，西山马兰 主要用途： 配煤炼焦,6 肥 煤（FM) 特点强粘结性煤中等、中高等挥发分（Vdaf 25-35%)加热时产生大量胶质体单独炼焦产生熔融性好、强度高、耐磨性好的焦炭，但有较多的横裂纹配煤炼焦中起骨架作用 典型产地河北开滦、贵州盘江 主
5、要用途冶金工业配煤炼焦（基础煤）,7 1/3焦煤（1/3M)特点较强粘结性煤中等、偏高挥发分单独炼焦产生熔融性良好、强度较高、耐磨性较差的焦炭；配煤炼焦配入量范围宽，可获得高强度焦炭 典型产地安徽淮南、河南永荣 主要用途冶金工业配煤炼焦（基础煤）,8 气肥煤 (QF) 特点强粘结性炼焦煤，结焦性高于气煤、低于肥煤高挥发分，高胶质体厚度（y值）单独炼焦产生大量煤气和液体化学产品配煤炼焦中起骨架作用 典型产地江西乐平、浙江长广 主要用途配煤炼焦（增加化学产品收率）高温干馏，制造城市煤气,9 气煤 （QM） 特点变质程度较低、挥发分较高的炼焦煤加热时产生较高的煤气和较多的焦油不应单独炼焦（焦炭的质量
6、较差） 典型产地辽宁抚顺、山西平朔 主要用途配煤炼焦（增加煤气和化学产品收率）电厂和工业锅炉的燃料高温干馏，制造城市煤气,10 1/2中粘煤 （1/2 ZN) 特点挥发分变化范围较宽、中等结焦性煤储量、产量不多单独炼焦时强度差、粉焦率高 主要用途气化用煤动力用煤配煤炼焦,11 弱粘煤 (RN) 特点低、中变质程度、弱粘结性非炼焦煤加热时产生少量胶质体 多生成于中生代的早、中期侏罗纪 典型产地山西大同 主要用途电厂和工业锅炉的燃料煤的气化原料,12 不粘煤 特点低、中变质程度的、非炼焦煤加热时不产生胶质体水分高，氧含量高低灰、低硫灰熔融性低 典型产地内蒙东胜、神府矿区，甘肃靖远、新疆哈密矿区,主
7、要用途 发电用煤气化用煤民用和其它动力燃料,13 长焰煤 (CY)特点变质程度最低、高挥发分的非炼焦烟煤煤的燃点低纯煤热值较低无粘结性到弱粘结性都有贮存时易风化碎裂 典型产地内蒙准格尔矿区，辽宁阜新、铁法等矿区 主要用途电厂及其它工业锅炉燃料气化用煤,14 褐煤 (HM) 特点煤化程度最低水分大、氧含量高挥发分高，不粘结，热值低孔隙度大化学反应性高，热稳定性差贮存时易风化变质和碎裂含不同数量的腐植酸灰熔融性普遍较低,典型产地内蒙平庄、霍林河矿区，云南小龙潭等 主要用途 发电燃料气化燃料加氢液化原料提取褐煤蜡或腐植酸的原料,三、动力煤的质量要求,1 动力用煤 动力煤：凡是作为发电、机车、非电站锅
8、炉、烧制水泥等都属于动力用煤。 主要煤种：褐煤、长焰煤、不粘煤、弱粘煤、贫煤、粘结性较差的气煤，少部分无烟煤 主要商品煤形式：洗混煤，洗中煤、煤泥、末煤、粉煤、筛选煤,2 发电用煤质量要求2.1 煤种煤粉锅炉，褐煤到无烟煤都能烧；干燥无灰基挥发分 23MJ/kg一般中、小型电厂：Qnet,ar 18.823MJ/kg沸腾燃烧的小型电厂： Qnet,ar 12.5MJ/kg燃用褐煤的发电厂： Qnet,ar 12MJ/kg,GB/T 7562-2010发热量（Qnet，ar）技术要求,GB/T 7562-2010发热量（Qnet，ar）技术要求,2.3 煤的挥发分挥发分是煤的气体可燃物发热量相同
9、的煤，挥发分较高时锅炉热效率较高挥发分应与锅炉设计相适应一般： Vdaf 10较好： Vdaf 20更易燃烧： Vdaf 3040（37）褐煤电厂： Vdaf 40（37）,GB/T 7562-2010中挥发分（Vdaf%）技术要求,2.4 煤的灰分灰分高影响热效率一般以干基灰分Ad不大于24为宜为充分利用劣质煤， Ad可放宽到46,GB/T 7562-2010中灰分（Ad %）技术要求,2.5 全硫腐蚀燃煤设备，污染环境St 1为宜缺煤、高硫煤区：St 12.5 MJ/kg 时：软化温度ST 1350 发热量12.5 MJ/kg 时： 软化温度ST不限,GB/T 7562-2010灰熔融性（
10、ST ）技术要求,2.8 可磨性影响磨煤机功耗和磨粉能力。通常要求HGI 50,GB/T 7562-2010哈氏可磨性HGI技术要求,四、动力煤质量指标有关知识,1、煤炭的特点 煤炭：古代植物残骸经地质作用变化而成的可燃性生物岩。 特点：由有机物和无机矿物质组成的复杂且非常不均匀的混合物。,2、煤质分析的特点1）样品的代表性1g或小于1g样品的结果代表1千或几千吨煤的品质。2）误差构成采样误差： 80制样误差：16化验误差：4,3） 试验方法 两类：固有成分或特性分析如：煤的全硫，碳，氢，氮分析，及发热量测定等；特点：测定结果不随试验条件而变；,非固有成分或特性分析（规范性试验）煤在人为规定的
11、条件下，使煤产生某种转化，然后测定转化生成物的量和特性的分析。如：煤的灰分、挥发分、灰熔融性、可磨性，以及焦化指标分析或测定等特点：试验结果随试验方法和试验条件（温度、时间、压力等）而改变。,4）试样：分析试验煤样：达到空气干燥状态 空气干燥状态：室温下连续干燥1h质量变化 不超 过0.1%煤样的存放：严密容器防止水分变化，氧化及污染煤样的称取：充分混匀，多点取样防止比重不同部分的分层和离析,3、 发电用煤质量指标简介 3.1 水分 化合水：以化合方式同煤中的矿物质结合，是矿物晶格的一部分，如 CaSO42H2O 105-110 不能除去不能准确测定游离水：以物理吸附或附着方式与煤结合 105
12、-110 能除去可测定,全水分 total moisture Mt ： 煤的外水和内水之和，代表刚开采、发运及接收时煤 的水分空气干燥煤样水分 moisture Mad ：(一般分析煤样水分，空干基水分，分析水) 一般分析煤样与周围空气湿度达到平衡时所含的水分,水分测定原理：已知质量的煤样 在105110烘箱中干燥至质量恒定 根据质量损失计算煤的水分,影响水分值的主要因素 1）煤的变质程度（煤种）Mt Mad 褐煤： 15%-40% 5%-30% 烟煤： 5%-20% 0.5%-12% 无烟煤： 0.7%-3% 年老无烟煤： 2 %-9.5%,2）环境湿度：湿度大 水分高湿度小 水分低 3）制
13、样过程：制样室环境制样设备的密封性是否经过预干燥煤样储存方式,3.2 灰分定义：煤样在规定条件下完全燃烧后所得的残留物。来源：煤中矿物质灰分矿物质受热分解、化合等复杂反应的产物,矿物质在灰化过程中的主要四种反应：1）碳酸盐分解2) 黄铁矿氧化3) 失去结晶水4) 金属有机化合物中金属离子被氧化为金属氧化物,灰分与矿物质的区别： 组成和含量不同近似关系：MM1.10A+0.5SpMM 矿物质含量，A 灰分产率，Sp 硫化铁硫，,灰分测定原理： 一定量分析煤样 在灰皿中 慢灰法：在冷马弗炉中，于不少于30min内加热到500 ，停留30min，再继续加热到81510 ，灼烧到 质量恒定； 快灰法：1）马弗炉法， 2）特制管式炉法 计算残留物质量占分析煤样质量百分比。 灰化温度： ISO 标准： 815 10 C ASTM标准： 700-750C,3.3 挥发分 定义：煤样在规定条件下隔绝空气加热，进行水分校正后的质量损失。 用途： 用于煤炭分类和锅炉设备选型工艺设计等,测定原理： 1g 分析煤样 在带盖的坩埚中 900 10 C （注）加热 7 min 计算质量损失 扣除水分，得挥发分产率注： ISO 标准： 900 10 C ASTM标准： 950 20 C,
