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1、煤炭基础知识2012年5月10日11.概述煤炭是远古植物残骸没入水中经过生物化学作用，然后被地层覆盖并经过物理化学与化学作用而形成的有机生物岩。它的主要用途是作为工业的动力燃料的化工产业原材料。煤炭是地球上蕴藏量最丰富分布地域最广的化石燃料。据世界能源委员会的评估，世界煤炭可采资源量达484104亿t标准煤，占世界化石燃料可采资源量的66.8。据1997世界能源统计评论统计，至1996年底，世界煤炭探明的可采储量为1.03161104亿t，储采比为224年，其中七位储量最大的国家依次为美国、中国、澳大利亚、印度、德国、南非和波兰。中国煤炭资源分布面广，除上海市外，全国30个省、市、自治区都有不
2、同数量的煤炭资源。22.煤炭种类有褐煤、烟煤、无烟煤、半无烟煤等几种（1）褐煤：多为块状，呈黑褐色，光泽暗，质地疏松；含挥发分40%左右，燃点低，容易着火，燃烧时上火快，火焰大，冒黑烟；含碳量与发热量较低（因产地煤级不同，发热量差异很大），燃烧时间短，需经常加煤。3（2）烟煤：一般为粒状、小块状，也有粉状的，多呈黑色而有光泽，质地细致，含挥发分30%以上，燃点不太高，较易点燃；含碳量与发热量较高，燃烧时上火快，火焰长，有大量黑烟，燃烧时间较长；大多数烟煤有粘性，燃烧时易结渣。4（3）无烟煤：有粉状和小块状两种，呈黑色有金属光泽而发亮。杂质少，质地紧密，固定碳含量高，可达80%以上；挥发分含量低
3、，在10%以下，燃点高，不易着火；但发热量高，刚燃烧时上火慢，火上来后比较大，火力强，火焰短，冒烟少，燃烧时间长，粘结性弱，燃烧时不易结渣。应掺入适量煤土烧用，以减轻火力强度。有时把挥发物含量特大的称做半无烟煤53.煤炭的作用与用途煤炭的用途十分广泛，可以根据其使用目的总结为两大主要用途：(1)动力煤，(2)炼焦煤。6我国动力煤的主要用途有：1)发电用煤：我国约1/3以上的煤用来发电，目前平均发电耗煤为标准煤370g/(kWh)左右。电厂利用煤的热值，把热能转变为电能。72)蒸汽机车用煤：占动力用煤2%左右，蒸汽机车锅炉平均耗煤指标为100kg/(万吨km)左右。83)建材用煤：约占动力用煤的
4、l0%以上，以水泥用煤量最大，其次为玻璃、砖、瓦等。94)一般工业锅炉用煤：除热电厂及大型供热锅炉外，一般企业及取暖用的工业锅炉型号繁多，数量大且分散，用煤量约占动力煤的30%。105)生活用煤：生活用煤的数量也较大，约占燃料用煤的20%。116)冶金用动力煤：冶金用动力煤主要为烧结和高炉喷吹用无烟煤，其用量不到动力用煤量的1%。12 (2)炼焦煤我国虽然煤炭资源比较丰富，但炼焦煤资源还相对较少，炼焦煤储量仅占我国煤炭总储量27.65%。炼焦煤类包括气煤(占13.75%)，肥煤(占3.53%)，主焦煤(占5.81%)，瘦煤(占4.01%)，其它为未分牌号的煤(占0.55%)；非炼焦煤类包括无烟
5、煤(占10.93%)，贫煤(占5.55%)，弱碱煤(占1.74%)，不粘粘煤(占13.8%)，长焰煤(占12.52%)，褐煤(占12.76%)，天然焦(占0.19%)，未分牌号的煤(占13.80%)和牌号不清的煤(占1.06%)。13炼焦煤的主要用途是炼焦炭，焦炭由焦煤或混合煤高温冶炼而成，一般1.3吨左右的焦煤才能炼一吨焦炭。焦炭多用于炼钢，是目前钢铁等行业的主要生产原料，被喻为钢铁工业的“基本食粮”。144.各煤类的特征1989年10月，国家标准局发布中国煤炭分类国家标准(GB5751-86)，依据干燥无灰基挥发分Vdaf、粘结指数G、胶质层最大厚度Y、奥亚膨胀度b、煤样透光性P、煤的恒湿
6、无灰基高位发热量Qgr，maf等6项分类指标，将煤分为14类。根据变质程度由深（高）到浅（低）将煤炭分为三大类14小类：三大类：无烟煤、烟煤、褐煤。烟煤又分为12类：贫煤、贫瘦煤、瘦煤、焦煤、肥煤、1/3焦煤、气肥煤、气煤、1/2中粘煤、弱粘结煤、不粘结煤、长焰煤。151、无烟煤：高固定碳含量，高着火点（约360420）,高真相对密度（1.351.90）,低挥发分产量和低氢含量。除了发电外，无烟煤主要作为气化原料（固定床气化发生炉）用于合成氨、民用燃料及型煤的生产等。一些低灰低硫高HGI的无烟煤也用于高炉喷吹的原料。全水Mt：6%、干基灰分Ad：20.00%、干燥无灰基挥发分Vdaf：10.0
7、0%、干基全硫St,d：=1.0%、发热量5800大卡、灰融熔性ST1400度Y=10162、贫煤：烟煤中煤级最高的煤，它的特征是：较高的着火点（350360），高发热量，弱粘结性或不粘结。贫煤主要用于发电和电站锅炉燃料。燃烧时火焰短，耐烧。干燥无灰基挥发分Vdaf：10.0-20.OG大约在5左右173、贫瘦煤：挥发分低，粘结性较差，可以单独用来炼焦。单独炼焦时，生成的焦粉较多,当与其他适合炼焦的煤种混合时，贫瘦煤的掺入将使焦炭产品的块度增大。贫瘦煤也可用于发电、电站锅炉和民用燃料等方面。干燥无灰基挥发分Vdaf：10.0-20.0G：5-20184、瘦煤：中度的挥发分和粘结性，主要用于炼焦
8、。在炼焦过程中可能会产生一些胶质物，胶质层的厚度为610mm。由瘦煤单独炼焦产生的焦炭，机械强度较高但耐磨强度相对较差。除了那部分高灰高硫的瘦煤，瘦煤经常与其他煤种混合炼焦。全水Mt：6%、干基灰分Ad：20.00%、干燥无灰基挥发分Vdaf10-20.00%、干基全硫St,d：=1.0%、发热量5800大卡、灰融熔性ST1400度195、焦煤：焦煤是中等及低挥发分的中等粘结性及强粘结性的一种烟煤。加热时能产生热稳定性很高的胶质体。单独炼焦时能得到块度大、裂纹少、抗碎强度高的焦炭，其耐磨性也好。全水Mt：8%、干基灰分Ad7.01-10.00%、干燥无灰基挥发分Vdaf16.00-28.00%
9、、干基全硫St,d：=0.6%、粘结指数G65、胶质层厚度Y18-24mm206、肥煤：肥煤是低、中、高挥发分的强粘结性烟煤。加热时能产生大量的胶质体。单独炼焦时能生成熔融性好、强度较高的焦炭，其耐磨性有的也较焦煤焦炭为优。缺点是单独炼出的焦炭，横裂纹较多，焦根部分常有蜂焦。主要用于炼焦（一些高灰高硫的肥煤用来发电）。全水Mt：8%、干基灰分Ad7.01-10.00%、干燥无灰基挥发分Vdaf25.00-37.00%、干基全硫St,d：=0.6%、粘结指数G85、胶质层厚度Y25mm217、1/3焦煤：介于焦煤、气煤和肥煤之间，具有较高的挥发分（类似于气煤），较强的粘结性（类似于肥煤）和很好的
10、炼焦性（类似于焦煤），这也是它被称为1/3焦煤的原因。单独炼焦能生成熔融性较好、强度较高的焦炭.1/3焦煤由于其产量高而主要用于炼焦和发电。全水Mt：8%、干基灰分Ad7.01-10.00%、干燥无灰基挥发分Vdaf28.00-37.00%、干基全硫St,d：=0.6%、粘结指数G65、胶质层厚度Y：=25mm228、气肥煤：高挥发分（接近于气煤）和强的粘结性（接近于肥煤），它适用于焦化作用产生的城市燃气和与其他煤种混合炼焦以增加煤气、焦油等副产品的产量。气肥煤的显微组成与其他煤种有很大的差异，壳质组的含量相对较高。全水Mt：8%、干基灰分Ad7.01-10.00%、干燥无灰基挥发分Vdaf3
11、7.00%、干基全硫St,d：=0.6%、粘结指数G85、胶质层厚度Y25mm239、气煤：气煤是一种煤化度较浅的炼焦用煤。加热时能产生较高的挥发分和较多的焦油。胶质体的热稳定性低于肥煤，能够单独炼焦。但焦炭多呈细长条而易碎，有较多的纵裂纹，因而焦炭的抗碎强度和耐磨强度均较其他炼焦煤差,很高的挥发分和中度的粘结性，主要用于炼焦和发电。全水Mt：8%、干基灰分Ad7.01-10.00%、干燥无灰基挥发分Vdaf37.00%、干基全硫St,d：=0.6%、粘结指数G35、胶质层厚度Y：=25mm2410、12中粘煤:是一种中等粘结性的中高挥发分烟煤。其中有一部分在单独炼焦时能形成一定强度的焦炭，可
12、作为炼焦配煤的原料。粘结性较差的一部分煤在单独炼焦时，形成的焦炭强度差，粉焦率高。干燥无灰基挥发分Vdaf20.0-37.0G：5-302511、弱粘煤:是一种粘结性较弱的从低变质到中等变质程度的烟煤。加热时，产生较少的胶质体。单独炼焦时，有的能结成强度很差的小焦块，有的则只有少部分凝结成碎焦屑，粉焦率很高。干燥无灰基挥发分Vdaf20.0-37.0G：5-302612、不粘煤：不粘煤是一种在成煤初期已经受到相当氧化作用的低变质程度到中等变质程度的烟煤。加热时，基本上不产生胶质体。煤的水分大，有的还含有一定的次生腐植酸，含氧量较多，有的高达10%以上。主要用于发电、气化和民用燃料等。不粘煤主要
13、产于中国的西北部地区。干燥无灰基挥发分Vdaf20.0-37.0基本没有粘结。2713、长焰煤：长焰煤是变质程度最低的一种烟煤，从无粘结性到弱粘结性的都有。其中最年轻的还含有一定数量的腐植酸。贮存时易风化碎裂。煤化度较高的年老煤，加热时能产生一定量的胶质体。单独炼焦时也能结成细小的长条形焦炭，但强度极差，粉焦率很高。主要用于发电、电站锅炉燃料等。干燥无灰基挥发分Vdaf37.0G35Y不大于52814:褐煤(HM)。褐煤分为透光率Pm30的年轻褐煤和Pm3050的年老褐煤两小类。褐煤的特点为：含水分大，(密度较小，无粘结性，并含有不同数量的腐植酸，煤中氧含量高。所有煤中最低级的煤，其特征是高水
14、分，高氧含量（约1530），并含有一些腐植酸。主要用于发电和气化。无粘结29新疆新业能源开发有限责任公司新疆新业能源开发有限责任公司30305.煤炭六项基本指标 第一个指标：水分。第一个指标：水分。煤中水分分为外在水分（煤中水分分为外在水分（MfMf）和内在水分）和内在水分(Mad)(Mad)、结晶、结晶水和分解水。水和分解水。煤中水分过大是不利于加工、运输，燃烧时会影响热稳煤中水分过大是不利于加工、运输，燃烧时会影响热稳定性和热传导，炼焦时会降低焦产率和延长焦化周期。定性和热传导，炼焦时会降低焦产率和延长焦化周期。现在我们常报的水份指标有：现在我们常报的水份指标有：1 1、全水份（、全水份（
15、MtMt），是煤中所有内在水份和外在水份的总），是煤中所有内在水份和外在水份的总和，也常用和，也常用MarMar表示。通常规定在表示。通常规定在8%8%以下。外在水分以下。外在水分为在一定条件下，煤样与周围空气湿度达到平衡时所失为在一定条件下，煤样与周围空气湿度达到平衡时所失去的水分；内在水分为在一定条件下煤样达到空气状态去的水分；内在水分为在一定条件下煤样达到空气状态时所保持的水分时所保持的水分。2 2、空气干燥基水份、空气干燥基水份(Mad)(Mad)，指煤炭在空气干燥状态下所，指煤炭在空气干燥状态下所含的水份。也可以认为是内在水份，老的国家标准上有含的水份。也可以认为是内在水份，老的国家
16、标准上有称之为称之为“分析基水份分析基水份”的。的。1%1%以下。以下。31第二个指标：灰分指煤在燃烧的后留下的残渣。是煤中这些矿物质在化学和分解后的残余物。灰分高，说明煤中可燃成份较低。发热量就低.同时在精煤炼焦中，灰分高低决定焦炭的灰分。能常的灰分指标有空气干燥基灰（Aad）、干燥基灰分（Ad）等。也有用收到基灰分的（Aar）。优质煤和洗精煤的灰分含量相对较低。加权平均计算灰分值加权平均计算灰分值例例:某电厂进原煤某电厂进原煤3450t3450t，其中，其中1000t1000t煤煤Ad1=20.79%Ad1=20.79%，1050t1050t煤煤Ad2=23.48%Ad2=23.48%，1400t1400t煤煤Ad3=30.64%Ad3=30.64%，求该批煤平均灰分值。，求该批煤平均灰分值。解解:Ad:Ad（%）=（20.791000+23.481050+30.64140020.791000+23.481050+30.641400）/（1000+1051000+1050+14000+1400）=(20790+24654+42896)/3450=88340/3450=25.61=(
