精品文档,仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除第一部分 煤炭基本知识讲座煤是地球上能得到的最丰富的化石原料煤的使用年限估计有几百年,它将是替代不断下降的石油资源的可靠能源中国是世界上煤炭资源丰富的国家之一,煤炭储量远大于石油、天然气储量,占能源构成的70%以上根据目前发表的数据表明,中国已探明的煤炭可采储量约为8000亿吨,占世界前列中国已探明的煤炭含量中炼焦用煤占42%;长焰、不粘煤和弱粘煤约占22%,褐煤约占14%,其他煤种约占22%了解煤炭的基础知识,无疑会给我们在生产经营过程中提供基本的保障,指导我们的工作一、煤炭的形成我国的主要聚煤期有以下几个时期:新生代 第三纪中生代 晚侏罗世-早白垩世 早、中侏罗世 晚三又叠世 晚生代 晚二叠世 晚石碳世-早二叠世 早石碳世 早古生代 早寒武世在这八个聚煤期中,除早寒武世属菌藻植物时代,形成腐泥无烟煤外,其它七个煤期无心腐植煤为主的聚煤期若以聚煤作用的强度而言,则以晚石碳世-早二叠世、晚二叠世、早中侏罗世、和晚侏罗世-早白垩世四个时期最为强烈二、 煤的组成煤炭主要由C、H、O、N、S、P等几种元素组成,其中C、H的含量较大。
宏观上煤又分为镜质组、壳质组、惰性组从肉眼上区分煤的岩石组分则又可分为:镜煤、亮煤、暗煤和丝炭丝炭外观像木炭,颜色灰黑,具有明显的纤维状结构和丝绢光泽,疏松多孔,性脆易碎染指,其空腔常被矿物质充填,称为矿化丝炭,其致密坚硬、比重大丝炭含量高的煤其可选性差镜煤呈黑色,光泽强,明亮如镜,因而得名,其质地纯净而均匀,常具有贝壳状或眼球状断口,性脆,内生裂隙发育,易破碎成棱角状小块,在煤中常呈透镜状或条带装,有时量浅理状夹在亮煤和暗煤中镜煤的挥发分和氢含量高,粘结性强,一般矿物质含量少暗煤的颜色为灰黑色,光泽暗淡,致密,比重大,内生裂隙不发育,坚硬而具有韧性,断口呈不规则状或平坦状在煤中形成较优厚的分层,甚至单独成层亮煤是煤中最常见的宏观煤岩成分其光泽公次于镜煤,性较优脆,内生裂隙发育,比重较优小,有时有贝壳状断口其均一程度不如镜煤,往往可见微细纹理,在煤层中常呈较优厚的分层或透镜状出现`煤不是单独存在于地壳之中,而是以伴生或共生的形式与其它矿物一起存在,伴生的其它矿物质可以通过洗选除去大部分,而共生的矿物质物理选矿法则无能为力三、煤炭的主要指标 评价煤炭的质量优劣,主要是通过一些工业性指标,如水分、灰分、硫分、挥发分、发热量、粘结指数、可磨性指数等等;1、 灰分(表示符号为A)煤样在规定条件下完全燃烧后所得的残留物。
灰分的主要成分为:SiO2(60~ 70%)、CaO(10~30%)、Al2O3(10~30%)FeO(<10%)、MgO(微量)灰分是判别煤炭质量的重要指标,其化分标准如下:1、) 原煤: Ad≤5.0% 特低灰煤 5.01~10.00% 低灰分煤 10.01~20.00% 低中灰煤 20.01~30.00% 中灰分煤 30.01~40.00% 中高灰煤 40.01~50.00% 高灰分煤2、) 精煤:治炼用炼焦精煤(甲精)等级灰分(Ad)%等级灰分(Ad)%15.01~5.5099.01~9.5025.51~6.00109.51~10.0036.01~6.501110.01~10.5046.51~7.001210.51~11.0057.01~7.501311.01~11.5067.51~8.001411.51~12.0078.01~8.501512.01~12.5088.51~9.00//注:一般级差在5元∕吨 左右 非冶炼用精煤(乙精)等级灰分(Ad)%等级灰分(Ad)%112.51~13.00514.51~15.00213.01~13.50615.01~15.50313.51~14.00715.51~16.00414.01~14.50//非洗选精煤的等级划分等级灰分(Ad)%等级灰分(Ad)%1≤5.001922.01~23.0025.01~6.002023.01~24.0036.01~7.002124.01~25.0047.01~8.002225.01~26.0058.01~9.002326.01~27.0069.01~10.002427.01~28.00710.01~11.002528.01~29.00811.01~12.002629.01~30.00912.01~13.002730.01~31.001013.01~14.002831.01~32.001114.01~15.002932.01~33.001215.01~16.003033.01~34.001316.01~17.003134.01~35.001417.01~18.003235.01~36.001518.01~19.003336.01~37.001619.01~20.003437.01~38.001720.01~21.003538.01~39.001821.01~22.003639.01~40.002、 水分 (表示符号M) 有外在水分和内在水分之分。
外在水分:在室温、一个大气压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:在一定条件下煤样达到空气干燥状态时所保持的水分,包括结晶水、层间水等 水分是煤炭结算的重要依据,国家规定了煤炭水分的计量标准,精煤6%、原煤4%,当购进煤炭高于计量水分时,要扣除多余的水分,其计算公式如下:折合量=(100−实际水分 ) ×带水重量/(100−计量水分)3、 硫分 (表示符号S)①无机硫(伴生,可洗选脱除):1)、硫铁矿硫 2)、硫酸盐硫②有机硫(共生、采用生物降解)硫分同样是判别煤炭等级的重要指标序号级别名称硫分(St、d)、%1特低硫煤≤0.502低硫分煤0.51−1.003低中硫煤1.01−1.504中硫分煤1.51−2.005中高硫煤2.01−3.006高硫分煤>3.0等级化分等级硫分(St、d)、%等级硫分(St、d)、%1≤3.061.26−1.5020.31−0.5071.51−1.7530.51−0.7581.76−2.0040.76−1.0092.01−2.2551.01−1.25102.26−2.504、 挥发分 (表示符号V)煤样在规定条件下隔绝空气加热,并进行水分核正后的质量损失。
煤的挥发分主要包括CH4、氢气等)挥发分对煤炭燃烧影响较大,也是影响发热量的重要因素用高挥发分的煤制浆,有利于煤浆的点火5、 粘结指数 (表示符号:G)在隔绝空气条件下煤在加热后经过胶质体生成块状半焦的能力粘结指数是判断煤的结焦性能和划分煤炭种类的重要指标6、 发热量 (表示符号:Q)1)、弹筒发热量:在氧弹中,在过剩氧气的情况下,燃烧单位质量试样所产生的热量煤样在弹筒内燃烧产生了在空气中燃烧所不能产生的热化学反应煤中的氮被氧化成+4或+5价离子,与水又生产稀硝酸(此为放热反应)煤中的硫也存在这样的放热反应同时,燃烧所产生的水由蒸汽凝结成液体,亦放热因此,弹筒测得的热值比煤在空气中燃烧所产生的热量高2)、恒容高位发热量:弹筒发热量减去硫和氮的较正值后的热量(Qgr)一般通过经过经验公式计算得出Qgr,ad=Qb,ad-(95Sb,ad+α*Qb,ad)Qgr,ad----分析煤样的高位发热量,J/gQb,ad-----分析煤样的弹筒热量,J/gSb,ad-----由弹筒洗液测得的煤的售硫量,%α--------硝酸生成热校正系数: 当Sb,ad≤16.70KJ/g时,α=0.001;当16.70KJ/g
3)、恒容低位发热量:高位发热量减去煤样中水和燃烧时生成的水的蒸发热后的热值它是动力煤炭结算的重要依据Qnet,ad=Qgr,ad-25(Mad+9Had)Qnet,ad----分析煤样的低位发热量,J/g;Qgr,ad-----分析煤样的高位发热量,J/g;Mad--------分析煤样水分,%;Had--------分析煤样氢元素含量,%;单位:J/g KJ/Kg M.J/Kg 卡/ g 大卡/ Kg 标煤发热量:29270 J / g ≈ 7000大卡/ Kg 发热量也是化分煤炭等级的标准之一按国家标准是规定,煤的发热量报出结果必须采用分析基高位发热量因此要使用发热量时,必须搞清类别和基准,否则会造成大错常用的发热量指标基准换算公式如下:Qgr,d=Qgr,adⅹ100/(100-Mad), KJ/gQgr,daf=Qfr,adⅹ100/(100-Mad-Aad-CO2,ad), KJ/gQgr,daf=Qgr,dⅹ100/(100-Ad), KJ/gQgr,ar=Qgr,adⅹ(100-Mar)/(100-Mad), KJ/gQnet,ar=Qgr,ar-25(Mar+9Har), KJ/gQnet,ar=Qnet,adⅹ(100-Mar)/(100-Mad)-23Mar, KJ/g序号级别名称发热量(Qnet)MJ/Kg1低热值煤8.50−12.502中低热值煤12.50−17.003中热值煤17.01−21.004中高热值煤21.01−24.005高热值煤24.01−27.006特高热值煤>27.007、 各种基准:ar 收到基(应用基)、ad 空气干燥基(分析基)、d干燥基(干基)、adf 干燥无灰基(可燃基)、dmmf 干燥无矿物基(有机基)如前面出现的Ad是干燥基灰分。
各种基准之间存在的换算关系如下表 要求基已知基空气干燥基ad收到基ar干基d干燥无灰基daf干燥无矿物质基dmmf空气干燥基ad/ 100-Mar 100-Mad 100 100-Mad 100 100-Mad-Aad 100 100-Mad-MMad收到基ar 100-Mad 100-Mar/ 100 100-Mar 100 100-(Mar+Aar) 100 100-(Mad+MMad)干基d100-Mad100100-Mar100/ 100 。