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1、.煤炭业务笔记一 煤炭的技术知识1、煤的分类和物理化学性质无烟煤：挥发分产率低,密度大,硬度大,燃点高,燃烧时不冒烟。黑色坚硬,有金属光泽而发亮。以脂摩擦不致染污,断口成介壳状,燃烧时火焰短而少烟。不结焦。无烟煤有粉状和小块状两种。杂质少,质地紧密,固定碳含量高,可达80%以上；挥发分含量低,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。褐煤：褐煤,又名柴煤,是煤化程度最低的矿产煤。一种介于泥炭与沥青煤之间的棕黑色、无光泽的低级煤。由于它富含挥发份,所以易于燃烧并冒烟
2、。剖面上可以清楚地看出原来木质的痕迹。含有可溶于碱液内的腐殖酸。含碳量6077,密度约为,挥发成分大于40。无胶质层厚度。热值约为兆焦/公斤5500-6500千卡/公斤。多呈褐色或褐黑色,相对密度1.21.45。其中褐煤可以分为两种：1土状褐煤brown coal,质地疏松而较软；2暗色褐煤lignite,质地致密而较硬。可直接用作家庭燃料、工业热源燃料及发电的燃料,也可用作气化、低温干馏等的原料。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。烟煤：燃烧时火
3、焰较长而有烟的煤,煤化程度较大的煤。外观呈灰黑色至黑色,粉末从棕色到黑色。由有光泽的和无光泽的部分互相集合合成层状,沥青、油脂、玻璃、金属、金刚等光泽均有,具明显的条带状、凸镜状构造。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。 长焰煤肥煤 焦煤 贫煤根据煤中含有的挥发性成分多少来分类,可以分为贫煤无烟煤,含挥发分低于12%、瘦煤含挥发分为12-18%、焦煤含挥发分为18-26%、肥煤含挥发分为26-35%、气煤含挥发分为35-44%
4、和长焰煤含挥发分超过42%。其中焦煤和肥煤最适合用于炼焦碳,挥发分过低不粘结,过高会膨胀都无法用于炼焦,但一般炼焦要将多种煤配合。单位重量燃料燃烧时放出的热量称为发热量,人为规定以每公斤发热量7000千卡的煤作为标准煤,并以此标准折算耗煤量。2. 化学组成煤中有机质是复杂的高分子有机化合物,主要由碳、氢、氧、氮、硫和磷等元素组成,而碳、氢、氧三者总和约占有机质的95以上；煤中的无机质也含有少量的碳、氢、氧、硫等元素。碳是煤中最重要的组分,其含量随煤化程度的加深而增高。泥炭中碳含量为5060,褐煤为6070,烟煤为7492,无烟煤为 9098。煤中硫是最有害的化学成分。煤燃烧时,其中硫生成SO2
5、,腐蚀金属设备,污染环境。煤中硫的含量可分为 5 级：高硫煤,大于4；富硫煤,为2.54；中硫煤,为1.52.5；低硫煤,为1.01.5；特低硫煤 ,小于或等于1。煤中硫又可分为有机硫和无机硫两大类。3. 工业分析通过工业分析可大致了解煤的性质,又称技术分析,是指煤的水分、挥发分、灰分的测定以及固定碳的计算。水分可分为外在水分、内在水分以及与煤中矿物质结合的结晶水、化合水。外在水分为煤炭在开采、运输、储存及洗选过程中,附着在煤颗粒表面和大毛细孔中的水分。内在水分为吸附或凝聚在煤颗粒内部的毛细孔中的水分,温度超过100时可将煤中内在水分完全蒸发出来 。灰分是指煤完全燃烧后残留的残渣量。灰分来自煤
6、的矿物质。挥发分是指煤中有机质可挥发的热分解产物。挥发分随煤化程度增高而降低,可用于初步估测煤种。固定碳是指煤中有机质经隔绝空气加热分解的残余物,固定碳随变质程度的加深而增高,可作为鉴定煤变质程度的指标。4. 煤中伴生元素指以有机或无机形态富集于煤层及其围岩中的元素。有些元素在煤中富集程度很高,可以形成工业性矿床,如富锗煤、富铀煤、富钒石煤等,其价值远高于煤本身。根据煤中伴生元素的性质和用途,可分为有益元素、有害元素和指相元素3类。有益元素主要 有锗、镓、铀、钒等,可被利用。有害元素 主要有硫 、磷、氟、氯、砷、铍、铅、硼、镉、汞、硒、铬等。硫是煤中常见的有害成分,其他有害元素在煤中含量一般不
7、高,但危害极大,如砷是一种有毒元素。煤在燃烧中,硫是造成城镇环境污染的主要物质源。当然,对有害元素如果收集、处理得当也可变成对人有用的财富。煤中伴生元素,有各自的地球化学性质,形成于不同的沉积环境中。因此,可根据元素的相对含量、元素的共生组合关系及元素的比值,来判断相和沉积环境。5. 煤质特征判别煤炭质量优劣的指标很多,其中最主要的指标为煤的灰分含量和硫分含量。一般陆相沉积,煤的灰分、硫分普遍较低；海陆相交替沉积,煤的灰分、硫分普遍较高。中国煤炭灰分普遍较高,秦岭以北地区,晋北、陕北、XX、两淮、东北等地区,侏罗纪煤田为陆相沉积,煤的灰分一般为 1020,有的在10以下,硫分一般小于1,东北地
8、区硫分普遍小于05。 中国北方普遍分布的石灰纪、秦岭以南地区、XX的黔阳煤系、XX的梁山煤系等属海陆交替沉积的煤,灰分一般达1525,硫分一般高达25。广西合山、XX上寺等地的晚二叠纪煤层属浅海相沉积煤,硫分可高达610以上。据统计,中国灰分小于10的特低灰煤仅占探明储量的17左右。大部分煤炭的灰分为1030。 硫分小于1的特低硫煤占探明储量的435以上,大于4的高硫煤仅为228。 中国的炼焦用煤一般为中灰、中疏煤,低灰和低硫煤很少。 炼焦用煤的灰分一般都在20以上；硫分含量大于2的炼焦用煤占20以上。中国炼焦用煤的另一大特点是：硫分越高,煤 的动结性往往越强,其可选性一般较差。中国褐煤多属老
9、年褐煤。褐煤灰分一般为2030。东北地区褐煤硫分多在1以下,XX、广西、XX褐煤硫分相对较高,有的甚至高达8以上。褐煤全水分一般可达2050,分析基水分为1020,低位发热量一般只有11711673MJkg。 中国烟煤的最大特点是低灰、低硫；原煤灰分大都低于15,硫分小于1。部分煤田,如神府、XX煤田,原煤灰分仅为3一5,被誉为天然精煤。烟煤的第二个特点是煤岩组分中丝质组含量高,一般在40以上,因此中国烟煤大多为优质动力煤。中国贫煤的灰分和硫分都较高,其灰分大多为15-30,流分在15-5之间。贫煤经洗选后,可作为很好的动力煤和气化用煤。中国典型的无烟煤和老年无烟煤较少,大多为三号年轻无烟煤,
10、其主要特点是,灰分和硫分均较高,大多为中灰、中硫、中等发热量、高灰熔点,主要用作动力用煤,部分可作气化原料煤。6. 中国煤炭分类国家标准表类别缩写分类指标Vdaf%GYmmb%PM%Qgr,maf无烟煤WY=10-贫煤PM5-20-瘦煤SM20-65-焦煤JM50-6065a=25.0-肥煤FM85a25a-1/3焦煤1/3JM65a25.0-气肥煤QF37.08525.0220-气煤QM37.0 50-6535 =25.0-1/2中粘煤1/2ZN30-50-弱粘煤RN5-30-不粘煤BN37.050-褐煤HM37.037.0-30-50 =247. 区别煤炭的好坏辨别煤炭的优劣并不难,从色泽
11、上看,虽然都是黑,但黑得不同,一般优质的煤黑得发亮,纯正；劣质的发污、发黄、发红。无烟块煤里掺的煤矸石很好发现,不发亮、份量重的就是煤矸石；有硫磺的煤上大都有黄丝线很好辨别。蜂窝煤劣质的发土黄或暗灰色,优质的墨黑发亮。从重量上来能识别,优质的轻,劣质的重,比如蜂窝煤优质的1吨能有1400多块,而劣质的只有1100块。辨别煤炭优劣的最好办法是试烧,不论造假造得多么乱真,只要一烧便可分晓.8. 煤中水分的含量及对煤炭利用的影响1、煤中水分的存在状态 煤中的水分按结合状态可以分为游离水和化合水。 1煤中的游离水 是指与煤呈物理状态结合的水,吸附在煤的外表面和内部孔隙中。可分为两类： 外在水分Mf 外
12、表面和大孔隙收到基 内在水分Minh 小孔隙 空气干燥基 二者的质量之和即煤中的全水分Mar收到基 煤质分析化验采用的空气干燥基水分为Mad,即与Minh,ad大小相同。2煤的化合水包括结晶水和热解水。 结晶水是指煤中含结晶水的矿物所具有的。 热解水是煤炭在高温热解条件下,煤中氢和氧结合生成的水。 通常煤中的水分指煤中游离态的吸附水。3煤的最高内在水分 指煤样在30,相对湿度达到96的条件下吸附水分达到饱和时测得的水分,用符号MHC表示。该指标反映年轻煤的煤化程度,由于空气干燥基水分的平衡湿度一般低于96,因此,最高内在水分高于空气干燥基水分。 煤中水分含量分级：低水分煤 5中水分煤 515高
13、水分煤 15煤中水分对煤炭利用的影响1燃烧、气化、炼焦 吸收额外的热量,降低热效率2煤炭运输浪费运力3煤炭成本高水分,煤价下降4适量的水分可以在运输和贮存中减少煤粉尘的产生,减少煤的损失9. 洗煤厂工艺流程煤炭加工、矸石处理、材料和设备输送等构成了矿井地面系统。其中地面煤炭加工系统由受煤、筛分、破碎、选美、储存、装车等主要环节构成。是矿井地面生产的主体。 受煤是在井口附近设有一定容量的煤仓,接受井下提升到地面的煤炭,保证井口上下均衡连续生产。筛分用带孔的筛面把颗粒大小不同的混合物料分成各种粒极的作业叫筛分。晒分所用的机器叫筛分机或者筛子。在选煤厂中,筛分作业广泛地用于原煤准备和处理上。按照筛分方式不同,分为干法筛分和湿法筛分。破碎把大块物料粉碎成小颗粒的过程叫做破碎。用于破碎的机器叫做破碎机。在选煤厂中破碎作业主要有以下要求：1适应入选颗粒的要求；精选机械所能处理的煤炭颗粒有一定的范围度,超过这个范围的大块要经过破碎才能洗选。2有些煤快是煤与矸石夹杂而生的夹矸煤,为了从中选出精煤,需要破碎成更小的颗粒,使煤和矸煤分离3满足用户的颗粒要求,把选后的产品或煤快粉碎到一定的粒度物料粉碎主要用机械方法,有压碎、劈碎、折断、击碎、磨碎
