全國免費(fèi)熱線
0731-82042415
煤的水分、灰分、揮發(fā)分和發(fā)熱量對燃燒性能的影響
2018-09-03 01:34:28
人們通常把開發(fā)煤炭資源的企業(yè)稱作煤礦,把開采出來的煤礦產(chǎn)品稱為煤炭。我國古代曾稱煤炭為石涅,或稱石炭。它是
植物遺體埋藏在地下經(jīng)過漫長復(fù)雜的生物化學(xué)、地球化學(xué)和物理化學(xué)作用轉(zhuǎn)化而成的一種固體可燃礦產(chǎn)。它不僅是工農(nóng)業(yè)和人
民生活不可缺少的主要燃料,而且還是冶金、化工、醫(yī)藥等部門的重要原料。據(jù)統(tǒng)計(jì),在我國能源生產(chǎn)和消費(fèi)構(gòu)成中,煤炭一
直居于主導(dǎo)地位,1995年,生產(chǎn)占75.5%,消費(fèi)占75.0%。在國民經(jīng)濟(jì)中,工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展都離不開煤炭。隨著近
代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和新工藝、新方法的應(yīng)用,煤炭的用途和綜合利用價(jià)值將會越來越大。可以預(yù)計(jì),在未來相當(dāng)長的時(shí)期內(nèi),
煤炭在我國國民經(jīng)濟(jì)中都將占有相當(dāng)重要的地位。
氧化程度等因素所決定。包括顏色、光澤、粉色、比重和容重、硬度、脆度、斷口及導(dǎo)電性等。其中,除了比重和導(dǎo)電性需要
在實(shí)驗(yàn)室測定外,其他根據(jù)肉眼觀察就可以確定。煤的物理性質(zhì)可以作為初步評價(jià)煤質(zhì)的依據(jù),并用以研究煤的成因、變質(zhì)機(jī)
理和解決煤層對比等地質(zhì)問題。
風(fēng)、氧化程度越深,光澤越暗,直到完全消失。
色越深。
假比重,它是包括孔隙在內(nèi)的一定體積的煤的重量與同溫度、同體積的水的重量之比。煤的容重是計(jì)算煤層儲量的重要指標(biāo)。褐煤
的容重一般為1.05~1.2,煙煤為1.2~1.4,無煙煤變化范圍較大,可由1.35~1.8。煤巖組成、煤化程度、煤中礦物質(zhì)的成分和含
量是影響比重和容重的主要因素。在礦物質(zhì)含量相同的情況下,煤的比重隨煤化程度的加深而增大。
煤的硬度與煤化程度有關(guān),褐煤和焦煤的硬度最小,約2~2.5;無煙煤的硬度最大,接近4。
煤的脆度較小,肥煤、焦煤和瘦煤的脆度最大,無煙煤的脆度最小。
形狀各異。
電阻率減小,至無煙煤時(shí)急劇下降,而具良好的導(dǎo)電性。
煤中有機(jī)質(zhì)的元素組成,隨煤化程度的變化而有規(guī)律地變化。一般來講,煤化程度越深,碳的含量越高,氫和氧的含量越低,氮的含量也稍
有降低。唯硫的含量則與煤的成因類型有關(guān)。碳和氫是煤炭燃燒過程中產(chǎn)生熱量的重要元素,氧是助燃元素,三者構(gòu)成了有機(jī)質(zhì)的主體。煤
炭燃燒時(shí),氮不產(chǎn)生熱量,常以游離狀態(tài)析出,但在高溫條件下,一部分氮轉(zhuǎn)變成氨及其他含氮化合物,可以回收制造硫酸氨、尿素及氮肥。
硫、磷、氟、氯、砷等是煤中的有害元素。含硫多的煤在燃燒時(shí)生成硫化物氣體,不僅腐蝕金屬設(shè)備,與空氣中的水反應(yīng)形成酸雨,污染環(huán)
境,危害植物生產(chǎn),而且將含有硫和磷的煤用作冶金煉焦時(shí),煤中的硫和磷大部分轉(zhuǎn)入焦炭中,冶煉時(shí)又轉(zhuǎn)入鋼鐵中,嚴(yán)重影響焦炭和鋼鐵
質(zhì)量,不利于鋼鐵的鑄造和機(jī)械加工。用含有氟和氯的煤燃燒或煉焦時(shí),各種管道和爐壁會遭到強(qiáng)烈腐蝕。將含有砷的煤用于釀造和食品工
業(yè)作燃料,砷含量過高,會增加產(chǎn)品毒性,危及人民身體健康。
中某些元素的含量,一旦達(dá)到工業(yè)品位或可綜合利用時(shí),就是重要的礦產(chǎn)資源。
分、揮發(fā)分的測定和固定碳的計(jì)算四項(xiàng)內(nèi)容。
低,煤的內(nèi)部表面積越大,水分含量越高。水分對煤的加工利用是有害物質(zhì)。在煤的貯存過程中,它能加速風(fēng)化、破裂,甚至自燃;在運(yùn)輸時(shí),
會增加運(yùn)量,浪費(fèi)運(yùn)力,增加運(yùn)費(fèi);煉焦時(shí),消耗熱量,降低爐溫,延長煉焦時(shí)間,降低生產(chǎn)效率;燃燒時(shí),降低有效發(fā)熱量;在高寒地區(qū)的冬
季,還會使煤凍結(jié),造成裝卸困難。只有在壓制煤磚和煤球時(shí),需要適量的水分才能成型。
低;燃燒時(shí),熔化的灰分還會在爐內(nèi)結(jié)成爐渣,影響煤的氣化和燃燒,同時(shí)造成排渣困難;煉焦時(shí),全部轉(zhuǎn)入焦炭,降低了焦炭的強(qiáng)度,嚴(yán)重影
響焦炭質(zhì)量。煤灰成分十分復(fù)雜,成分不同直接影響到灰分的熔點(diǎn)。灰熔點(diǎn)低的煤,燃燒和氣化時(shí),會給生產(chǎn)操作帶來許多困難。為此,在評價(jià)
煤的工業(yè)用途時(shí),必須分析灰成分,測定灰熔點(diǎn)。
有密切關(guān)系,煤化程度越低,揮發(fā)分越高,隨著煤化程度加深,揮發(fā)分逐漸降低。
中有機(jī)質(zhì)的性質(zhì)有密切關(guān)系,因此,根據(jù)焦渣的外觀特征,可以定性地判斷煤的粘結(jié)性和工業(yè)用途。
學(xué)反應(yīng)性、熱穩(wěn)定性、透光率、機(jī)械強(qiáng)度和可選性等。
結(jié)性是結(jié)焦性的必要條件,結(jié)焦性好的煤必須具有良好的粘結(jié)性,但粘結(jié)性好的煤不一定能單獨(dú)煉出質(zhì)量好的焦炭。這就是為什么要進(jìn)行配煤煉焦
的道理。粘結(jié)性是進(jìn)行煤的工業(yè)分類的主要指標(biāo),一般用煤中有機(jī)質(zhì)受熱分解、軟化形成的膠質(zhì)體的厚度來表示,常稱膠質(zhì)層厚度。膠質(zhì)層越厚,粘
結(jié)性越好。測定粘結(jié)性和結(jié)焦性的方法很多,除膠質(zhì)層測定法外,還有羅加指數(shù)法、奧亞膨脹度試驗(yàn)等等。粘結(jié)性受煤化程度、煤巖成分、氧化程度
和礦物質(zhì)含量等多種因素的影響。煤化程度最高和最低的煤,一般都沒有粘結(jié)性,膠質(zhì)層厚度也很小。
用煤以熱值計(jì)價(jià)。我國自1985年6月起,改革沿用了幾十年的以灰分計(jì)價(jià)為以熱值計(jì)價(jià)。發(fā)熱量主要與煤中的可燃元素含量和煤化程度有關(guān)。為便于比
較耗煤量,在工業(yè)生產(chǎn)中,常常將實(shí)際消耗的煤量折合成發(fā)熱量為2.930368×107J/kg的標(biāo)準(zhǔn)煤來進(jìn)行計(jì)算。
耗煤量和煤氣的有效成分。煤的活性一般隨煤化程度加深而減弱。
產(chǎn)以及煤的氣化和燃燒效率。
漸加大。因此,它是區(qū)別褐煤、長焰煤和氣煤的重要指標(biāo)。
機(jī)械強(qiáng)度。
收國外先進(jìn)分類方法的基礎(chǔ)上,為了使各項(xiàng)分類的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)最能反映煤的質(zhì)量特點(diǎn),達(dá)到更加合理地利用煤炭資源的目的,1986年,國家重新頒布
了從褐煤到無煙煤的全面技術(shù)分類標(biāo)準(zhǔn),將自然界中的煤劃分為14大類,其中,褐煤和無煙煤又分別劃分為2個(gè)和3個(gè)小類(表2.2.1)。這就是我國現(xiàn)行
的煤炭分類國家標(biāo)準(zhǔn)。中國煤炭分類國家標(biāo)準(zhǔn) (GB5751-86)
的透光率(%);b為煙煤的奧亞膨脹度(%);Q-A.GNGW為煤的恒濕無灰基高位發(fā)熱量(MJ/kg)。
料、氣化或低溫干餾的原料,也可用來提取褐煤蠟、腐殖酸,制造磺化煤或活性炭。一號褐煤還可以作農(nóng)田、果園的有機(jī)肥料。
也可作民用和動(dòng)力燃料。
用來煉油、制造煤氣、生產(chǎn)氮肥或作動(dòng)力燃料。
好原料。
磨性都很好的焦炭,但這種焦炭橫裂紋多,且焦根部分常有蜂焦,易碎成小塊。由于粘結(jié)性強(qiáng),因此,它是配煤煉焦中的主要成分。
9. 1/3焦煤
它是介于焦煤、肥煤和氣煤之間的過渡煤,具有很強(qiáng)的粘結(jié)性和中高等揮發(fā)分,單獨(dú)用來煉焦時(shí),可以形成熔融性良好、強(qiáng)度較大的焦炭。因此,它是
良好的配煤煉焦的基礎(chǔ)煤。
10.焦煤
具有中低等揮發(fā)分和中高等粘結(jié)性,加熱時(shí)可形成穩(wěn)定性很好的膠質(zhì)體,單獨(dú)用來煉焦,能形成結(jié)構(gòu)致密、塊度大、強(qiáng)度高、耐磨性好、裂紋少、不易
破碎的焦炭。但因其膨脹壓力大,易造成推焦困難,損壞爐體,故一般都作為煉焦配煤使用。
11.瘦煤
具有較低揮發(fā)分和中等粘結(jié)性。單獨(dú)煉焦時(shí),能形成塊度大、裂紋少、抗碎強(qiáng)度較好,但耐磨性較差的焦炭。因此,用它加入配煤煉焦,可以增加焦炭
的塊度和強(qiáng)度。
12.貧瘦煤
揮發(fā)分低,粘結(jié)性較弱,結(jié)焦性較差。單獨(dú)煉焦時(shí),生成的焦粉很多。但它能起到瘦化劑的作用。故可作煉焦配煤使用,同時(shí),也是民用和動(dòng)力的好燃料。
13.貧煤
具有一定的揮發(fā)分,加熱時(shí)不產(chǎn)生膠質(zhì)體,沒有粘結(jié)性或只有微弱的粘結(jié)性,燃燒火焰短,煉焦時(shí)不結(jié)焦。主要用于動(dòng)力和民用燃料。在缺乏瘦料的地區(qū),
也可充當(dāng)配煤煉焦的瘦化劑。
14.無煙煤
它是煤化程度最高的煤。揮發(fā)分低、比重大、硬度高、燃燒時(shí)煙少火苗短、火力強(qiáng)。通常作民用和動(dòng)力燃料。質(zhì)量好的無煙煤可作氣化原料、高爐噴吹和燒
結(jié)鐵礦石的燃料,以及制造電石、電極和炭素材料等。
