焦炭及煤基态知识

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1、应用基与干燥基之间的转换第一篇煤分析基础知识一、动力用煤的分类燃煤电厂发电用煤大体是：烟煤占90%，无烟煤占5%，褐煤占4%，其他煤占1%。无烟煤是煤化程度最高的煤，挥发分含量最低，Vdaf≤10%，密度最大，着火点高，无粘结性，燃烧时多不冒烟。烟煤的煤化程度高于褐煤而低于无烟煤，挥发分含量范围很宽，Vdaf＞10%，不同类别的烟煤粘结性差异较大，燃烧时冒烟。烟煤与无烟煤通称硬煤。褐煤是经过成岩作用，没有或很少经过变质作用所形成的低煤化程度的煤。外观多呈褐色，光泽暗淡，质地较软，含有较高的内在水分及不同程度的腐殖

2、酸，挥发分含量较高，Vdaf＞37%。二、煤炭组成的表示方法1、工业分析表示方法煤中水分按结合状态可分为游离水和化合水两大类。游离水以吸附、附着等机械方式与煤结合；而化合水则以化合方式同煤中的矿物质结合，是矿物质晶格的一部分，如硫酸钙（CaSO4·2H2O）高岭土（AL2O3.2SiO2.2H2O）中的结晶水。煤的工业分析，只测定游离水。游离水按其赋存状态又分为外在水分和内在水分。煤的外在水分是指吸附在煤颗粒表面上或非毛细孔穴中的水分，在实际测定中是煤样达到空气干燥状态所失去的那部分水分。煤的外在水分很容易蒸发，

3、只要将煤放在空气中干燥，直到煤表面的水蒸气压和空气相对湿度平衡即可。煤的内在水分是指吸附或凝聚在煤颗粒内部毛细孔中的水。在实际测定中指煤样达到空气干燥状态时保留下来的那部分水。煤的外在水分与内在水分的总和，称为全水分。工业分析中测定的水分有原煤样的全水分和分析煤样水分两种。煤的灰分不是煤中的固有成分，而是美中所有可燃物质完全燃烧以及煤种矿物质在一定温度下产生一系列分解、化合等复杂反应后剩下的残渣。所以我们把所测的灰分称为煤的灰分产率。煤的挥发分不是煤中固有的物质，而是在特定条件下煤受热分解的产物，为各种烃类所构成

4、有机可燃成分，所以称为煤的挥发分产率。煤的固定碳含量是不可测的，是指煤除去水分，灰分及挥发分后的组分。水分、灰分是煤中的不可燃组分，挥发分和固定碳是煤中的可燃组分。2、元素分析表示方法：碳是组成煤的最为重要元素。在充足的氧气条件下，碳完全燃烧生成二氧化碳，每克碳可释放出34040J的热量；当氧气不足时，则燃烧生成一氧化碳，其释放的热量大为降低，仅为9910J热量。一氧化碳也是一种可燃气体，当氧气充足时，还可燃烧生成二氧化碳，同时释放出24130J的热量。氢是仅次于碳的主要热源之一。煤中氢有两种存在状态：一是构成矿

5、物质及水中的情，它是不能燃烧的；另一种是与碳元素构成的有机成分，在燃烧时，释放出很高的热量，每克氢完全燃烧时，可释放出143010J的热量。氧在煤中呈化合状态，无烟煤含氧量最小，烟煤和褐煤中含氧量较高。氮在锅炉中燃烧时，大部分呈游离状态，但也有少量氮氧化物生成，它们均随烟气排出。氮氧化物也是对大气产生污染的一种有害物质，故从燃烧角度来说，氮是烟中无用甚至有害的一种成分。硫按其燃烧特性划分，可分为可燃硫及不可燃硫。硫的燃烧产物主要是二氧化硫，并有极少的三氧化硫。硫是煤中一种十分有害的元素。硫燃烧时生成的二氧化硫、三

6、氧化硫形成的硫酸对锅炉设备有着强烈的腐蚀作用；硫燃烧生成的二氧化硫是造成大气污染的主要来源之一；煤中含硫量的增高，还会增加煤粉的自燃倾向，从而给煤粉的贮存及制粉系统的安全带来不利影响；煤中好硫量的增高，还会降低煤灰熔融温度，促使锅炉结渣情况的发生或加剧结渣的严重程度。3、动力用煤重要特性指标及表示符号对照表特性指标符号特性指标符号水分M有机硫So全水分Mt硫化铁硫Sp外在水分Mf硫酸盐硫Ss内在水分Minh发热量Q灰分A弹筒发热量Qb挥发分V高位发热量Qgr固定碳FC低位发热量Qnet碳C变形温度DT氢H软化温度

7、ST氧O半球温度HT氮N流动温度FT硫S全硫St1.空气干燥基在实验室中室温20℃，空气相对湿度60%时，煤样在试验室中存放一定时间后，会失去一些水分而达到一个稳定的水分含量，称为空气干燥水分（airdried），其余成分也称为空气干燥成分，以ad表示，其成分可以写成：Mad+Vad+FCad+Aad=100（%）注：M——水分（moisture）V——挥发分（volatile）FC——固定碳（fixed-carbon）A——灰分（ash）4.1收到基Asreceivedbasis已收到状态的煤为基准ar应用基4

8、.2空气干燥基Airdriedbasis与空气湿度达到平衡状态的煤为基准ad分析基4.3干燥基Drybasis以假想无水状态的煤为基准d干基4.4干燥无灰基Dryash-freebasis以假想无水、无灰状态的煤为基准daf可燃基4.5干燥无矿物质基Drymineralmatterfreebasis一假想无水、无矿物质状态的煤为基准dmmf有机基4.6恒湿无灰基Moist