煤中氢含量与灰分等关系研究

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1、煤中氢含量与灰分、挥发分、发热量关系的研究2008年我国煤炭贸易二十多亿吨，其中动力煤占百分之七十左右，动力煤大都以收到基低位发热量作为计价指标，根据收到基低位发热量计算公式⑴：Qnet,v,ar=(Qgr,v,ad-206Had)*(100-Mt)/(100-Mad)-23Mt,(热量单位：焦耳/克)可知，氢是计算收到基低位发热量必不可少的指标。因此，煤中氢含量是经常要用的指标。煤中氢含量测定有多种标准方法⑵⑶⑷，但都要使用仪器设备，不仅成本较高，也比较费时、费事。一般煤炭化验室，都没有配备测定氢元素的仪器，当计算收到基低位发热量需要氢值时，往往通过工业分析结果计算等方法估算氢

2、值。许多煤炭检验书籍上都会提供计算氢含量的经验公式⑸。对于仅仅计算低位发热量需要氢值时，本室也采用了有关书籍中氢含量经验公式，如对于Vdaf大于24%烟煤，我们使用如下经验公式:Hd=(2.888+0.393*VVZ7・0・0023Ad)*^#^。对于无烟煤和V^f小于24%的烟煤，我们采用如下经验公式：比=Vdaf0.1462Vdaf+1.1124100-Ad100经过口常工作验证，我们发现有时计算得到的氢值与实际测得的氢值有较大差异,分别见表一，表二。从表一、表二可以看出，本室目前所用经验公式计算结果与实际测量值有显著差异。对于Vdaf大于24%烟煤，所有计算值都大于实测值，

3、最低高0.16%,最高高1.00%,按照Qnet,v,ar=(Qgr,v,ad-206Had)*(100-Mt)/(100-Mad)-23Mt,(热量单位:焦耳/克),或者Qnet,v,ar=Qgr,v,ar-49.26*(Hd*(100-Mt)/100+0.1117Mt),卡/克(热量单位：卡/克)计算，最少相羌7卡/克，最大相羌43卡/克左右，平均相羞约25卡/克。对于无烟煤和Vgf小于24%的烟煤，绝大部分计算值比实测值高：在28个样品中，只有一个计算值比实测值高0.18%,一个等于实测值，其余都高于实测值，最大高2.16%,此吋，低位发热量相差约100卡/克。作为一般煤炭

4、用户的实验室，检验结果仅仅作为参考，低位发热量这种程度的差值可以接受，但是，作为公正机构、权威部门，本室使用的经验公式应该修改。一、实验器材一般煤焦实验室设备如天平、干燥器以及1・LECOCHN-2000碳氢氮测定仪2.PARR6300热量仪3・LECOS-144Dr定硫仪4.干燥箱、马弗炉符合GB/T212的要求二、实验步骤1.按照GB/T212-2001测定煤的水分、灰分、挥发分2.按照SN/T1083.3-2001测定煤的硫分3.按照GB/T213-2003测定煤的发热量4.按照ISO12902-2001(E)测定煤的氢含量三、数据分析因为氢含量与挥发分大小有很大关系，为了

5、便于分析，按照vd大小将样品分成两组：第一组，无烟煤、喷吹煤2.30%

6、.65H(j-VVdaf0.60HNdaf0.60Hda广A(]-Vv70.65HdarVd0.65从上表可以看出，氢含量与煤的挥发分、灰分含量确实有一定相关性，但线性关系不是很好，如果以此推导出经验公式，会出现多数计算结果与实际测定结果有显著差别的情况，所以，这样的经验公式不太理想。煤的发热量主要来自于煤中碳元素和氢元素燃烧后产生的热量，相同的碳、氢含量，后者的热量是前者的3.5倍以上。所以，推导氢含量的经验公式时，也可以把发热量的影响考虑进去，而灰分的影响可以通过干燥无灰基这种基态来体现，因此，可以不直接考虑灰分的影响。据此，我们只考察氢含量与挥发分、发热量的相关性。对第一组

7、中氢含量与煤的挥发分、发热量进行直线拟合，其相关系数见下表:相关指标相关系数相关指标相关系数H(rVdaf-Qd0.86Hdaf~Vdaf-Qd0.80Hj-JVdaf-Qd0.85Hdaf~JVdaf-JQdaf0.969Hd-VVdaf-Qdaf0.95Hdaf"Vdaf-Qdaf0.967H(rVdaf-Qdaf0.973从上表可以看岀，Hd-Vdof・Qaf相关系数最大，达到0.973,而Hdaf-相关系数为0.969、Hdaf"Vdaf-Qdaf相关系数为0.967,计