煤的工业分析指标及指标关系的探讨.doc

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1、煤的工业分析指标及指标关系的探讨　　煤的工业分析主要包括煤的水分、灰分、挥发分、固定碳、硫分和发热量等指标。这些指标的实用性也最强，所以作为煤质化验人员一定要掌握工业分析各指标的关系，以便判断出这些测值是否准确可靠[1]。　　1煤的工业分析指标　　1.1水分　　煤中水分一般分为内在水分、外在水分、结晶水和分解水等。如果煤中存在较多水分的话，就会影响煤的运输和加工等，也会影响煤燃烧的热传导和热稳定性，降低炼焦时的焦产率并使得焦化周期延长。内在水分(Minb)是由植物变成煤时所含的水分;外在水分(Mf)，是在开采、运输等过程中附在煤表面和裂隙中的

2、水分。全水分是煤的外在水分和内在水分的总和。通常而言，煤的变质程度和内在水分有反向影响的趋势，变质程度越大则内在水分越低。褐煤、长焰煤内在水分普通较高，贫煤、无烟煤内在水分较低。　　水分的存在对煤的利用负面影响较大，会造成运输资源的极大浪费，而且当煤在燃烧时水分蒸发为蒸汽也会消耗热量;此外，精煤的水分对炼焦也产生一定的影响。一般水分每增加2%，发热量降低0.42MJ/kg;冶炼精煤中水分每增加1%，结焦时间延长5min~10min。　　煤质化验中还有如下的常用指标：全水分(Mt)：是煤中所有内在水分和外在水分的总和，通常规定在8%以下;空气干

3、燥基水分(Mad)：指煤炭在空气干燥状态下所含有的水分，也可以认为是内在水分;在老的国家标准中有称为分析基水分的。　　1.2灰分　　灰分是指煤在燃烧后留下的残渣，它不是煤中矿物质总和，而是这些矿物质在化学分解后留下的残余物。如果灰分高则说明煤中可燃成分低，发热量低。　　煤在彻底燃烧后所剩下的残渣称为煤炭灰分，煤炭灰分外在灰分和内在灰分。外在灰分通过分选大部分能去掉，它是来自顶底板和夹矸中的岩石碎块，与采煤方法的合理与否有很大关系。内在灰分是成煤的原始植物本身所含的无机物。如果内在灰分高，则煤的可选性越差。常用的灰分指标有一般是空气干燥基灰分A

4、ad以及干燥基灰分Ad等。　　灰分是有害物质。动力煤中灰分增加，发热量降低、排渣量增加，煤容易结渣;一般灰分每增加2%，发热量降低0.42MJ/kg左右。冶炼精煤中灰分增加，高炉利用系数降低，焦炭强度下降，石灰石用量增加;灰分每增加1%，焦炭强度下降2%，高炉生产能力下降3%，石灰石用量增加4%。　　1.3挥发分(又称挥发分产率)V　　挥发分是指煤中有机物和部分矿物质加热分解后的产物，也就是在高温和隔绝空气的条件下加热时，所排出的气体和液体状态的产物。它不全是煤中固有成分，还有部分热解产物，所以也有称挥发分产率的。挥发分大小与煤的变质程度有负

5、相关的关系，煤炭变质程度越高，挥发分产率就越低。常用的指标有：空气干燥基挥发分(Vad)，干燥基挥发分Vd，干燥无灰基挥发分Vdaf和收到基挥发分Var。　　挥发分在燃烧时用来确定锅炉的型号，在炼焦时用来确定配煤的比例，同时又是汽化和液化的重要指标。挥发分的主要成分为甲烷、氢及其他碳氢化合物等，它是鉴别煤炭类别和质量的重要指标之一。一般来讲，随着煤岩石变质程度的增加，煤炭挥发分降低。褐煤、气煤挥发分较高，瘦煤、无烟煤挥发分较低。　　1.4固定碳含量(FC)　　固定碳含量是指除去水分、灰分和挥发分的残留物，它是确定煤炭用途的重要指标。从100减

6、去煤的水分、灰分和挥发分后的差值即煤的固定碳含量。根据使用的计算挥发分的基准，可以计算出干基、干燥无灰基等不同基准的固定碳含量[2]。　　1.5发热量　　煤炭发热量是指单位质量的煤完全的燃烧时所产生的热量，主要分为高位发热量和低位发热量。低位发热量就是煤的高位发热量减去水的汽化热。发热量国际单位为百万焦耳/千克(MJ/kg)。　　为便于比较，我们在衡量煤炭时消耗时，要把实际使用的不同发热量的煤炭换算成标准煤，标准煤的发热量为29.27MJ/kg。国内贸易常用发热量标准为收到基低位发热量(Qnet,ar)，它反映煤炭的应用效果，但外界因素影响较

7、大，如水分等，因此Qnet,ar不能反映煤的真实品质。国际贸易通用发热量标准为空气干燥基高位发热量(Qgr,ad)，它能较为准确的反映煤的真实品质，不受水分等外界因素影响。在同等水分、灰分等情况下，空气干燥基高位发热量比收到基低位发热量高1.25MJ/kg左右。　　1.6硫分　　煤中的硫分是有害杂质，它能使钢铁热脆、设备腐蚀、燃烧时生成的二氧化硫(SO2)污染大气，危害动、植物生长及人类健康。所以，硫分含量是评价煤质的重要指标之一。煤中含硫量的多少，似与煤化度的深浅没有明显的关系，无论是变质程度高的煤或变质程度低的煤，都存在着有机硫或多或少的

8、煤。煤中硫分的多少与成煤时的古地理环境有密切的关系。在内陆环境或滨海三角平原环境下形成的和在海陆相交替沉积的煤层或浅海相沉积的煤层，煤中的硫含量就比较高，且大部分为