鲁奇工艺加压气化基础——刘凯讲解学习.ppt

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1、鲁奇工艺加压气化课件制作人：刘凯鲁奇加压气化的基础知识第一节煤的生成与分类煤是含碳、氢元素为主的固体矿物燃料，它还含有氧、硫、氮等元素，其是千百万年前远古时代植物残骸经地质作用转变而成的可燃性生物岩，燃烧时产生大量热量。一、煤的生成：我们都知道煤是远古时代植物残骸经地质作用转变而成的。而煤的生成、大量堆积却还需具备一定的条件：第二阶段煤化阶段由于地壳的下沉、泥炭层被埋复于地下，当在泥炭层上面形成了岩石顶板即进入了成煤的第二阶段——煤化阶段，此阶段根据作用的因素及所发生的不同又可分为成岩作用阶段和变化作用阶

2、段。（1）成岩作用阶段：若地壳的下沉速度和植物生长的速度互相配合，将形成很厚的泥炭层，以后便可能形成很厚的煤层。煤的生成与分类但是，地壳下沉的速度常常超过植物残骸堆积的速度，，于是水层复盖过厚，影响植物生长，泥炭堆积中断，代之以粘土、沙石的堆积，因此在泥炭层上面形成了岩层，称为顶板。此时，若地壳下沉速度逐渐变慢，又造就了植物生长、繁殖及植物残骸堆积的条件，则泥炭层的顶板仅仅变成了泥炭内部的矸石夹层，以后将形成含有夹矸层的煤层。在漫长的地质年代里，埋复泥炭受着顶板和上复岩层的压力作用，发生了变紧、失水，胶体

3、老化、硬结等物理化学变化，同时，埋复泥炭的化学组成也发生了相当缓慢的变化。这一切变化使得埋复炭最后变成了比重较大、较致密的黑褐色褐煤。从无定形的泥炭转变为这种具有岩石特征的过程，成为成岩作用阶段。煤的生成与分类（2）变质作用阶段：当地壳继续下沉和顶板加厚时，由于地热和顶板压力的提高，使得煤的变化逐渐脱离了成岩作用范畴，进入变质作用阶段。变质作用阶段是指在褐煤形成以后，沉降到地壳内很深的地方，受高温高压的影响改变了原来的性质和结构的过程。在变质因素的作用下，煤发生了物理、化学变化。变质作用的结果，煤中宫能团

4、含量、挥发分产生率逐渐减小，碳含量逐渐增高，氢和氧含量逐渐减小，热稳定性有所提高。在自然中，从植物转变成煤的过程是一个由低级的发展过程，也由量变到质变的过程。如下表所示：煤的生成与分类植物及煤的组成成分煤种元素分析族组成分析C﹪H﹪O﹪纤维素﹪木质素﹪腐植酸﹪树木50﹪64440-6020-30_泥炭60-705-625-350-156-4040-60褐煤70-805-615-250-302-31-85烟煤80-904-55-15___无烟煤90-981-31-3___从植物及各种煤的组成成分，随着煤化程

5、度的增高，煤中碳含量增加；氢、氧含量减小。成煤过程是一个碳逐渐增加的过程。二、煤的分类煤是重要的能源和工业原料，为了使煤炭资源得到合理的利用，有计划地对煤炭资源进行开发和利用，合理地对煤进行分类便具有重要的科学意义和经济意义。1、煤的分类指标：煤的分类指标要能反应出煤的煤化程度与工艺性质之间的关系。目前作为实用分类指标仍采用可燃基挥发分作为分类的主要指标，再补充几个表征工艺性质的指标。煤的生成与分类（1）挥发分：和煤中有机质的组成和性质有密切的关系，它能大致地代表煤的煤化度。（2）煤的胶资层厚度：其在一定

6、程度上能说明煤的粘结性。（3）自由膨胀序数：它尚能在一定程度上说明煤的粘结性。（4）葛金指数：其对煤的结焦性区分能力广，对挥发分接近而粘结不同的煤都能加以区分。（5）罗加指数：是一个粘结性指标，它对低、中等粘结的煤有较强的区分能力。（6）奥加膨胀度：其对强粘结性煤的区分能力较好。煤的生成与分类第二节煤的工业分析和元素分析一、煤的工业分析煤的工业分析也叫煤的技术分析，工业分析的项目包括煤的水分、灰分、挥发分及固定碳。其中水分和灰分是煤的无机组分；挥发分和固定碳取决于有机质的组成和性质，通过对煤的工业分析可合

7、理使用煤种，且起到指导生产的作用。煤的工业分析1、水分（W）从水分在煤中存在的状态来看，水分可分为外在水分和内在水分。附着在煤颗粒表面或大毛细管（直径＞10－5cm）的水，称为外在水分。将煤在空气中风干时，这类水分就不断蒸发，一直到其中的蒸汽压与空气的湿度达到平衡为止，此时失去的水分就是外在水分，以“WWZ”表示，失去了外在水分的煤称为风干煤或分析用煤。吸附或凝聚在煤颗粒内部的毛细孔中的水，（直径﹤10-5cm）中的水，成为内在水分。内在水分主要以物理化学的方式与煤质相连结，它的蒸汽压比纯水的蒸汽压小，因

8、而在常温下，这部分水分不易除去。除上述水分外，煤中还有结晶水和化学水，在煤的工业分析中，只测定游离水（外在水分和内在水分）而不测定结晶水和化学水。煤的工业分析在煤的工业分析中所测定的水分，分为原煤全水分（若来样符合应用煤状况，则称为应用煤水分）和分析煤样的水分。水分用定量法测定，全水分测定结果按下式计算：WQ＝W1+G1/G(100-W1)式中：WQ试样全水，％；W1试样在运输中损失的水分，％；G1试样干燥后的失重，克；G试样