煤气化工艺问题汇总

1、煤的反应活性
煤的反应活性是在一定条件下，煤与不同的气化介质（如CO2、H2、水蒸汽）相互作用的反应能力，通常在一定温度下，以一定流速通入CO2，用CO2的还原率来表示煤的反应活性。

CO2的还原率越高，煤的活性越好。

这种煤的反应活性评价方法一直在用。

但个人觉得有点不太适合目前大规模气流床煤气化技术的发展了。

大家知道，气流床中的气氛非常复杂，在高温高压条件下煤焦与CO2、水蒸气反应，同时还受到生成物CO和H2的影响。

所以目前对加压条件下焦炭和水蒸气的反应动力学的研究更为重要，这在国内还是个弱项。

而更接近气流床条件下的煤气化反应动力学的研究更是少之又少。

2、水煤浆气化的不足之处
一、水煤浆气化氧耗高
比氧耗一般都在400 Nm3/1000Nm3 (CO+H2)以上，为了降低氧耗，应尽量选择灰份低、灰熔点低的煤，成浆性要好，以便可制得高浓度的煤浆，减少气化炉内大量水蒸发而消耗的氧。

二、需热备用炉
气化炉一般能开二个月左右就要单炉停车检修，或出现故障，须有计划的停车，而备用炉必须在1000℃以上才可投料，若临时把冷备用炉升温至1000℃以上，势必影响全系统生产，所以有备用炉应处于热备用状态的要求。

而维持热备用炉耗能较大，需煤气150～1500 Nm3/h,空气150～1500 Nm3/h及部分抽引蒸汽、冷却水。

若能通过强化管理，优化操作，确保单炉长周期运转，做到计划停车，检修前将备用炉温升上来，就可不需热备用炉。

三、气化炉耐火材料寿命短
耐火材料中的向火面砖时气化炉能否长期运转、降低生产成本的关键材料之一。

目前世界上使用最多的是法国砖、奥地利砖、美国砖。

法国砖的特点是在操作温度低的条件下性能比较好，适应操作温度变化大；而奥地利砖、美国砖操作温度高时性能好，但操作温度变化大时易变脆。

我国选用了法国砖（沙佛埃耐火材料公司），其寿命为1～1.5年。

其中渭河化肥厂开车一年三台气化炉向火面砖全改换过，一炉砖需75万美元，而且换一炉砖周期长，影响生产二个月。

目前，我们国内正研制价廉、耐高温侵蚀，而且使用寿命长的耐火材料。

同时我们在安装时要保证筑炉质量，操作上加强管理减少炉温波动，来人为地延长向火面砖的寿命。

四、气化炉炉膛热电偶寿命短
由于气化炉外壳与耐火砖的受热后膨胀系数不同，而发生相互剪切，进而热电偶。

每次开停车炉温改变，我们尽量控制好外壳与炉膛温度，来保证热电偶不坏，来指导我们后续工作。

如果在热电偶坏时，我们可根据合成气中CH4含量的变化及炉子排出渣的颜色、颗粒的大小及形状来判断炉温，这就要求我们要有过硬的业务水平，积累经验，可看系统其它工艺参数，来控制炉温，维持系统正常生产。

五、工艺烧嘴寿命短
烧嘴的稳定运行时操作好气化炉的另一个重要因素。

烧嘴的寿命短（1.5个月左右）而且昂贵（8万美元/个）.根据日本宇部资料统计，烧嘴是引起气化炉停车次数最多的原因，所以操作过程中必须会烧嘴的运行情况严密监视。

我俄每年可从烧嘴冷却水系统、气化炉压差、气体成分等来判断烧嘴运行情况，我们还专门对烧嘴系统设置了联锁，如运行情况恶化，气化炉停车，否则轻者烧嘴偏喷冲刷侵蚀耐火砖，重者烧坏烧嘴。

六、气化装置投资大
我们采用德士古气化工艺，不仅要付给德士古发展公司专利费用，而且不少特别材料、设备、阀门、仪表等需从国外进口，价格一般为国内价格好几倍之多。

关于设计问题，国内大多数人认为，随着鲁南、上海、渭化、淮化的相继投产，我们已获得了丰富的设计经验和生产技术，国内设计院承担工程涉及是完全可信赖的。

七、激冷环寿命短
激冷环使用寿命短（1年左右），需广大的有志之士研究改进。

3、水煤浆加压气化工艺的特点
水煤浆加压气化工艺。

该技术有以下特点：
1、煤种适应范围广
可以利用次烟煤、烟煤、焦、石油焦、煤加氢液化残渣等，不受灰熔点限制（灰熔点高可加助熔剂）；不受煤的块度大小限制，因最终要经湿磨制成水煤浆使用；不受煤的灰分高低限制，仅经济性有差异。

2、连续生产强
加工后的原料——煤浆，氧气可以连续不断地入炉，排渣也不需要停车，气化开、停车少，系统操作稳定。

3、气化压力高
气化压力高，单炉产量高。

目前在美国已建成日处理煤量为2000吨／台，压力为6.7Mpa的生产装置。

我公司首期建Φ2756mm气化炉三台（两开一备），气化压力高，产品气具有高压，这就节省了煤气压缩所需要的能耗和费用，同时也实现了甲醇的等压合成。

4、合成气质量好
一般情况下，产品煤气中有效成分CO+H2≥80% (我公司采用神榆路煤和捣老鸟素煤CO+H2≥81.887%)。

煤气中CH4﹤0.1%，可作为生产氨、甲醇、OXO产品的原料气，也可用于联合循环发电。

5、气化温度高
气化炉在1400℃左右操作，煤在熔融后呈液态排出燃烧室，碳转化率高达96%以上。

生产的高温煤气我公司采用直接冷激回收热能，产生的蒸汽用于加热灰水。

6、有利于环境保护
由于气化温度高，煤中的挥发份直接燃烧，所以不生成焦油、酚等污染环境的副产物，废水主要成分是含氰化合物，远比炼焦产生的废水易于处理；同时气化系统的水在本系统内循环使用，外排废水很少，远比其它气化方法产生的废
水量少；而且还可在配置水煤浆时，利用甲醇合成排出的残液，从而减轻对环境的污染。

4、比氧耗和比煤耗
每生产1000Nm3 (CO+H2)所能消耗的纯氧量，称为比氧耗。

Nm3/1000Nm3
每生产1000Nm3 (CO+H2)所能消耗的干煤量，称为比煤耗。

kg/1000Nm3
5、水煤浆气化的煤浆浓度
目前比较一致的看法是（包括GE Texaco自己也这么宣传）水煤浆浓度如果低于60%的话，在Texaco的气化炉中将不可用。

水煤浆浓度降低的话气化炉的比氧耗和比煤耗会增加，但具体地方个人认为需要具体考虑。

比煤耗当然是煤的消耗问题，个人认为除了设备投资外，比氧耗最终也可用归结到煤耗上。

因为空分的压缩机通常都是蒸汽透平驱动的，而蒸汽来自燃煤锅炉，所以氧气实际也是来自煤。

那么在一些煤价格很便宜的地区，即时煤的成浆性不好，比氧耗比煤耗偏高，但实际由于原料的便宜，最终化工产品的成本并不见得比采用优质价高成浆性好的煤便宜。

6、煤基本知识
煤基本知识
煤的组成
煤的组成以有机质为主体，构成有机高分子的主要是碳、氢、氧、氮等元素。

煤中存在的元素有数十种之多，但通常所指的煤的元素组成主要是五种元素、即碳、氢、氧、氮和硫。

在煤中含量很少，种类繁多的其他元素，一般不作为煤的元素组成，而只当作煤中伴生元素或微量元素。

一、煤中的碳
一般认为，煤是由带脂肪侧链的大芳环和稠环所组成的。

这些稠环的骨架是由碳元素构成的。

因此，碳元素是组成煤的有机高分子的最主要元素。

同时，煤中还存在着少量的无机碳，主要来自碳酸盐类矿物，如石灰岩和方解石等。

碳含量随煤化度的升高而增加。

在我国泥炭中干燥无灰基碳含量为55～62％；成为褐煤以后碳含量就增加到60～76.5％；烟煤的碳含量为77～92.7％；一直到高变质的无烟煤，碳含量为88.98％。

个别煤化度更高的无烟煤，其碳含量多在90％以上，如北京、四望峰等地的无烟煤，碳含量高达95～98％。

因此，整个成煤过程，也可以说是增碳过程。

二、煤中的氢
氢是煤中第二个重要的组成元素。

除有机氢外，在煤的矿物质中也含有少量的无机氢。

它主要存在于矿物质的结晶水中，如高岭土(Al203•2Si02•2H2O)、石膏(CaS04•2H20 )等都含有结晶水。

在煤的整个变质过程中，随着煤化度的加深，氢含量逐渐减少，煤化度低的煤，氢含量大；煤化度高的煤，氢含量小。

总的规
律是氢含量随碳含量的增加而降低。

尤其在无烟煤阶段就尤为明显。

当碳含量由92%增至98％时，氢含量则由2.1%降到1%以下。

通常是碳含量在80～86％之间时，氢含量最高。

即在烟煤的气煤、气肥煤段，氢含量能高达6.5％。

在碳含量为65～80％的褐煤和长焰煤段，氢含量多数小于6％。

但变化趋势仍是随着碳含量的增大而氢含量减小。

三、煤中的氧
氧是煤中第三个重要的组成元素。

它以有机和无机两种状态存在。

有机氧主要存在于含氧官能团，如羧基(--COOH)，羟基(--OH)和甲氧基（--OCH3)等中；无机氧主要存在于煤中水分、硅酸盐、碳酸盐、硫酸盐和氧化物中等。

煤中有机氧随煤化度的加深而减少，甚至趋于消失。

褐煤在干燥无灰基碳含量小于70％时，其氧含量可高达20％以上。

烟煤碳含量在85％附近时，氧含量几乎都小于10％。

当无烟煤碳含量在92％以上时，其氧含量都降至5%以下。

四、煤中的氮
煤中的氮含量比较少，一般约为0.5～3.0％。

氮是煤中唯一的完全以有机状态存在的元素。

煤中有机氮化物被认为是比较稳定的杂环和复杂的非环结构的化合物，其原生物可能是动、植物脂肪。

植物中的植物碱、叶绿素和其他组织的环状结构中都含有氮，而且相当稳定，在煤化过程中不发生变化，成为煤中保留的氮化物。

以蛋白质形态存在的氮，仅在泥炭和褐煤中发现，在烟煤很少，几乎没有发现。

煤中氮含量随煤的变质程度的加深而减少。

它与氢含量的关系是，随氢含量的增高而增大。

五、煤中的硫
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训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，且大部分为有机硫。

根据煤中硫的赋存形态，一般分为有机硫和无机硫两大类。

各种形态的硫分的总和称为全硫分。

所谓有机硫，是指与煤的有机结构相结合的硫。

有机硫主要来自成煤植物中的蛋白质和微生物的蛋白质。

煤中无机硫主要来自矿物质中各种含硫化合物，一般又分为硫化物硫和硫酸盐硫两种，有时也有微量的单质硫。

硫化物硫主要以黄铁矿为主，其次为白铁矿、磁铁矿((Fe7S8)、闪锌矿(ZnS)、方铅矿(PbS)等。

硫酸盐硫主要以石膏(CaSO4•2H20)为主，也有少量的绿矾(FeSO4•7H 20 )等。

煤的形成
煤是由植物残骸经过复杂的生物化学作用和物理化学作用转变而成的。

这个转变过程叫做植物的成煤作用。

一般认为，成煤过程分为两个阶段泥炭化阶段和煤化阶段。

前者主要是生物化学过程，后者是物理化学过程。

在泥炭化阶段，植物残骸既分解又化合，最后形成泥炭或腐泥。

泥炭和腐泥都含有大量的腐植酸，其组成和植物的组成已经有很大的不同。

煤化阶段包含两个连续的过程：
第一个过程，在地热和压力的作用下，泥炭层发生压实、失水、肢体老化、硬结等各种变化而成为褐煤。

褐煤的密度比泥炭大，在组成上也发生了显著的变化，碳含量相对增加，腐植酸含量减少，氧含量也减少。

因为煤是一种有机岩，所以
这个过程又叫做成岩作用。

第二个过程，是褐煤转变为烟煤和无烟煤的过程。

在这个过程中煤的性质发生变化，所以这个过程又叫做变质作用。

地壳继续下沉，褐煤的覆盖层也随之加厚。

在地热和静压力的作用下，褐煤继续经受着物理化学变化而被压实、失水。

其内部组成、结构和性质都进一步发生变化。

这个过程就是褐煤变成烟煤的变质作用。

烟煤比褐煤碳含量增高，氧含量减少，腐植酸在烟煤中已经不存在了。

烟煤继续进行着变质作用。

由低变质程度向高变质程度变化。

从而出现了低变质程度的长焰烟、气煤，中等变质程度的肥煤、焦煤和高变质程度的瘦煤、贫煤。

它们之间的碳含量也随着变质程度的加深而增大。

温度对于在成煤过程中的化学反应有决定性的作用。

随着地层加深，地温升高，煤的变质程度就逐渐加深。

高温作用的时间愈长，煤的变质程度愈高，反之亦然。

在温度和时间的同时作用下，煤的变质过程基本上是化学变化过程。

在其变化过程中所进行的化学反应是多种多样的，包括脱水、脱羧、脱甲烷、脱氧和缩聚等。

压力也是煤形成过程中的一个重要因素。

随着煤化过程中气体的析出和压力的增高，反应速度会愈来愈馒，但却能促成煤化过程中煤质物理结构的变化，能够减少低变质程度煤的孔隙率、水分和增加密度。

当地球处于不同地质年代，随着气候和地理环境的改变，生物也在不断地发展和演化。

就植物而言，从无生命一直发展到被子植物。

这些植物在相应的地质年代中造成了大量的煤。

在整个地质年代中，全球范围内有三个大的成煤期：
(1)古生代的石炭纪和二迭纪，成煤植物主要是袍子植物。

主要煤种为烟煤和无烟煤。

(2)中生代的株罗纪和白垩纪，成煤植物主要是裸子植物。

主要煤种为褐煤和烟煤。

(3)新生代的第三纪，成煤植物主要是被子植物。

主要煤种为褐煤，其次为泥炭，也有部分年轻烟煤。

煤的工业分析
煤的工业分析也叫技术分析或实用分析，包括煤中水分、灰分和挥发分的测定及固定碳的计算。

煤的工业分析是了解煤质特性的主要指标也是评价煤质的基本依据，根据工业分析的各项测定结果可初步判断煤的性质、种类和各种煤的加工利用效果及其工业用途。

煤的工业分析中各项指标如下：
1、水分，水分一项重要的煤质指标、它在煤的基础理论研究和加工利用中都具有重要的作用。

根据煤中水分随煤的变质程度加深而呈规律性变化：从泥炭、褐煤、烟煤、年轻无烟煤，水分逐渐减少，而从年轻无烟煤到年老无烟煤，水分又增加。

煤的水分对其加工利用、贸易和储存运输都有很大影响。

锅炉燃烧中，水分高会影响燃烧稳定性和热传导；在炼焦工业中，水分高会降低焦炭产率，而且由于水分大量蒸发带走热量而延长焦化周期；在煤炭贸易上，煤的水分是一个重要的计质和计量指标。

在现代煤炭加工利用中，有时水分高反是一件好事，如煤中水分可作为加氢液化和加氢气化的供氢体。

在煤质分析中，煤的水分是进行不同基的煤质分析结果换算的基础数据。

2、灰分，煤中灰分是另一项在煤质特性和利用研究中起重要作用的指标。

在煤质研究中由于灰分与其他特性，如含碳量、发热量、结渣性、活性及可磨性等有程度不同的依赖关系，因此可以通过它来研究上述特性。

由于煤灰是煤中矿物质的衍生物，因此可以用它来算媒中矿物质含量。

此外，由于煤中灰分测定简
单，而它在煤中的分布又不易均匀，因此在煤炭采样和制样方法研究中，一般都用它来评定方法的准确度和精密度。

在煤炭洗选工艺研究中，一般也以煤的灰分作为一项洗选效率指标。

在煤的燃烧和气化中，根据煤灰含量以及它的诸如熔点、粘度、导电性和化学组成等特性来预测燃烧和气化中可能出现的腐蚀、沾污、结渣问题，并据此进行炉型选择和煤灰渣利用研究。

3、挥发分，煤的挥发分产率与煤的变质程度有密切的关系。

随着变质程度的提高，煤的挥发分逐渐降低。

如煤化程度低的褐煤，挥发分产率为65%～＞37％；变质阶段进人烟煤时，挥发分为55%～＞10％；到达无烟煤阶段，挥发分就降到10%甚至3％以下。

因此，根据煤的挥发分产率可以大致判断煤的煤化程度。

在我国煤炭分类方案以及苏(原)、美、英、法、波和国际煤炭分类方案中都以挥发分作为第一分类指标。

根据挥发分产率和测定挥发分后的焦渣特征可以初步确定煤的加工利用途径。

如高挥发分煤，干馏时化学副产品产率高，适于作低温干馏或加氢液化的原料，也可作气化原料；挥发分适中的烟煤，粘结性较好，适于炼焦。

在配煤炼焦中，要用挥发分来确定配煤比，以将配煤的挥发分控制到适宜范围25%～31％。

此外，根据挥发分可以估算炼焦时焦炭、煤气和焦油等产率。

在动力用煤中，可根据挥发分来选择特定的燃烧设备或特定设备的煤源。

在气化和液化工艺的条件选择上，挥发分也有重要的参考作用。

在环境保护中，挥发分还作为一个制定烟雾法令的依据。

此外、挥发分与其它媒质特性指标如发热量、碳和氢含量都有较好的相关关系。

利用挥发分可以计算煤的发热量和碳、氢、氯含量及焦油产率。

4、固定碳，固定碳是煤炭分类、燃烧和焦化中的一项重要指标，煤的固定碳随变质程度的加深而增加。

在煤的燃烧中，利用固定碳来计算燃烧设备的效率；在炼焦工业中，根据它来预计焦炭的产率。

煤质分析中“基”的定义
由于煤中水分和灰分的含量受到外界条件的影响，其它成分的百分量亦将随之变更，所以不能简单地用成分百分量来表明煤的种类和某些特性，而必须同时指明百分数的基准是什么。

“基”既是表示化验结果是以什么状态下的煤样为基础而得出的。

煤质分析中常用的“基”有空气干燥基、干燥基、收到基、干燥无灰基、干燥无矿物质基。

其定义如下：
1、空气干燥基:以与空气湿度达到平衡状态的煤为基准。

表示符号为ad(air dry basis)。

2、干燥基:以假想无水状态的煤为基准。

表示符号为d(dry basis)。

3、收到基:以收到状态的煤为基准。

表示符号为ar(as received)。

4、干燥无灰基：以假想无水，无灰状态的煤为基准。

表示符号为：daf(dry ash free)。

5、干燥无矿物质基：以假无水、无矿物质状态的煤为基准。

表示符号为dmmf(dry mineral matter free)。

煤的分类
随着社会的发展，科学的进步，煤的用途愈来愈广泛。

人们对煤的性质、组成结构和应用等方面的认识也越来越深入，逐渐发现各种煤炭既有相同的地方，又有不同的特性。

根据各种不同的需要，把各种不同的煤归纳和划分成性质相似的若干类别。

这样，就形成煤分类的概念。

针对不同的侧重点，煤的分类方法有： 1．煤的成因分类：成煤的原始物料和堆积环境分类，称为煤的成因分类
2．煤的科学分类：煤的元素组成等基本性质分类，称为科学分类。

3．煤的实用分类：煤的实用分类又称煤的工业分类。

按煤的工艺性质和用途分类，称为实用分类。

中国煤分类和各主要工业国的煤炭分类均属于实用分类，以下详细介绍我国煤实用分类的情况。

根据煤的煤化度，将我国所有的煤分为褐煤、烟煤和无烟煤三大煤类。

又根据煤化度和工业利用的特点，将褐煤分成2个小类，无烟煤分成3个小类。

烟煤比较复杂，按挥发分分为4个档次，即Vdaf＞10～20%、＞20～28%、＞28～37%和＞37％，分为低、中、中高和高四种挥发分烟煤。

按粘结性可以分为5个或6个档次，即GR．I．为0～5，称不粘结或弱粘结煤；GR．I．＞5～20，称弱粘结煤；GR．I．＞20～50，称为中等偏弱粘结煤；GR．I．＞50～65，称中等偏强粘结煤；GR．I．＞65，称强粘结煤。

在强粘结煤中，若y＞25mm或b＞150%(对于Vdaf ＞28%，的肥煤，b＞220%)的煤，则称为特强粘结煤。

参见GB5751-1986。

各类煤的基本特征如下：
(1)无烟煤(WY)。

无烟煤固定碳含量高，挥发分产率低，密度大，硬度大，燃点高，燃烧时不冒烟。

01号无烟煤为年老无烟煤；02号无烟煤为典型无烟煤；03号无烟煤为年轻无烟煤。

如北京、晋城、阳泉分别为01、02、03号无烟煤。

(2)贫煤(PM)。

贫煤是煤化度最高的一种烟煤，不粘结或微具粘结性。

在层状炼焦炉中不结焦。

燃烧时火焰短，耐烧。

(3)贫瘦煤(PS)。

贫瘦煤是高变质、低挥发分、弱粘结性的一种烟煤。

结焦较典型瘦煤差，单独炼焦时，生成的焦粉较多。

(4)瘦煤**。

瘦煤是低挥发分的中等粘结性的炼焦用煤。

在炼焦时能产生一定量的胶质体。

单独炼焦时，能得到块度大、裂纹少、抗碎性较好的焦炭，但焦炭的耐磨性较差。

(5)焦煤(JM)。

焦煤是中等及低挥发分的中等粘结性及强粘结性的一种烟煤。

加热时能产生热稳定性很高的胶质体。

单独炼焦时能得到块度大、裂纹少、抗碎强度高的焦炭，其耐磨性也好。

但单独炼焦时，产生的膨胀压力大，使推焦困难。

(6)肥煤(FM)。

肥煤是低、中、高挥发分的强粘结性烟煤。

加热时能产生大量的胶质体。

单独炼焦时能生成熔融性好、强度较高的焦炭，其耐磨性有的也较焦煤焦炭为优。

缺点是单独炼出的焦炭，横裂纹较多，焦根部分常有蜂焦。

(7)1／3焦煤(1／3JM)。

1／3焦煤是新煤种，它是中高挥发分、强粘结性的一种烟煤，又是介于焦煤、肥煤、气煤三者之间的过渡煤。

单独炼焦能生成熔融性较好、强度较高的焦炭。

(8)气肥煤(QF)。

气肥煤是一种挥发分和胶质层都很高的强粘结性肥煤类，有的称为液肥煤。

炼焦性能介于肥煤和气煤之间，单独炼焦时能产生大量的气体和液体化学产品。

(9)气煤(QM)。

气煤是一种煤化度较浅的炼焦用煤。

加热时能产生较高的挥发分和较多的焦油。

胶质体的热稳定性低于肥煤，能够单独炼焦。

但焦炭多呈细长条而易碎，有较多的纵裂纹，因而焦炭的抗碎强度和耐磨强度均较其他炼焦煤差。

(10)1／2中粘煤(1／2ZN)。

1／2中粘煤是一种中等粘结性的中高挥发分烟煤。

其中有一部分在单独炼焦时能形成一定强度的焦炭，可作为炼焦配煤的原料。

粘结性较差的一部分煤在单独炼焦时，形成的焦炭强度差，粉焦率高。

(11)弱粘煤(RN)。

弱粘煤是一种粘结性较弱的从低变质到中等变质程度的烟煤。

加热时，产生较少的胶质体。

单独炼焦时，有的能结成强度很差的小焦块，
有的则只有少部分凝结成碎焦屑，粉焦率很高。

(12)不粘煤(BN)。

不粘煤是一种在成煤初期已经受到相当氧化作用的低变质程度到中等变质程度的烟煤。

加热时，基本上不产生胶质体。

煤的水分大，有的还含有一定的次生腐植酸，含氧量较多，有的高达10%以上。

(13)长焰煤(CY)。

长焰煤是变质程度最低的一种烟煤，从无粘结性到弱粘结性的都有。

其中最年轻的还含有一定数量的腐植酸。

贮存时易风化碎裂。

煤化度较高的年老煤，加热时能产生一定量的胶质体。

单独炼焦时也能结成细小的长条形焦炭，但强度极差，粉焦率很高。

(14)褐煤(HM)。

褐煤分为透光率Pm＜30％的年轻褐煤和Pm＞30～50％的年老褐煤两小类。

褐煤的特点为：含水分大，密度较小，无粘结性，并含有不同数量的腐植酸，煤中氧含量高。

常达15～30%左右。

化学反应性强，热稳定性差，块煤加热时破碎严重。

存放空气中易风化变质、破碎成效块甚至粉末状。

发热量低，煤灰熔点也低，其灰中含有较多的CaO，而有较少的Al2O3。

动力用煤的应用范围及其对煤质的要求
一、发电用煤
发电用煤量占全国首位，约1／3以上的煤用来发电，1996～1997年的发电耗煤量均在5亿吨以上。

目前平均发电耗煤为标准煤370g／（kW•h）左右。

电厂利用煤的热值，把热能转变为电能。

发热量是影响电厂技术经济指标的主要因素。

电厂设计建厂时，要求有固定的供煤基地，根据不同煤质进行电厂的锅炉设计。

一旦建成投产，煤质符合锅炉设计的要求，锅炉效率才能充分发挥。

电力部门一般要求煤的发热量(Qnet，ar)大于20.9lMJ／kg(不包括褐煤)，可波动5％，粒度为小于25mm末煤或小于50mm混煤，挥发分(Vdaf，大于20％，硫分(St，d)小于1.0％，外在水分(Mt)小于10％，干式除渣灰熔融性软化温度(ST)大于1250℃。

煤的发热量的高低，影响到电厂原料煤系统、制粉系统、炉膛容积、烟道、通风量、集尘及排渣等各个环节，直接影响电厂建设投资和生产成本。

二、机车用煤
机车用煤占动力用煤2％左右，年用煤量约2000万吨。

蒸汽机车锅炉平均耗煤指标为100kg／(万吨•km)左右，其锅炉构造和燃烧条件要求用块煤，且要求煤易燃和耐燃。

锅炉蒸发面积一般为240m2。

蒸发量为75kg／(m2•h)，平均为50kg ／(m2•h)，满足此要求机车才能正点运行，当线路不好需要迅速调节火力增加蒸发量。

因此对煤的发热量和挥发分要求较高，发热量(Qnet,ar)＞23.00MJ／kg，挥发分(Vdaf)大于30％，因炉膛温度较高，故熔融性软化温度(ST)要求大于1350℃。

粒度不超过50mm，以50~25mm或25~13mm为最好，含粉(＜6mm)越少越好。

粉煤易随烟道飞扬或在炉蓖漏掉。

据试验，含粉增加1％，损失增加0.4％。

硫分应小于1％，否则机车通过长隧道时易引起人员SO2中毒。

三、建材用煤
建材用煤约占动力用煤的l0％以上，年用煤量约1亿吨以上。

以水泥用量最大，其次为玻璃、砖、瓦等。

砖、瓦，对煤质要求不严，有较低发热量即可。

玻璃生产用煤造气作燃料，对煤质要求与化肥用煤类同。

在水泥生产过程中，煤不仅作为燃料，而且成为水泥中的一种成分，因此对煤的质量要求严格。

回转窑耗煤指标240kg标煤/吨泥左右，多用烟煤，要求灰分稳定在18%～22％、挥发分大于25%的小于25mm级末煤。

而立窑耗煤指标220kg／吨水泥，要求用无烟煤块，灰分小于20％，挥发分小于10％。

且希望水分小，含硫低，发热量大于20.90MJ ／kg。