煤炭知识学习

煤的常用工艺性试验指标1、结焦性：煤经干镏形成焦炭的性能。

2、粘结性：煤在干镏时粘结其本身或外加惰性物质的能力。

3、塑性：煤在干镏时形成的胶质体的粘稠、流动、透气等性能。

4、膨胀性：煤在干镏时体积发生膨胀或收缩的性能。

5、粘结指数（符号ＧR，I，又称G指数）：在规定条件下以烟煤在加热后粘结专用无烟煤的能力。

6、结渣性（符号Clin）：在气化或燃烧过程，煤灰受热、软化、熔融而结渣的性质。

7、可磨性：在规定条件下，煤研磨成粉的难易程度。

8、哈氏可磨性指数（符号HGI又称哈德格罗夫可磨性指数）：在规定条件下，用哈氏可磨性测定仪测得的可磨性指数。

9、灰熔融性（曾称灰熔点）：在规定条件下得到的随加热温度而变化的煤灰变形、软化、呈半球和流动特征物理状态。

名词解释1、热量单位：热量的单位为焦耳（Ｊ）。

１焦耳（Ｊ）＝１牛顿（Ｎ）×１米（ｍ）＝１牛•米（Ｎ•ｍ）。

发热量测定结果以兆焦每千克（ＭJ/kg）或焦耳每克（J/g）表示。

2、弹筒发热量：单位质量的试样在充有过量氧气的氧弹内燃烧，其燃烧产物组成为氧气、氮气、二氧化碳、硝酸和硫酸、液态水以及固态灰时放出的热量称为弹筒发热量。

3、恒容高位发热量：单位质量的试样在充有过量氧气的氧弹内燃烧，其燃烧产物组成为氧气、氮气、二氧化碳、二氧化硫、液态水以及固态灰时放出的热量。

恒容高位发热量即由弹筒发热量减去硝酸生成热和硫酸校正热后得到的发热量。

4、恒容低位发热量：单位质量的试样在恒容条件下，在过量氧气中燃烧，其燃烧产物组成为氧气、氮气、二氧化碳、二氧化硫，气态水以及固态灰时放出的热量。

恒容低位发热量即由高位发热量减去水（煤中原有的水和煤中氢燃烧生成的水）的气化热后得到的发热量。

5、恒压低位发热量：单位质量的试样在恒压条件下，在过量氧气中燃烧，其燃烧产物组成为氧气、氮气、二氧化碳、二氧化硫，气态水以及固态灰时放出的热量。

煤的分类（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(SM)。

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。

各种煤炭质量的化验指标基本介绍一、水分（M）煤的水分分为两种，一是内在水分（Minb），是由植物变成煤时所含的水分；二是外水分（Mf），是在开采、运输等过程中附在煤表面和裂隙中的水分。

全水分是煤的外在水分和内在不分的总和。

一般来讲，煤的变质程度越大，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极其不利，它不仅浪费了大量的运输资源，而且当煤作为燃料时，煤中水分会成为蒸汽，在蒸发时消耗热量；另外，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100kcal/kg（大卡/千克）；冶炼精煤中水分每增加1%，结焦时间延长5~10min。

二、灰分（A）煤在彻底燃烧后所剩下的残渣称为灰分，灰分分外在灰分和内在灰分。

外在灰分是来自顶底板和夹矸中的岩石碎块，它与采煤方法的合理与否有很大关系。

外在灰分通过分选大部分能去掉。

内在灰分是成煤的原始植物本身所含的无机物，内在灰分越高，煤的可选性越差。

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100kcal/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%。

三、挥发分（V）煤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称为挥发分。

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。

四、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。

五、发热量(Q)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。

煤的高位发热量减去水的汽化热即是低位发热量。

发热量国际单位为百万焦耳/千克(MJ/kg)，常用单位大卡/千克，换算关系为：1MJ/kg=239.14kcal/lkg；1J=0.239cal；1cal=4.18J。

如发热量5500kcal/kg，5500kcal/kg=550÷239.14=23MJ/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(7000kca/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(300kcal/kg)左右。

六、胶质层最大厚度(Y)烟煤在加热到一定温度后，所形成的胶质层最大厚度是烟煤胶质层指数测定中利用探针测出的胶质体上、下层面差的最大值。

它是煤炭分类的重要标准之一。

动力煤胶质层厚度大，容易结焦；冶炼精煤对胶质层厚度有明确要求。

七、粘结指数(G)在规定条件下以烟煤在加热后粘结专用无烟煤的能力，它是煤炭分类的重要标准之一，是冶炼精煤的重要指标。

粘结指数越高，结焦性越强。

八、煤灰熔融性温度(灰溶点)在规定条件下得到的随加热温度而变化的煤灰熔融性变形温度(DT)、软化温度（ST)、流动温度(FT)，常用软化温度(ST)来表示。

灰熔融性温度越高，煤灰不容易结渣。

因锅炉设计不同，对灰熔融性温度要求也不一样。

煤灰熔融性温度的高低，直接关系到煤作为燃料和气化原料时的性能，煤灰熔融性温度低，煤灰容易结渣，增加了排渣内难度，尤其是固态排渣的锅炉和移动床的气化炉，煤灰熔融性温度要求较高。

九、哈氏可磨指数(HGI)哈氏可磨指数是反映煤的可磨性的重要指标。

煤的可磨性是指一定量的煤在消耗相同的能量下，磨碎成粉的娃易程度。

可磨指数赵大，煤赵容易磨碎成粉。

在发电煤粉锅炉和高炉喷吹用煤，可密指数是质量评价的一个重要指标。

十、吾氏流动度(ddpm)煤的流动度是表征煤在干馏时形成的胶质体的粘度，是煤的塑性指标之一。

流动度是研究煤的流变性和热分解力学的有效手段，又能表征煤的塑性，可以指导配煤和焦炭强度预测。

吉氏流动度是以固定力矩在煤受热形成的胶质体中转动的最大转速表示的流动度指标，是每分钟十一、坩埚膨胀序数(CSN)坩埚膨胀序数是在规定条件下以煤在坩埚中加热所得焦块膨胀程序的序号表征煤的膨胀性和塑性指标。

坩埚膨胀序数的大小取决于煤灰熔融性、胶质体生成期间析气情嚣况和胶质体的不透气性。

十二、焦渣特征(CRC)煤炭热分解以后剩余物质的形状。

根据不同形状分为8个序号，其序号即为焦渣征代号。

1—粉状。

全部是粉末，没有相互粘着的颗粒。

2—粘着。

用手指轻碰即为粉末或基本上是粉末，其中较大的团块轻轻一碰即成粉末。

3—弱粘性。

用手指轻压即成不块。

4—不熔融粘结。

用手指用力压才裂成小块，焦渣上表面无光泽，下表面稍有银白色光泽。

5—不膨胀熔融粘结。

焦渣形成扁平的块，煤粒的界限不易分清，焦渣上表面有明显的银白色金属光泽，下表面银白色光泽更明显。