煤的性质、组成、分类和用途
煤炭基础知识【共34张PPT】
2.1煤的国际分类(简单分类)
• 1.Black coal/Hard coal (黑煤或硬煤) • 包括:烟煤(bituminous)和无烟煤
(anthracite) • 2. Brown coal(褐煤) • 包括:低热值的Lignite(褐煤)和Peat
(泥煤)
2.2中国的分类法是以炼焦用煤为主的工 业分类法
5.奥亚膨胀度(最大膨胀度 b值)
• 奥亚膨胀度(b值)为国际上最通用的一种测定煤 膨胀性和结焦性的方法 ,b值是专门用来区分肥 煤和其他煤类的一个重要指标(与胶质层最大 厚度Y值并列)。
• Vdaf<28%的煤,b值>150%的为肥煤;对 Vdaf>28%的煤,b值>220%的为肥煤(当Vdaf值 <37%时)或气肥煤(当Vdaf值>37%时)。当按b 值划分的煤类与按Y值划分的煤类有矛盾时,则以Y
烟煤
• 贫煤、贫瘦煤、瘦煤、焦煤、肥煤、气 肥煤、气煤、1/3焦煤、1/2中粘煤、弱 粘煤、不粘煤和长焰煤共12个煤类。
按挥发份烟煤分类
• 烟煤按挥发分>10%~20%、>20%~28%、 28%~37和>37%的四个阶段分为低、中、 中高及高挥发分烟煤。
按粘结性(G值)烟煤分类
• 0~5为不粘结和微粘结煤;>5~20为弱粘 结煤;>20~50为中等偏弱粘结煤; >50~65为中等偏强粘结煤;>65则为强 粘结煤。对于强粘结煤,又把其中胶质 层最大厚度Y>25mm或奥亚膨胀度 b&煤分为特强粘结煤。
煤的粘结性反应烟煤在干馏过程中能够软化熔融形成胶质体并固化粘结的能力。 当Y值大于25mm时,如Vdaf>37%,则划分为气肥煤。
煤炭化学性质与燃烧特性研究
煤炭化学性质与燃烧特性研究煤炭作为一种重要的能源资源,一直以来都受到广泛关注。
煤炭的化学性质与燃烧特性是研究煤炭利用的重要内容之一。
本文将从煤炭的组成及化学性质、煤炭的燃烧特性以及煤炭的应用等方面展开探讨。
一、煤炭的组成及化学性质煤炭主要由碳、氢、氧、氮、硫等元素组成,其中碳是其主要成分。
煤炭的化学性质与其组成密切相关,不同种类的煤炭其化学性质也有所不同。
例如,烟煤含有较高的碳和较低的挥发分,燃烧时产生的热量较高;而褐煤含有较高的水分和较低的固定碳,燃烧时产生的热量较低。
煤炭的化学性质还与其结构密切相关。
煤炭中的有机质主要以腐植质的形式存在,其化学结构复杂多样。
煤炭中的有机质可以分为干馏质、焦油质和无烟煤质等。
干馏质是煤炭中的挥发分,其主要成分是氢、氧、氮和硫。
焦油质是煤炭中的固定碳,其主要成分是碳。
无烟煤质是煤炭中的灰分,其主要成分是无机物。
二、煤炭的燃烧特性煤炭的燃烧特性是指煤炭在燃烧过程中的物理和化学变化。
煤炭的燃烧可以分为三个阶段:干燥阶段、热解阶段和燃烧阶段。
在干燥阶段,煤炭中的水分被蒸发出来。
这个阶段的燃烧速度较快,但产生的热量较低。
在热解阶段,煤炭中的挥发分开始分解,产生大量的烟气和焦油。
这个阶段的燃烧速度较快,产生的热量较高。
在燃烧阶段,煤炭中的固定碳开始燃烧,产生大量的热量和灰渣。
这个阶段的燃烧速度较慢,但产生的热量较高。
煤炭的燃烧特性还与其灰分和硫分的含量有关。
煤炭中的灰分主要由无机物组成,其燃烧时会产生灰渣。
煤炭中的硫分主要以硫酸盐的形式存在,其燃烧时会产生二氧化硫等有害气体。
因此,降低煤炭中的灰分和硫分含量对环境保护具有重要意义。
三、煤炭的应用煤炭作为一种重要的能源资源,广泛应用于工业、农业、交通等领域。
在工业领域,煤炭主要用于发电、钢铁冶炼、化工等行业。
在农业领域,煤炭主要用于农田灌溉、农作物干燥等用途。
在交通领域,煤炭主要用于火车、船舶等交通工具的燃料。
然而,由于煤炭的燃烧会产生大量的二氧化碳等温室气体,对环境造成严重污染。
煤炭基础必学知识点
煤炭基础必学知识点
1. 煤炭的定义:煤炭是一种由植物残骸经过地质作用形成的有机岩石。
2. 煤炭的类型:煤炭根据其炭质和含水量的不同可分为无烟煤、炼焦煤、褐煤和泥炭等。
3. 煤炭的组成:煤炭主要由碳、氢、氧和少量的氮、硫等元素组成。
其中碳是主要成分,占煤炭质量的一大部分。
4. 煤炭的形成过程:煤炭是在地质历史上由原始植物积聚而形成的。
这些植物在长时间的压力和温度作用下逐渐转化为煤炭。
5. 煤炭的燃烧特性:煤炭燃烧时产生热量和废气。
煤炭的燃烧分为三
个阶段:放热阶段、水汽生成阶段和煤灰形成阶段。
6. 煤炭的用途:煤炭是一种重要的能源资源,广泛用于发电、供热、
冶金、化工等行业。
同时,煤炭也用于制造煤气、焦炭和煤焦油等副
产品。
7. 煤炭储量和产量:全球煤炭储量丰富,主要储量分布在中国、美国、澳大利亚、俄罗斯等国家。
中国是全球最大的煤炭生产国和消费国。
8. 煤炭的环境影响:煤炭的燃烧会产生大量的二氧化碳和氮氧化物等
有害气体,对空气质量和气候变化有一定影响。
此外,煤炭开采和燃
烧也会对环境造成破坏。
9. 煤炭的清洁利用技术:为了减少煤炭燃烧产生的污染物排放,煤炭
的清洁利用技术得到了广泛研发和推广,包括煤炭洗选、煤气化、燃
烧增效等技术。
10. 煤炭的经济影响:煤炭是许多国家的重要经济支柱,煤炭产业的
发展与国民经济密切相关。
煤炭价格的波动也会对全球市场产生一定
影响。
高中化学煤的知识点总结
高中化学煤的知识点总结煤的化学性质和组成煤是一种重要的化石燃料,其形成源于古代植物在地下经过长时间的地质作用和化学变化。
在高中化学课程中,了解煤的化学性质和组成对于理解能源转化和环境保护具有重要意义。
一、煤的化学组成煤主要由碳、氢、氧、氮和硫组成,其中碳是最主要的元素。
煤的化学组成可以通过元素分析来确定,通常表示为碳(C)、氢(H)、氧(O)、氮(N)和硫(S)的含量百分比。
除了这些主要元素外,煤中还可能含有磷、灰分和其他微量元素。
二、煤的物理性质煤的物理性质包括颜色、光泽、硬度、密度、孔隙率和层理等。
煤的颜色通常为黑色或暗棕色,具有暗淡至亚金属光泽。
煤的硬度较低,可以用钢针轻易刻画。
密度一般在 1.2-1.4 g/cm³之间,孔隙率较高,有利于煤的燃烧和气化。
三、煤的分类根据煤化程度的不同,煤可以分为泥炭、褐煤、烟煤、无烟煤等。
泥炭是煤化程度最低的煤,含有较多的水分和挥发分。
褐煤是介于泥炭和烟煤之间的一种煤,碳含量较高,但仍然含有较多的水分。
烟煤是最常见的煤种,具有较高的碳含量和较低的水分。
无烟煤是煤化程度最高的煤,碳含量最高,水分和挥发分最低。
四、煤的化学反应1. 燃烧:煤在空气中燃烧时,主要发生氧化反应,生成二氧化碳(CO₂)和水(H₂O),同时释放能量。
2. 气化:在缺氧条件下,煤可以转化为气体燃料,如一氧化碳(CO)、氢气(H₂)等。
3. 液化:煤可以在高温高压下与氢气反应,转化为液态燃料,如甲醇等。
五、煤的工业应用煤是重要的工业原料和能源,广泛应用于发电、钢铁制造、化工产品生产等领域。
煤的燃烧是最主要的能源利用方式,而煤的气化和液化技术也在不断发展中。
六、煤的环境影响煤的燃烧会产生大量的二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等污染物,对环境造成严重影响。
因此,减少煤的使用和开发清洁煤技术是当前环境保护的重要课题。
七、煤的化学处理为了减少煤燃烧产生的污染物,可以对煤进行化学处理,如脱硫、脱硝等。
煤炭的形成、分类、用途及指标
煤炭的形成、分类、用途及指标1. 煤炭的形成煤炭是一种化石燃料,形成于地质历史长达数亿年的时间里,主要来源于古代植物的遗体和碳质沉积物。
煤炭的形成过程主要分为以下几个阶段:1.1 植物遗体堆积煤炭的形成始于古代植物的死亡和堆积。
在湿地或沼泽地等环境中,植物的遗体往往不能完全分解,而是逐渐被水和泥沙所覆盖。
1.2 压实和排气随着沉积物的堆积,植物遗体逐渐被压实,其中的水分和气体被逐渐排出,使得植物遗体逐渐转变为含有较高碳质的有机质。
1.3 高温和高压作用当沉积物继续堆积并随着地壳的运动而向下深埋时,温度和压力逐渐升高。
这些高温和高压的地质作用促使有机质进一步转化为煤炭。
1.4 煤质成熟度根据地质作用的程度,煤炭可以分为不同的成熟度等级。
煤质成熟度越高,煤炭中的挥发分含量越低,煤质越硬。
主要的煤质成熟度等级有褐煤、烟煤和无烟煤等。
2. 煤炭的分类根据煤炭的化学成分和物理性质,可以将煤炭分为以下几个主要分类:2.1 褐煤褐煤是煤炭中的一种低级别煤,含有较高的挥发分和水分,并且质地较软。
褐煤通常用作热能和电力发电,但其能量密度较低。
2.2 烟煤烟煤是中级别的煤炭,相对于褐煤来说,烟煤的挥发分含量较低,并且具有更高的能量密度。
烟煤广泛用于工业生产和家庭供暖。
2.3 无烟煤无烟煤是煤炭中的高级别煤,其挥发分含量非常低,灰分、硫分等杂质也相对较少。
无烟煤燃烧时不会产生太多的烟尘和有害气体,因此广泛用于发电、冶金和化工等行业。
2.4 其他特种煤除了以上常见的煤炭分类外,还有许多特种煤,包括肥煤、气体煤、焦煤等。
这些特种煤具有不同的化学成分和物理性质,被广泛应用于不同的领域。
3. 煤炭的用途煤炭是全球最重要的能源资源之一,其用途广泛,主要包括以下几个方面:3.1 热能和电力发电煤炭是最主要的燃料之一,被广泛用于热能和电力发电。
燃烧煤炭可以产生大量热能,用于供暖和驱动蒸汽轮机产生电力。
3.2 工业原料煤炭中的一些成分可以提取出来作为工业原料,如焦炭可用于炼钢和冶金工业,煤沥青可用于生产沥青材料。
煤炭分类及指标
1、粘结性:隔绝空气条件下加热,经过胶质状态生成块状半焦的能力。
有的煤不仅自身有粘结能力,而且还能将其它惰性物体粘结在一起。
煤的这种性质叫煤的粘结能力。
有粘结性的煤不一定有粘结能力,有粘结能力的煤一定有粘结性。
2、结焦性:是指在工业条件下将煤炼成焦炭的性能。
3、煤的粘结性和结焦性关系密切,结焦性包括保证结焦过程能够顺利进行的所有性质,粘结性是结焦性的前提和必要条件。
粘结性好的煤,结焦性不一定就好(如肥煤)。
但结焦性好的煤,其粘结性一定好。
4、煤是不均一的物质,其中镜质组和壳质组属于活性物质,在热解过程上能熔融并产生活性键成分,具有粘结性;而惰质组为惰性成分,在热解过程中不能熔融,不产生活性成分,不具备粘结性。
但惰性成分也是不可缺少的,缺少或过盛都对炼焦不利,都会导致焦炭质量下降。
5、测定煤粘结性和结焦性的方法可以分为以下三类。
①根据胶质体的数量和性质进行测定,如胶质层厚度、基氏流动度、奥亚膨胀度等。
②根据煤粘结惰性物料能力的强弱进行测定,如罗加指数和粘结指数等。
③根据所得焦块的外形进行测定,坩埚膨胀序数和葛鑫指数等。
6、胶质层最大厚度Y:表示胶质体的数量,是煤的粘结性(结焦性)的重要指标,当Y<10mm或Y>25mm时Y值测不准。
最终收缩度X:可以表征煤成焦后的收缩情况,通常收缩度大的煤炼出的焦炭裂纹多,块度小,强度低。
最终收缩度主要与煤化程度有关,随着煤化程度的增高,最终收缩度变小。
另外,对煤化程度相同的煤,其最终收缩度与煤岩成分也有关系,稳定组的收缩度大,镜质组次之,惰质组最小。
粘结指数G R.I.(简G):表征区分烟煤粘结性的一种指标。
对强粘结性和弱粘结性的煤区分能力较高。
测定原理是基于有粘结能力的烟煤在炼焦过程上具有粘结本身或惰性物质(如无烟煤)的能力。
通过测定焦块的耐磨强度来评定烟煤的粘结性大小。
奥亚膨胀度b:一种以慢速加热来测定煤的粘结性的方法。
通常煤化程度较低和煤化程度较高的煤,其膨胀度都小;而中等煤化程度的煤,膨胀度大,粘结性好。
选煤基础必学知识点
选煤基础必学知识点
1. 煤的形成与组成:煤是由植物残体在地下长期作用下形成的一种含碳、含氢、含氧、含少量氮、硫的有机燃料。
煤的主要组成元素是碳、氢、氧和硫。
2. 煤的分类:根据煤的成熟程度和煤中挥发分的含量,煤可分为无烟煤、烟煤、褐煤和泥炭等不同类型。
3. 煤的物理性质:包括密度、容重、孔隙度、抗压强度、抗拉强度、
抗冻性等。
4. 煤的化学性质:煤可以在高温下发生各种化学反应,例如燃烧、气化、液化和干馏等。
煤中的化学性质主要包括碳含量、挥发分含量、
固定碳含量、灰分含量等。
5. 煤的燃烧特性:煤在燃烧过程中释放出热能,并产生一系列燃烧产物,如烟气、灰渣和烟尘等。
煤的燃烧性质包括燃点、可燃性和热值等。
6. 煤的加工和利用技术:包括煤的洗选、煤的破碎、煤的干馏、煤的
气化、煤的液化等技术,以及煤的燃烧和发电技术。
7. 煤的矿产资源与开发利用:煤是世界上最重要的化石能源之一,对
于国民经济的发展和能源安全具有重要意义。
煤的开采、加工和利用
对于实现煤炭资源的有效利用和环境保护非常重要。
8. 煤矿安全:煤矿是煤的开采和生产基地,煤矿安全对于保障矿工生
命财产安全、保持煤炭生产稳定具有重要意义。
煤矿安全知识包括煤矿通风、防灭火、安全设备、事故预防和应急措施等。
原煤相关知识点总结
原煤相关知识点总结1. 原煤的种类和分类按煤的成分和性质分,原煤可分为无烟煤、烟煤、贫煤、泥煤、褐煤等;按煤质分类可以分为烟煤、无烟煤、长焰煤、无焰煤、气煤、肥煤、贫煤、泥煤、褐煤、生煤等。
各种煤的化学成分、外观性状、性能特点均不相同。
2. 原煤的物理性质原煤主要由有机物质组成,含有许多永不水分、硫分、灰分等。
不同的煤种因含矿物质的不同,而具有不同的物理性状。
例如烟煤和无烟煤是质的,又分为硬煤和软煤。
而泥煤、褐煤性质较差,为质煤。
3. 原煤的化学成分原煤的主要成分是碳、氢、氧和一些其他有害元素。
煤中还含有少量氮和一些金属元素。
碳为原煤燃烧时的主要燃料成分,氢散布存在于有机物质中,氧散布存在于煤中,含水量对煤的工程性能有很大影响。
此外,硫分、灰分、水在煤中分布、含量不同也使煤的性能各有不同。
贫煤、泥煤、褐煤中硫离散存在;但硫分含量高的煤对环境污染非常严重,需要进行硫分净化。
此时需要基本不含或低硫煤。
4. 原煤的利用和应用原煤主要用于发电、燃烧、炼钢,还有煤气化、煤制油、合成气等方面的应用。
其中发电是原煤的最主要用途。
在全球尤其是发展中国家,原煤还被广泛应用于民用燃料、冶金工业、化工工业等。
在使用过程中,由于煤的高污染性,对环境和健康造成了很大的危害。
5. 原煤的开采和加工原煤的开采是一个复杂而危险的工序。
主要的开采方式有露天开采和井下开采两种方式,其中后者更危险。
采矿时,工人们需要面对坍塌、有害气体、火灾等各种危险,因此需要严格的安全操作规程和设备来保障工人的安全。
采矿后,原煤需要进行洗选、破碎、筛分等加工,才能得到符合工业生产要求的成品,以适用于各个行业的应用。
6. 原煤的环境影响和治理原煤的开采和使用会对环境造成不可忽视的影响。
首先,煤的燃烧会直接产生大量的废气和废渣,造成空气和水的污染;其次,开采煤矿会破坏地表地貌,导致土壤侵蚀和水质恶化。
为了减少燃煤对环境的危害,需要采取措施加强环境保护,推广清洁能源,改善工业生产方式。
煤的化学组成
煤的化学组成煤是一种能源资源,是热带植物在一亿年前经过生物和地质作用的过程中形成的有机质的化石。
煤的主要化学成分是碳、氢、氧、氮、硫、磷等元素,其具体化学组成和结构特点对其性质和用途有着重要的影响。
一、煤的基本化学组成1.碳:煤中的碳含量很高,可以达到60%~90%不等。
这是因为在植物体内,二氧化碳与水经过光合作用和细胞呼吸,形成有机化合物,其中大部分是碳水化合物,此后这些有机化合物经过埋藏、升温和加压作用,形成煤炭。
碳元素是煤炭的主要成分,其含量的高低决定了煤的品质和类型。
2.氢:煤中含有氢,但氢的含量比碳要低,只有2%~5%不等。
氢元素主要存在于煤的有机氢化合物中,比如:甲烷、乙烷、苯乙烯等。
其主要来源于古植物体内含有的氢化合物,如蛋白质和脂肪质等,以及水分解而来。
氢的含量高低是影响煤炭的气化性能和燃烧速度的主要因素之一。
3.氧:煤中的氧含量不固定,一般为5%~30%不等。
煤中的氧元素主要来自植物体内的膳食纤维素和其他有机物,同时也可以是在煤炭形成以后,经过氧化作用,形成的含氧化合物。
氧的含量高低对煤的空气氧化性、稳定性、可燃性等有一定的影响。
4.氮:煤中的氮含量很少,只有0.5%左右。
氮元素主要存在于煤中的有机氮化合物,如蛋白质、氨基酸、胆固醇等。
它们的进一步分解产生了硝基化合物、氨基化合物等含氮物质。
含氮物质对煤的低温固相反应、气化反应、燃烧反应等都有影响。
5.硫:硫元素是煤中的常见元素之一,煤的硫含量一般在0.2%~5%之间。
硫元素主要存在于硫化物和有机硫化合物中,如硫酸盐、硫化铁、巯基化合物、噻吩化合物等。
它们的存在直接影响着煤的燃烧性能、气化性能和腐蚀性能。
6.磷、钾、钙等元素:磷、钾、钙等元素虽然在煤中的含量不高,但也对煤的质量和特性产生了一定的影响。
磷元素主要存在于煤中的有机磷化合物中,如磷酯类、磷氢化合物等,含磷煤具有易燃性和高热值的特点。
钾、钙等元素则主要对其灰化特性、融化特性和腐蚀性特性产生了影响。
简述煤炭的分类及用途
简述煤炭的分类及用途煤炭是一种矿藏丰富、广泛应用的化石能源,广泛用于发电、冶金、化工、建材等多个领域。
根据煤炭的物理性质和化学成分的不同,煤炭可以分为无烟煤、烟煤、褐煤、泥煤和煤泥等多个种类。
无烟煤是一种碳质煤,也叫无烟煤。
它的煤质特点是灰分少、硫分低、热值较高等。
无烟煤在燃烧时不会产生浓烟,并且燃烧过程中的灰分较少,燃烧效率高。
无烟煤广泛用于家庭供暖、工业锅炉、煤气化等领域。
烟煤是一种与无烟煤相对的煤种,也叫烟煤。
烟煤的煤质特点是热值较高、灰分较多、硫分较高等。
由于烟煤在燃烧时产生较多的浓烟,因此不适用于家庭供暖,但它的高热值使其在工业生产中得到广泛应用。
烟煤在金属冶炼、铁路运输、发电等领域有重要作用。
褐煤是一种低阶煤,也叫褐煤。
褐煤的煤质特点是含水率高、热值低、灰分较多等。
褐煤是一种低品位煤,通常用于发电、脱硫、脱硝等方面,但因其低热值,所以需要大量燃料才能发挥相同的热能。
泥煤是一种较低品位的煤炭,也叫泥煤。
泥煤的煤质特点是含水率高、灰分高,热值低,但其硫分相对较低。
泥煤通常作为市政污水处理、城市供热等领域的能源使用。
煤泥是一种含水率较高的煤炭,也叫煤泥。
煤泥的煤质特点是粒径很细,含水率非常高,灰分和硫分含量也较高。
由于煤泥含水量高,通常需要经过干燥处理后才能使用。
煤泥主要用于发电、工业炉窑燃烧等领域。
除以上常见种类的煤炭外,还有一些特殊用途的煤炭,如气化煤、脱硫煤等。
气化煤指的是经过煤气化反应制得的煤气,通常用于化工、燃气供应等领域。
脱硫煤,顾名思义,是用于工业废气脱硫的煤炭。
脱硫煤通常具有低硫和低灰的特点,可以减少排放的二氧化硫和颗粒物等污染物。
总的来说,煤炭是一种多样化的矿产资源,根据其不同的品质和化学成分,可以广泛应用于发电、冶金、化工、建材等多个领域。
无烟煤用于家庭供暖和工业锅炉,烟煤用于金属冶炼和发电,褐煤用于发电和脱硫,泥煤用于污水处理和供热,煤泥用于燃烧等。
此外,还有一些特殊用途的煤炭,如气化煤和脱硫煤等。
煤的成因性质及分类
成煤环境
沼泽环境
适合植物生长和堆积的环 境,为成煤提供了物质基 础和环境条件。
湖泊环境
湖泊中的水生生物死亡后, 在湖泊底部形成泥炭堆积, 进而形成煤。
海洋环境
海底植物和动物遗体在海 洋环境中形成泥炭堆积, 进而形成煤。
成煤过程
泥炭化阶段
植物遗体在缺氧的环境下,经过 生物化学作用转化为泥炭。
煤化阶段
断口与解理
煤的断口形状和解理程度与煤 的内部结构和组成有关,通常 呈现出贝壳状或不规则状断口
。
化学性质
含碳量
煤中碳的含量是衡量煤质量的重要指 标之一,通常随着煤化程度的提高, 含碳量增加。
含氢量
煤中氢的含量也与煤化程度有关,通 常随着煤化程度的提高,含氢量降低。
含氧量
煤中氧的含量与煤的形成环境和条件 有关,对于煤的燃烧和加工利用有一 定影响。
泥炭经过压实、脱水、增碳等作 用,逐渐转化为褐煤、烟煤、无 烟煤等不同级别的煤。
02 煤的性质
物理性质
颜色
煤的颜色因煤化程度和矿物质 含量不同而有所差异,常见的
有黑色、深褐色和灰白色。
光泽
煤的光泽也因煤化程度和矿物 质含量而异,常见的有金属光 泽、玻璃光泽和油脂光泽。
硬度与脆度
煤的硬度与脆度与煤化程度有 关,通常随着煤化程度的提高 ,硬度增加,脆度降低。
煤的可选性是指通过一定的选煤方法,将 不同成分和质量的煤分离开来,以满足不 同工业和民用需求。
03 煤的分类
按煤化程度分类
褐煤
无烟煤
煤化程度最低的煤,外观呈褐色或黑 色,含碳量较低,挥发分高,燃烧时 易产生刺激性气味。
煤化程度最高的煤,外观呈黑色,含 碳量极高,挥发分低,燃烧时烟色极 淡。
煤炭的形成、分类、用途及指标
目录第一节煤炭介绍 (2)1、形成过程 (3)2、成分 (4)3、伴生元素 (4)4、分类 (5)5、用途 (6)6、采矿方法 (7)7、储藏量 (7)8、生态破坏 (7)9、中国的煤炭资源 (8)10、政策调整 (10)第二节煤的形成阶段 (11)第三节煤炭的种类及用途 (16)1、煤炭的分类: (16)2、煤炭的用途: (19)第四节煤炭分类指标 (25)第一节煤炭介绍煤炭是古代植物埋藏在地下经历了复杂的生物化学和物理化学变化逐渐形成的固体可燃性矿物。
是一种固体可燃有机岩,主要由植物遗体经生物化学作用,埋藏后再经地质作用转变而成,俗称煤炭。
煤炭被人们誉为黑色的金子,工业的食粮,它是十八世纪以来人类世界使用的主要能源之一。
煤炭是古代植物埋藏在地下经历了复杂的生物化学和物理化学变化逐渐形成的固体可燃性矿物。
一种固体可燃有机岩,主要由植物遗体经生物化学作用,埋藏后再经地质作用转变而成。
俗称煤炭。
中国是世界上最早利用煤的国家。
辽宁省新乐古文化遗址中,就发现有煤制工艺品,河南巩义市也发现有西汉时用煤饼炼铁的遗址。
《山海经》中称煤为石涅,魏、晋时称煤为石墨或石炭。
明代李时珍的《本草纲目》首次使用煤这一名称。
希腊和古罗马也是用煤较早的国家,希腊学者泰奥弗拉斯托斯在公元前约300年著有《石史》,其中记载有煤的性质和产地;古罗马大约在2000年前已开始用煤加热。
煤炭是一种可以用作燃料或工业原料的矿物。
它是古代植物经过生物化学作用和地质作用而改变其物理、化学性质,由碳、氢、氧、氮等元素组成的黑色固体矿物。
煤作为一种燃料,早在800年前就已经开始。
煤被广泛用作工业生产的燃料,是从18世纪末的产业革命开始的。
随着蒸汽机的发明和使用,煤被广泛地用作工业生产的燃料,给社会带来了前所未有的巨大生产力,推动了工业的向前发展,随之发展起煤炭、钢铁、化工、采矿、冶金等工业。
煤炭热量高,标准煤的发热量为7000大卡/千克。
而且煤炭在地球上的储量丰富,分布广泛,一般也比较容易开采,因而被广泛用作各种工业生产中的燃料。
煤的分类及性质
煤的分类及性质文稿归稿存档编号:[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-煤的分类及性质1.煤的简单分类:煤简单可分为:泥煤---褐煤---烟煤---无烟煤---超级无烟煤其中:烟煤中又按煤化程度依次分为:长焰煤、气煤、肥煤、焦煤、瘦煤、贫煤。
贫煤是煤化程度最高的烟煤。
2.各煤类的主要特征和用途2.1 泥煤(泥炭)为棕褐色或黑褐色的不均匀物质,密度为1.29-1.61,自然风干后,水分为25—35%,泥炭中含有大量的未分解植物残体,有时可用肉眼看见。
2.2 褐煤它是煤化程度最低的煤。
其特点是水分高、比重小、挥发分高、不粘结、化学反应性强、热稳定性差、发热量低,含有不同数量的腐殖酸。
多被用作燃料、气化或低温干馏的原料,也可用来提取褐煤蜡、腐殖酸,制造磺化煤或活性炭。
褐煤还可以作农田、果园的有机肥料。
大多数呈褐色或黑褐色,无光泽,相对密度1.1-1.4,随着煤化程度加深,褐煤颜色变身变暗,相对密度增加水分减少。
2.3 长焰煤长焰煤是变质程度低,它的挥发分含量很高,其煤化程度高于褐煤而低于其他烟煤。
没有或只有很小的粘结性,胶质层厚度不超过5mm,易燃烧,燃烧时有很长的火焰,故得名长焰煤。
可作为气化和低温干馏的原料,也可作民用和动力燃料。
2.4 气煤.挥发分高,胶质层较厚,热稳定性差。
能单独结焦,但炼出的焦炭细长易碎,收缩率大,且纵裂纹多,抗碎和耐磨性较差。
故只能用作配煤炼焦,还可用来炼油、制造煤气、生产氮肥或作动力燃料。
2.5 肥煤具有很好的粘结性和中等及中高等挥发分,加热时能产生大量的胶质体,形成大于25mm的胶质层,结焦性最强。
用这种煤来炼焦,可以炼出熔融性和耐磨性都很好的焦炭,但这种焦炭横裂纹多,且焦根部分常有蜂焦,易碎成小块。
由于粘结性强,因此,它是配煤炼焦中的主要成分。
2.6 焦煤具有中低等挥发分和中高等粘结性,加热时可形成稳定性很好的胶质体,单独用来炼焦,能形成结构致密、块度大、强度高、耐磨性好、裂纹少、不易破碎的焦炭。
煤的工业分析
灰分与挥发分测定结果的应用
评估煤的燃烧性能:灰分和挥发分是 评估煤燃烧性能的重要指标,可以用
于煤的分类和评价
煤炭贸易定价:灰分和 挥发分是煤炭贸易中定 价的重要依据,可以用
于煤炭质量的评估
煤的加工利用:灰分和 挥发分对煤的加工利用 过程有重要影响,如煤 的选煤、气化、燃烧等
05
煤的硫分测定
煤的硫分概念及测定意义
煤的结构对反应性能的影响
• 煤的燃烧性能:煤的结构对煤的燃烧性能有很大影响,如热值、热效率等 • 煤的气化性能:煤的结构对煤的气化性能有很大影响,如气化率、气体产物组成等 • 煤的液化性能:煤的结构对煤的液化性能有很大影响,如液化率、液体产物组成等
煤的反应性能测定方法
01 煤的燃烧性能测定:通过测定煤的发热量、燃烧产物组成等指标,评估煤的燃烧性能 02 煤的气化性能测定:通过测定煤的气化率、气体产物组成等指标,评估煤的气化性能 03 煤的液化性能测定:通过测定煤的液化率、液体产物组成等指标,评估煤的液化性能
发热量测定结果的应用
评估煤的燃烧 性能:根据煤 的发热量,可 以评估煤的燃 烧性能,如热 值、热效率等
01
计算锅炉热效 率:通过测定 煤的发热量, 可以计算锅炉 的热效率,以 评估锅炉的性
能
02
煤炭贸易定价: 煤的发热量是 煤炭贸易中定 价的重要依据, 可以用于煤炭 质量的评估
03
04
煤的灰分与挥发分测定
煤的微量元素测定方法
仪器分析法: 通过原子吸收 光谱法、原子 发射光谱法、 X射线荧光光 谱法等仪器分 析煤中的微量
元素
01
化学分析法: 通过化学滴定 法、原子吸收 光谱法、电感 耦合等离子体 质谱法等化学 方法分析煤中 的微量元素
煤的分类和用途
以煤为原料,经过高温处理可制得各种碳素材料,如活性炭、炭黑 等,广泛应用于橡胶、塑料、涂料等领域。
煤焦油加工
煤焦油是煤干馏过程中得到的一种液体产品,经过加工可分离出多种 有机化合物,用于生产染料、农药、合成纤维等。
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煤化工产品及其应用
煤化工产品
煤化工是以煤为原料,通过化学加工方法制取气体、液体和固体产品的过程。煤化工产品种类繁多, 包括合成气、合成氨、合成甲醇、合成油、合成烯烃、合成芳烃等。
应用领域
煤化工产品在能源、化工、农业等领域具有广泛的应用。例如,合成气可用于生产合成氨、合成甲醇 等化工产品;合成氨可用于生产尿素等氮肥;合成油可作为清洁燃料使用;合成烯烃和合成芳烃可用 于生产塑料、橡胶、纤维等高分子材料。
炼焦煤
主要用于炼焦的煤炭,包括气煤、肥煤、焦煤和瘦煤等。
化工用煤
主要用于化工原料的煤炭,如无烟煤和低变质程度的长焰煤等。
02
煤的组成与性质
煤的化学成分
碳(C)
煤中主要元素,含量在50%以上,是煤的 主要可燃成分。
硫(S)
煤中有害元素,主要以硫化物、硫酸盐等 形式存在,含量因煤种而异,一般在 0.5%-5%之间。
01
清洁燃烧技术
为了减少燃煤污染,人们开发了一系列清洁燃烧技术,如低氮燃烧技术、
烟气脱硫脱硝技术等。
02 03
应用情况
目前,许多燃煤电厂已经采用了清洁燃烧技术,使得污染物排放得到了 有效控制。同时,一些先进的燃煤电厂还实现了超低排放,即污染物排 放低于国家标准限值。
未来趋势
随着环保要求的不断提高和技术的进步,未来将有更多的清洁燃烧技术 应用于燃煤电厂,以实现更高效、更环保的能源利用。
煤的性质
工艺技术一.煤的性质1.煤的元素组成煤的组成以有机质为主题。
煤的工艺用途只要是以煤中有机质的性质来决定的。
煤中有机质主要由:碳(C)、氢(H)、氧(O)、氮(N)、硫(S)五类元素组成,另外一些数量很少的元素如::磷(P)、氯(CL)、和砷(AS)等一般不列入有机质元素组成之内,其中C.H.O 元素占煤中有机质的95%以上。
2.煤的工业分析按国家标准GB212的规定,煤中的工业分析是煤的水分(Mad)、灰分(Aad)、按发分(Vad)和固定碳(FCad)四个分析项目的总称。
利用工业分析结果可初步判断煤的质量,特别是作为燃烧的质量,利用干燥无灰基挥发分(Vdaf)及焦渣特征可以大致确定煤的牌号。
另外,从工业分析数据还可以计算煤的发热量和焦化产品的产率等。
但是为了在工业生产中使用方便,通常还会加上全硫(Sta)和低发热值(Qnet).(1).水分根据水分的结合状态可分为游离水和结晶水两大类,前者又可分为外在水分和内在水分两种。
矿物质所含的结晶水或化合水,在煤的工业中不考虑。
煤的水分测定方法多种,我国国家标准采用两种测定发发分别为(1)通氮干燥法,适用于所有煤种;(2)空气干燥法仅适用于烟煤和无烟煤。
其重点为:秤取一定量的空气干燥煤样,置于105-110℃干燥箱中干燥到恒重。
然后根据煤样的质量损失计算出水分的质量分数(空气干燥基)。
(2)灰分煤的灰分不是煤的一种固有性质,因为煤中并不含灰,灰分是煤在一定条件下完全燃烧后得到的残渣。
在焦化过程中,煤中的有机质部分分解出大量挥发物,故焦炭中的灰分无疑就高于装炉煤的灰分,且焦炭的灰分与培育炉煤的灰分成正比,并可由煤中的灰分及挥发分产率计算出来。
灰分按其存在的形态可分为内在灰分和外在灰分。
内在灰分源于原生矿物质和次生矿物质,很难用洗选法去除。
外在灰分源于外来物质比较容易洗选去除。
灰分的去除方法有缓慢和快速灰化法。
其重点是秤取一定量的空气干燥煤样,放入马弗炉中,一定温度下灼烧到质量恒定,以残留物的质量占煤样质量的百分数作为煤样灰分的测定值(空气干燥基)。
煤炭基本知识及应用
煤的工业分析㈠煤的物理性质水分水分符号:M,单位:%是一项重要煤质指标,煤的水分对其加工利用、贸易、运输和储存都有很大的影响。
在煤的加工中,水分高难以筛分;在煤的利用中,水分高的煤难以破碎;在锅炉燃烧中,水分高就会影响燃烧稳定性和热传导;在炼焦时水分高降低焦产率;而且由于水分大量蒸发带走热量而延长焦化周期;在煤炭贸易中,水分是一个定质和定量的主要指标。
煤的水分包括外在水分和内在水分,两者总和是全水分。
煤的外在水分可以利用重力(如脱水振动筛)和离心力(如离心脱水机)等机械的方法脱除,而内在水分要靠热力加温才能将其蒸发掉煤炭运销常用的水分指标有:全水(Mt),分析水(Mad),收到基(Mar);分析煤样水分,即空气干燥基水分(Mad),它是指分析用煤样(<0.2mm)在试验室大气中达到平衡后所保留的水分,也可认为是内在水分。
一般可认为Mar=Mt灰分煤的灰分是指煤炭在规定条件下完全燃烧后残留物的产率。
灰分来自不可燃的矿物质,然而灰分含量并不等于矿物质的含量。
在煤炭生产和销售活动中都是用灰分作为煤的重要品质指标。
煤炭灰分符号:A,单位:%,是在煤质特性和利用中起重要作用的指标,它与含碳量、发热量、结渣性等有不同程度的依赖关系。
在煤炭运销中常用的灰分指标有:空气干燥基(又叫分析基)灰分(符号:Aad)干基灰分(符号:Ad)和收到基灰分(符号:Aar)挥发分煤的有机物质在隔绝空气条件下加热到一定温度就会分解成气体和液体逸出,减掉水分后就是挥发分。
煤的挥发分还决定煤的着火点和燃烧性能。
挥发分越高的煤,着火点越低,燃烧性能越好。
个别矿区煤炭自燃与其挥发分含量高有着密切的关系。
煤的挥发分符号:V,单位:%。
在煤炭运销中常用的挥发分指标有:空气干燥基挥发分(符号:Vad);干基挥发份(符号:Vd)和收到基挥发分(符号:Var)固定碳在测定煤的挥发分产率时,挥发分逸出后剩余的残渣叫做焦渣,从中减去灰分后就是未挥发的碳,称为固定碳。
煤炭种类及各种煤的介绍
煤炭种类及各种煤的介绍煤炭是一种固体燃料,主要由有机化合物组成,是一种常见的能源资源,具有广泛的用途。
不同种类的煤炭由于其化学成分和物理性质的不同,具有不同的特点和用途。
本文将介绍几种主要的煤炭种类及其特点。
煤种分类按煤炭的形成过程和化学成分,通常将煤分为以下几类:褐煤褐煤是一种煤质较低的煤炭,通常为棕色或黄褐色,含水率高,易燃。
它是在温度和压力相对较低的条件下形成的,具有较低的碳含量和较高的水含量。
褐煤大多用于火力发电等领域。
烟煤烟煤是一种较高煤质的煤炭,通常为黑色,质地较硬,燃烧时产生较少的烟尘,具有高热值和较低的水含量。
烟煤的主要用途为工业生产和采暖。
焦煤焦煤是一种煤质较高的煤炭,通常为黑色,含有较高的固体炭。
它是用于制造焦炭的原料,焦炭是一种重要的铁合金熔炼原料。
因此,焦煤在铁路、钢铁、焦化等行业中有广泛的用途。
无烟煤无烟煤是一种煤质较高的煤炭,通常为黑色,易燃,不含烟尘,具有高热值和较低的灰分和硫含量。
无烟煤主要用于工业生产和采暖。
煤的主要特点不同种类的煤炭具有不同的特点和用途。
下面将介绍一些煤的主要特点:热值热值是煤炭的重要特性之一,它直接关系到煤的能量价值。
热值一般以焦化前的干基煤计算,不同种类的煤炭热值也有显著的差异。
水分含量水分是煤炭中一个重要的组成成分,不同种类的煤水分含量也有显著的区别。
通常,水分含量越高,则煤的热值越低。
灰分和硫含量灰分和硫含量是煤炭中的两种关键成分,它们对燃烧效率和环境污染有重要影响。
灰分和硫含量越低,则煤的热值越高,燃烧产生的废气污染也越少。
结语煤炭是一种重要的能源资源,不同种类的煤炭具有不同的特点和用途。
了解各种煤炭的特点和差异,可以更好地选择适合自己用途的煤炭,提高煤的利用效率,减少环境污染。
煤的14种分类
煤的14种分类煤是一种重要的化石燃料,具有广泛的应用价值。
根据不同的物理化学性质和用途,煤可以分为14种分类。
1. 烟煤:也称为软煤,主要用于发电、冶金、化工等行业。
其含碳量较高,灰分和硫分较低。
2. 焦炭煤:也称为焦煤,主要用于冶金行业生产焦炭。
其含挥发分较低,固定碳含量高达90%以上。
3. 热解焦炭煤:主要用于制造电极、耐火材料等高端产品。
其含挥发分低于20%,固定碳含量在80%以上。
4. 褐煤:也称为棕色煤,主要用于发电、供暖等领域。
其水分含量较高,灰分和硫分较低。
5. 泥质煤:主要用于发电、化工等行业。
其水分和灰分含量较高,但硫分比较低。
6. 肥料专用煤:主要用于生产肥料。
其氮、钾、钙等元素含量丰富。
7. 洗选混合型焦煤:主要用于冶金行业生产焦炭。
其含挥发分较高,固定碳含量在70%以上。
8. 洗选混合型烟煤:主要用于发电、化工等行业。
其含碳量较高,灰分和硫分较低。
9. 精煤:也称为洗煤或选煤。
经过洗选、浮选等工艺处理后,含杂质较少,可以用于高端产品生产。
10. 焦油沥青型褐煤:主要用于生产焦油、沥青等产品。
其水分和灰分含量较高,但硫分比较低。
11. 镁质褐煤:主要用于生产轻质隔热材料、耐火材料等产品。
其镁元素含量丰富。
12. 铝土褐煤:主要用于生产铝和铝合金。
其铝元素含量丰富。
13. 瓦斯型煤层气:主要用于发电、供暖、工业加气等领域。
其可采储量大,开采成本低。
14. 石墨型褐煤:主要用于生产人造钻石、石墨制品等高端产品。
其含碳量较高,但水分和灰分含量较低。
总的来说,煤的分类是根据其物理化学性质和用途进行划分的。
不同种类的煤具有不同的应用价值,可以满足各行各业的需求。
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煤的性质、组成、分类和用途(一) 煤的物理性质煤的物理性质是煤的一定化学组成和分子结构的外部表现。
它是由成煤的原始物质及其聚积条件、转化过程、煤化程度和风、氧化程度等因素所决定。
包括颜色、光泽、粉色、比重和容重、硬度、脆度、断口及导电性等。
其中,除了比重和导电性需要在实验室测定外,其他根据肉眼观察就可以确定。
煤的物理性质可以作为初步评价煤质的依据,并用以研究煤的成因、变质机理和解决煤层对比等地质问题。
1.颜色是指新鲜煤表面的自然色彩,是煤对不同波长的光波吸收的结果。
呈褐色—黑色,一般随煤化程度的提高而逐渐加深。
2.光泽是指煤的表面在普通光下的反光能力。
一般呈沥青、玻璃和金刚光泽。
煤化程度越高,光泽越强;矿物质含量越多,光泽越暗;风、氧化程度越深,光泽越暗,直到完全消失。
3.粉色指将煤研成粉末的颜色或煤在抹上釉的瓷板上刻划时留下的痕迹,所以又称为条痕色。
呈浅棕色—黑色。
一般是煤化程度越高,粉色越深。
4.比重和容重煤的比重又称煤的密度,它是不包括孔隙在内的一定体积的煤的重量与同温度、同体积的水的重量之比。
煤的容重又称煤的体重或假比重,它是包括孔隙在内的一定体积的煤的重量与同温度、同体积的水的重量之比。
煤的容重是计算煤层储量的重要指标。
褐煤的容重一般为1.05~1.2,烟煤为1.2~1.4,无烟煤变化范围较大,可由1.35~1.8。
煤岩组成、煤化程度、煤中矿物质的成分和含量是影响比重和容重的主要因素。
在矿物质含量相同的情况下,煤的比重随煤化程度的加深而增大。
5.硬度是指煤抵抗外来机械作用的能力。
根据外来机械力作用方式的不同,可进一步将煤的硬度分为刻划硬度、压痕硬度和抗磨硬度三类。
煤的硬度与煤化程度有关,褐煤和焦煤的硬度最小,约2~2.5;无烟煤的硬度最大,接近4。
6.脆度是煤受外力作用而破碎的程度。
成煤的原始物质、煤岩成分、煤化程度等都对煤的脆度有影响。
在不同变质程度的煤中,长焰煤和气煤的脆度较小,肥煤、焦煤和瘦煤的脆度最大,无烟煤的脆度最小。
7.断口是指煤受外力打击后形成的断面的形状。
在煤中常见的断口有贝壳状断口、参差状断口等。
煤的原始物质组成和煤化程度不同,断口形状各异。
8.导电性是指煤传导电流的能力,通常用电阻率来表示。
褐煤电阻率低。
褐煤向烟煤过渡时,电阻率剧增。
烟煤是不良导体,随着煤化程度增高,电阻率减小,至无烟煤时急剧下降,而具良好的导电性。
(二) 煤的化学组成煤的化学组成很复杂,但归纳起来可分为有机质和无机质两大类,以有机质为主体。
煤中的有机质主要由碳、氢、氧、氮和有机硫等五种元素组成。
其中,碳、氢、氧占有机质的95%以上。
此外,还有极少量的磷和其他元素。
煤中有机质的元素组成,随煤化程度的变化而有规律地变化。
一般来讲,煤化程度越深,碳的含量越高,氢和氧的含量越低,氮的含量也稍有降低。
唯硫的含量则与煤的成因类型有关。
碳和氢是煤炭燃烧过程中产生热量的重要元素,氧是助燃元素,三者构成了有机质的主体。
煤炭燃烧时,氮不产生热量,常以游离状态析出,但在高温条件下,一部分氮转变成氨及其他含氮化合物,可以回收制造硫酸氨、尿素及氮肥。
硫、磷、氟、氯、砷等是煤中的有害元素。
含硫多的煤在燃烧时生成硫化物气体,不仅腐蚀金属设备,与空气中的水反应形成酸雨,污染环境,危害植物生产,而且将含有硫和磷的煤用作冶金炼焦时,煤中的硫和磷大部分转入焦炭中,冶炼时又转入钢铁中,严重影响焦炭和钢铁质量,不利于钢铁的铸造和机械加工。
用含有氟和氯的煤燃烧或炼焦时,各种管道和炉壁会遭到强烈腐蚀。
将含有砷的煤用于酿造和食品工业作燃料,砷含量过高,会增加产品毒性,危及人民身体健康。
煤中的无机质主要是水分和矿物质,它们的存在降低了煤的质量和利用价值,其中绝大多数是煤中的有害成分。
另外,还有一些稀有、分散和放射性元素,例如,锗、镓、铟、钍、钒、钛、铀……等,它们分别以有机或无机化合物的形态存在于煤中。
其中某些元素的含量,一旦达到工业品位或可综合利用时,就是重要的矿产资源。
通过元素分析可以了解煤的化学组成及其含量,通过工业分析可以初步了解煤的性质,大致判断煤的种类和用途。
煤的工业分析包括对水分、灰分、挥发分的测定和固定碳的计算四项内容。
1.水分指单位重量的煤中水的含量。
煤中的水分有外在水分、内在水分和结晶水三种存在状态。
一般以煤的内在水分作为评定煤质的指标。
煤化程度越低,煤的内部表面积越大,水分含量越高。
水分对煤的加工利用是有害物质。
在煤的贮存过程中,它能加速风化、破裂,甚至自燃;在运输时,会增加运量,浪费运力,增加运费;炼焦时,消耗热量,降低炉温,延长炼焦时间,降低生产效率;燃烧时,降低有效发热量;在高寒地区的冬季,还会使煤冻结,造成装卸困难。
只有在压制煤砖和煤球时,需要适量的水分才能成型。
2.灰分是指煤在规定条件下完全燃烧后剩下的固体残渣。
它是煤中的矿物质经过氧化、分解而来。
灰分对煤的加工利用极为不利。
灰分越高,热效率越低;燃烧时,熔化的灰分还会在炉内结成炉渣,影响煤的气化和燃烧,同时造成排渣困难;炼焦时,全部转入焦炭,降低了焦炭的强度,严重影响焦炭质量。
煤灰成分十分复杂,成分不同直接影响到灰分的熔点。
灰熔点低的煤,燃烧和气化时,会给生产操作带来许多困难。
为此,在评价煤的工业用途时,必须分析灰成分,测定灰熔点。
3.挥发分指煤中的有机物质受热分解产生的可燃性气体。
它是对煤进行分类的主要指标,并被用来初步确定煤的加工利用性质。
煤的挥发分产率与煤化程度有密切关系,煤化程度越低,挥发分越高,随着煤化程度加深,挥发分逐渐降低。
4.固定碳测定煤的挥发分时,剩下的不挥发物称为焦渣。
焦渣减去灰分称为固定碳。
它是煤中不挥发的固体可燃物,可以用计算方法算出。
焦渣的外观与煤中有机质的性质有密切关系,因此,根据焦渣的外观特征,可以定性地判断煤的粘结性和工业用途。
(三)煤的工艺性质为了提高煤的综合利用价值,必须了解、研究煤的工艺性质,以满足各方面对煤质的要求。
煤的工艺性质主要包括:粘结性和结焦性、发热量、化学反应性、热稳定性、透光率、机械强度和可选性等。
1.粘结性和结焦性粘结性是指煤在干馏过程中,由于煤中有机质分解,熔融而使煤粒能够相互粘结成块的性能。
结焦性是指煤在干馏时能够结成焦炭的性能。
煤的粘结性是结焦性的必要条件,结焦性好的煤必须具有良好的粘结性,但粘结性好的煤不一定能单独炼出质量好的焦炭。
这就是为什么要进行配煤炼焦的道理。
粘结性是进行煤的工业分类的主要指标,一般用煤中有机质受热分解、软化形成的胶质体的厚度来表示,常称胶质层厚度。
胶质层越厚,粘结性越好。
测定粘结性和结焦性的方法很多,除胶质层测定法外,还有罗加指数法、奥亚膨胀度试验等等。
粘结性受煤化程度、煤岩成分、氧化程度和矿物质含量等多种因素的影响。
煤化程度最高和最低的煤,一般都没有粘结性,胶质层厚度也很小。
2.发热量是指单位重量的煤在完全燃烧时所产生的热量,亦称热值,常用106J/kg表示。
它是评价煤炭质量,尤其是评价动力用煤的重要指标。
国际市场上动力用煤以热值计价。
我国自1985年6月起,改革沿用了几十年的以灰分计价为以热值计价。
发热量主要与煤中的可燃元素含量和煤化程度有关。
为便于比较耗煤量,在工业生产中,常常将实际消耗的煤量折合成发热量为2.930368×107J/kg的标准煤来进行计算。
3.化学反应性又称活性。
是指煤在一定温度下与二氧化碳、氧和水蒸汽相互作用的反应能力。
它是评价气化用煤和动力用煤的一项重要指标。
反应性强弱直接影响到耗煤量和煤气的有效成分。
煤的活性一般随煤化程度加深而减弱。
4.热稳定性又称耐热性。
是指煤在高温作用下保持原来粒度的性能。
它是评价气化用煤和动力用煤的又一项重要指标。
热稳定性的好坏,直接影响炉内能否正常生产以及煤的气化和燃烧效率。
5.透光率指低煤化程度的煤(褐煤、长焰煤等),在规定条件下用硝酸与磷酸的混合液处理后,所得溶液对光的透过率称为透光率。
随着煤化程度加深,透光率逐渐加大。
因此,它是区别褐煤、长焰煤和气煤的重要指标。
6.机械强度是指块煤受外力作用而破碎的难易程度。
机械强度低的煤投入气化炉时,容易碎成小块和粉末,影响气化炉正常操作。
因此,气化用煤必须具备较高的机械强度。
7.可选性是指煤通过洗选,除去其中的夹矸和矿物质的难易程度。
我国现行的选煤方法,详见第四节。
二、用途与技术经济指标(一) 煤的工业分类1958年,国家颁布了以炼焦用煤为主的分类方案,为工业部门合理使用煤炭资源创造了有利条件,但在实践中也出现了一些问题。
在认真分析研究和吸收国外先进分类方法的基础上,为了使各项分类的技术经济指标最能反映煤的质量特点,达到更加合理地利用煤炭资源的目的,1986年,国家重新颁布了从褐煤到无烟煤的全面技术分类标准,将自然界中的煤划分为14大类,其中,褐煤和无烟煤又分别划分为2个和3个小类(表2.2.1)。
这就是我国现行的煤炭分类国家标准。
表 2.2.1中国煤炭分类国家标准(GB5751-86)(1) 分类指标及其符号Vr为干燥无灰基挥发分(%);Hr为干燥无灰基氢含量(%);GR.I(简记G)为烟煤的粘结指数;Y为烟煤的胶质层最大厚度;PM为煤样的透光率(%);b为烟煤的奥亚膨胀度(%);Q-A.GNGW为煤的恒湿无灰基高位发热量(MJ/kg)。
(2) 煤类的编码各类煤用两位阿拉伯数码表示。
10位表示煤的挥发分,个位数在无烟煤及褐煤表示煤化程度,在烟煤表示结粘性。
(二) 各煤类的主要特征和用途1.褐煤它是煤化程度最低的煤。
其特点是水分高、比重小、挥发分高、不粘结、化学反应性强、热稳定性差、发热量低,含有不同数量的腐殖酸。
多被用作燃料、气化或低温干馏的原料,也可用来提取褐煤蜡、腐殖酸,制造磺化煤或活性炭。
一号褐煤还可以作农田、果园的有机肥料。
2.长焰煤它的挥发分含量很高,没有或只有很小的粘结性,胶质层厚度不超过5mm,易燃烧,燃烧时有很长的火焰,故得名长焰煤。
可作为气化和低温干馏的原料,也可作民用和动力燃料。
3.不粘煤它水分大,没有粘结性,加热时基本上不产生胶质体,燃烧时发热量较小,含有一定的次生腐殖酸。
主要用作制造煤气和民用或动力燃料。
4.弱粘煤水分大,粘结性较弱,挥发分较高,加热时能产生较少的胶质体,能单独结焦,但结成的焦块小而易碎,粉焦率高。
这种煤主要用作气化原料和动力燃料。
5. 1/2中粘煤它具有中等粘结性和中高挥发分。
可以作为配煤炼焦的原料,也可以作为气化用煤和动力燃料。
6.气煤挥发分高,胶质层较厚,热稳定性差。
能单独结焦,但炼出的焦炭细长易碎,收缩率大,且纵裂纹多,抗碎和耐磨性较差。
故只能用作配煤炼焦,还可用来炼油、制造煤气、生产氮肥或作动力燃料。
7.气肥煤它的挥发分和粘结性都很高,结焦性介于气煤和肥煤之间,单独炼焦时能产生大量的气体和液体化学物质。