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煤泥价格的参考标准——煤的工业分析
作者:管理员    发布于:2013-10-23 07:35:46    文字:【】【】【
摘要:根据煤泥的煤质特性评判煤泥的价值,煤炭工业分析为煤质情况提供了可靠的依据,以此为依据在煤泥采购的过程中,煤泥价格便有依据可寻。

煤泥价格在考虑市场具体情况(地域、季节、物流等)的同时,煤质的工业分析为区分煤泥品质确定煤泥价格提供了重要依据。以下简单介绍一下评判煤泥价格的重要利器——煤的工业分析。

煤的工业分析,又叫煤的技术分析或实用分析,是评价煤质的基本依据。在国家标准中,煤的工业分析包括煤的水分、灰分、挥发分和固定碳等指标的测定。通常煤的水分、灰分、挥发分和固定碳等指标的测定。通常煤的水分、灰分、挥发分是直接测出的,而固定碳是用差减法计算出来的。广义上讲,煤的工业分析还包括煤的全硫分和发热量的测定, 又叫煤的全工业分析

 

1煤中水分的测定

水分是指单位质量的煤中水的含量。是煤炭计价中的一个辅助指标。煤的水分直接影响煤的使用、运输和储存。

1.1 煤中水分的存在形式

按存在形态的不同分为两类,即游离水和化合水。游离水是以物理状态吸附在煤颗粒内部毛细管中和附着在煤颗粒表面的水分;化合水也叫结晶水,是以化合的方式同煤中矿物质结合的水。煤的工业分析中只测试游离水,不测结晶水。

煤的游离水分又分为外在水分和内在水分。外在水分,是附着在煤颗粒表面的水分。外在水分很容易在常温下的干燥空气中蒸发,蒸发到煤颗粒表面的水蒸气压与空气的湿度平衡时就不再蒸发了。内在水分,是吸附在煤颗粒内部毛细孔中的水分。内在水分需在100℃以上的温度经过一定时间才能蒸发。

煤中全水分,是指煤中全部的游离水分,即煤中外在水分和内在水分之和。必须指出的是,化验室里测试煤的全水分时所测的煤的外在水分和内在水分,与上面讲的煤中不同结构状态下的外在水分和内在水分是完全不同的。化验室里所测的外在水分是指煤样在空气中并同空气湿度达到平衡时失去的水分(这是吸附在煤毛细孔中的内在水分也会相应失去一部分,其数量随当时空气湿度的降低和温度的升高而增大),这时残留在煤中的水分为内在水分。显然,化验室测试的外在水分和内在水分,除与煤中不同结构状态下的外在水分和内在水分有关外,还与测试是空气的湿度和温度有关。

1.2煤中水分的影响

煤的水分直接影响煤的使用、运输和储存。煤的水分增加,煤中有用成分相对减少,且水分在燃烧时变成蒸汽要吸热,因而降低了煤的发热量。

煤的水分增加,还增加了无效运输,并给卸车带来了困难。特点是冬季寒冷地区,经常发生冻车,影响卸车,影响生产,影响车皮周转,加剧了运输的紧张。煤的水分也容易引起煤炭粘仓而减小煤仓容量,甚至发生堵仓事故。

随着矿井开采深度的增加,采掘机械化的发展和井下安全生产的加强,以及喷露洒水、煤层注水、综合防尘等措施的实施,原煤水分呈增加的趋势。为此,煤矿除在开采设计上和开采过程中的采煤、掘进、通风和运输等各个环节上制定减少煤的水分的措施外,还应在煤的地面加工中采取措施减少煤的水分。


2 煤的灰分的测定

煤中的灰分是指燃烧后剩余的不可燃矿物质。它可分为内在灰分(固有灰分)和外来灰分两部分。

内在灰分是生成煤的植物中的不可燃矿物质,以及在煤的生成过程中进入的不可燃矿物质。内在灰分含量较少,在煤中的分布也较均匀,有时呈层状分布。

外来灰分是在煤开采、储运过程中进入的不可燃矿物质。在煤中的分布很不均匀,含量也受自然条件影响。

灰分是煤中的害杂质,含量在5%—40%之间。煤中灰分越高,可燃成分相对降低,发热量减小,且影响煤的着火与燃烧,使燃烧效率下降。

2.1煤中灰分测定的意义

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,因此可以用它来计算煤中矿物质含量;由于灰分测定简单,而它在煤中的分布又不易均匀,因此在煤炭采样和制样设备和方法研究中,一般都用它作为偏移和精密度的评定参数;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、黏度、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;在炼焦工业中,用煤的灰分量来预计焦炭中的灰分,煤的灰分越高,有效碳的产率就越低;在商业上根据煤灰含量来定级论价等。

2.3 灰分对工业利用的影响

煤中灰分是煤炭计价指标之一。在灰分计加重,灰分是计价的基础指标;在发热量计加重,灰分是计价的辅助指标。灰分是煤中的有害物质,同样影响煤的使用、运输和储存。煤用作动力燃料时,灰分增加,煤中可燃物质含量相对减少。矿物质燃烧灰化时要吸收热量,大量排渣要带走热量,因而降低了煤的发热量,影响了锅炉操作(如易结渣、熄火),加剧了设备磨损,增加排渣量。煤用于炼焦时,灰分增加,焦炭灰分也随之增加,从而降低了高炉的利用系数。


  3 煤的挥发分

煤的挥发分,即煤在一定温度下隔绝空气加热,逸出物质(气体或液体)中减掉水分后的含量。剩下的残渣叫做焦渣。因为挥发分不是煤中固有的,而是在特定温度下热解的产物,所以确切的说应称为挥发分产率。

3.1煤中挥发分测定意义

煤的挥发分不仅是炼焦、气化要考虑的一个指标,也是动力用煤的一个重要指标,是动力煤按发热量计价的一个辅助指标。挥发分是煤分类的重要指标。煤的挥发分反应了煤的变质程度,挥发分由大到小,煤的变质程度由小到大。如泥炭的挥发分高达70%,褐煤一般为40~60%,烟煤一般为10~50%,高变质的无烟煤则小于10%。煤的挥发分和煤岩组成有关,角质类的挥发分最高,镜煤、亮煤次之,丝碳最低。所以世界各国和我国都以煤的挥发分作为煤分类的最重要的指标。

 

4 煤中固定碳

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。

4.1测定固定碳的意义

煤的固定碳与挥发分一样,也是表征煤的变质程度的一个指标,随变质程度的增高而增高。所以一些国家以固定碳作为煤分类的一个指标。固定碳是煤的发热量的重要来源,所以有的国家以固定碳作为煤发热量计算的主要参数。固定碳也是合成氨用煤的一个重要指标。

4.2 固定碳的含义

固定碳的含量是指工业分析中四种成分,(水分、挥发分、灰分、固定碳)中的碳的含量。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。


    5 煤中硫分分析

硫在煤中以三种形式存在,即有机硫、硫铁矿硫(黄铁矿和白铁矿硫等形态存在的硫)和硫酸盐硫。前两种可以燃烧,通常称为可燃硫。最后一种硫酸盐硫不可燃烧,只转化为灰的一部分。硫在煤中含量变化范围也较大,一般约为0.1-—5。硫虽能燃烧放热,但它却是极为有害的成分。硫燃烧后生成二氧化硫(SO2)及少量三氧化硫(SO3),排入大气能污染环境,对人体和动植物以及地面建筑物均有害。同时,SO2、SO3也是导致锅炉受热面烟气侧高温腐蚀、低温腐蚀和堵灰的主要因素。

5.1 煤中硫分存在形态

煤中硫分,按其存在的形态分为有机硫和无机硫两种。有的煤中还有少量的单质硫。煤中的有机硫,是以有机物的形态存在于煤中的硫,其结构复杂,至今了解的还不够充分,大体有以下官能团:硫醇类,R-SH(-SH,为硫基);噻吩类,如噻吩、苯骈噻吩、硫醌类,如对硫醌、硫醚类,R-S-R‘;硫蒽类等

煤中无机硫,是以无机物形态存在于煤中的硫。无机硫又分为硫化物硫和硫酸盐硫。硫化物硫绝大部分是黄铁矿硫,少部分为白铁矿硫。还有少量的ZnS,PbS等。硫酸盐硫主要存在于CaSO4中。 

煤中硫分,按其在空气中能否燃烧又分为可燃硫和不可燃硫。有机硫、硫铁矿硫和单质硫都能在空气中燃烧,都是可燃硫。硫酸盐硫不能在空气中燃烧,是不可燃硫。  煤燃烧后留在灰渣中的硫(以硫酸盐硫为主),或焦化后留在焦炭中的硫(以有机硫、硫化钙和硫化亚铁等为主),称为固体硫。煤燃烧逸出的硫,或煤焦化随煤气和焦油析出的硫,称为挥发硫(以硫化氢和硫氧化碳(COS)等为主)。煤的固定硫和挥发硫不是不变的,而是随燃烧或焦化温度、升温速度和矿物质组分的性质和数量等而变化。  

煤中各种形态的硫的总和称为煤的全硫(St)。煤的全硫通常包含煤的硫酸盐硫(Ss)、硫铁矿硫(Sp)和有机硫(So).St=Ss+Sp+So

如果煤中有单质流,全硫中还应包含单质硫。

5.2煤中硫对工业利用的影响

硫是煤中有害物质之一。煤作为燃料在燃烧时生成SO2,SO3不仅腐蚀设备,而且污染空气,甚至降酸雨,严重危及植物生长和人的健康。煤用于合成氨制半水煤气时,由于煤气中硫化氢等气体较多不易脱净,易毒化合成催化剂而影响生产。煤用于炼焦,煤中硫会进入焦炭,使钢铁变脆。钢铁中硫含量大于0.07%时就成了废品。为了减少钢铁中的硫,在高炉炼铁时加石灰石,这就降低了高炉的有效容积,而且还增加了排渣量。煤在储运中,煤中硫化铁等含量多时,会因氧化、升温而自燃。

我国煤田硫的含量不一。东北、华北等煤田硫含量较低,山东枣庄小槽煤、内蒙乌大、山西汾西、山西铜川等煤矿硫含量较高,贵州、四川等煤矿硫含量更高。四川有的煤矿硫含量高达4~6%以上,洗选后降到2%都困难。

脱去煤中的硫,是煤炭利用的一个重要课题。在这方面美国等西方国家对洁净煤的研究取得很大进展。他们首先是发展煤的洗选加工(原煤入洗比重0~80%以上,我国不足20%),通过洗选降低了煤中的灰分,除去煤中的无机硫(有机硫靠洗选是除不去的);其次是在煤的燃烧中脱硫和烟道气中脱硫。这无疑增加了用煤成本。

    6 发热量的测定

发热量的含义与单位。所谓燃料发热量,是指单位质量的燃料完全燃烧产生的热量。发热量的单位为焦/克(J/G)。或兆焦/千克(MJ/KG)

6.1 发热量的含义

煤的各种发热量名称的含义  

a.煤的弹筒发热量(Qb)

煤的弹筒发热量,是单位质量的煤样在热量计的弹筒内,在过量高压氧(25~35个大气压左右)中燃烧后产生的热量(燃烧产物的最终温度规定为25℃)。由于煤样是在高压氧气的弹筒里燃烧的,因此发生了煤在空气中燃烧时不能进行的热化学反应。如:煤中氮以及充氧气前弹筒内空气中的氮,在空气中燃烧时,一般呈气态氮逸出,而在弹筒中燃烧时却生成N2O5或NO2等氮氧化合物。这些氮氧化合物溶于弹筒中生成硝酸,这一化学反应是放热反应。另外,煤中可燃硫在空气中燃烧时生成SO2气体逸出,而在弹筒中燃烧时却氧化成SO3,SO3溶于弹筒水中生成[wiki]硫酸[/wiki]。SO2、SO3,以及H2SO4溶于水生成硫酸水化物都是放热反应。所以,煤的弹筒发热量要高于煤在空气中、工业锅炉中燃烧是实际产生的热量。为此,实际中要把弹筒发热量折算成符合煤在空气中燃烧的发热量。

b.煤的高位发热量(Qgr)

煤的高位发热量,即煤在空气中大气压条件下燃烧后所产生的热量。实际上是由实验室中测得的煤的弹筒发热量减去硫酸和硝酸生成热后得到的热量。应该指出的是,煤的弹筒发热量是在恒容(弹筒内煤样燃烧室容积不变)条件下测得的,所以又叫恒容弹筒发热量。由恒容弹筒发热量折算出来的高位发热量又称为恒容高位发热量。而煤在空气中大气压下燃烧的条件是恒压的(大气压不变),其高位发热量是恒压高位发热量。恒容高位发热量和恒压高位发热量两者之间是有差别的。一般恒容高位发热量比恒压高位发热量低8.4~20.9J/g,实际中当要求精度不高时,一般不予校正。

c.煤的低位发热量(Qnet)

煤的低位发热量,是指煤在空气中大气压条件下燃烧后产生的热量,扣除煤中水分(煤中有机质中的[wiki]氢[/wiki]燃烧后生成的氧化水,以及煤中的游离水和化合水)的汽化热(蒸发热),剩下的实际可以使用的热量。同样,实际上由恒容高位发热量算出的低位发热量,也叫恒容低位发热量,它与在空气中大气压条件下燃烧时的恒压低位热量之间也有较小的差别。

d.煤的恒湿无灰基高位发热量(Qmaf)

恒湿,是指温度30C,相对湿度96%时,测得的煤样的水分(或叫最高内在水分)。煤的恒湿无灰基高位发热量,实际中是不存在的,是指煤在恒湿条件下测得的恒容高位发热量,除去灰分影响后算出来的发热量。

 

7 煤的粘结指数

粘结指数是判别焦煤粘结性的一个关键性指标,它是焦煤在各种热加工工艺过程(焦化、汽化、液化与燃烧)中最重要的特征。大量机械搅拌检测数据为提高(G)值检测结果的精密度提供了依据


天津天绿华扬建筑材料销售有限公司大量采购煤泥和褐煤   

 

指标要求如下:

    硫含量0.5%以下 固定碳35以上 此两条为质量标准

 

    热量和水分是价格的参考指标,影响煤泥价格,按质论价。

 

工厂在河北沧州海兴县 欢迎前来考察 洽谈合作! 详情可致电 022-60760899  公司官网:www.tjtlhy.com

 

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