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煤炭这些术语你了解吗!

发布:hnlsmt 浏览:799次

煤中的水分

煤是多孔性固体,含有或多或少的水分,其含量随煤化程度的增加而降低,到高煤化程度时略有回升。水分的存在一方面对煤的加工利用带来不利的影响,另一方面可反映煤的空隙结构的变化,所以,水分是最基本的分析指标之一。

根据水分的结合状态可分为游离水和结晶水两大类,前者又分为内在水和空气干燥基水两种。外在水分(Mf),又称自由水分和表面水分,它是指附着于煤粒表面的水膜和存在于直径>10-5cm的毛细孔中的水分;空气干燥基水分(Mad),指吸附或凝聚在煤粒内部毛细孔中的水分,由于毛细孔的吸附作用,这部分水的蒸气压低于纯水的蒸气压,故难蒸发除去,需高于水的正常沸点才能除尽。

 

煤中的灰分

煤的灰分是指煤炭样品在815±10℃的温度下完全燃烧,所得的灰分产物的质量与煤炭样品质量比,确切的说应该是灰分产率而不是含量,因为产生灰分的主要成分为煤中所含的无机盐类矿物质,这些成分在高温燃烧条件下,有一部分已经发生了化学变化,二者的质量不等,组成也有所不同。

2.1  煤中的矿物质来源及赋存形态

矿物质来源:原生矿物质 次生矿物质 外来矿物质

赋存形态:粘土矿物 硫化物类矿山 氧化物类矿物碳酸盐类矿物

 

2.2  矿物质在煤燃烧过程中的变化

失去结晶水温度在400-500℃时,含结晶水的硫酸盐及粘土发生脱水反应,导致质量减少。

氧化反应温度在400-600℃时,在空气中的氧气作用下会有氧化反应发生,质量有增有减。

受热分解温度在500-800℃时,碳酸盐开始分解,也造成质量减少。

挥发碱金属氧化物和氯化物在温度700℃以上时部分挥发,故测定灰分的温度在815±10℃,不应太高。

无论是煤炭作为能源还是生产的原材料,灰分都是不利因素。焦化行业中,煤中灰分几乎全部转入焦炭。炼焦煤灰分每增加0.8%,焦炭灰分增加约1%,焦炭强度降低2%,高炉溶剂消耗增加约4%,每吨生铁增加1.7%~2.0%焦炭消耗,炉渣排放量增加3%


煤的挥发分和固定碳

前面所讲水分、灰分都属于煤中的无机物,它们并不是主要成分。这里要讨论的挥发分和固定碳是表征煤中主要成分有机质性质的重要指标。

 

3.1  煤的挥发分

挥发分的概念:煤样在隔绝空气条件下加热到一定温度,并在该温度下加热一定时间,煤中的有机质受热分解析出一部分气态和蒸汽产物,即挥发分

 

3.2  固定碳

是指从煤中除去水分、灰分、挥发分后的残留物。


煤的发热量

煤的发热量是指单位质量的煤样完全燃烧时所产生的全部热量,符号位Q,单位J/g。煤的发热量测定是以氧弹量热法为标准,我国采用的量热计有恒温式和绝热式两种,二者的结构基本相似,其区别在于热交换的控制方式不同,前者在外筒内装入大量的水,使外筒的水温基本保持不变,以减少热交换;后者是让外筒的水温随内筒水温的变化而变化,测定过程中内外筒间没有热交换。目前多数采用恒温式。

 

4.1  恒容高位发热量和恒容低位发热量

由于弹筒发热量是指恒定体积下测得的,所以它是恒容发热量。

 

4.2  煤样在氧弹内燃烧产生CO2SO2及氮氧化物等氧化物

这些氧化物被弹筒内的水吸收后会产生化学生产热和溶解热,在计算高位发热量时应进行校正计算,在空气中燃烧不考虑这部分热量。

 

4.3  煤的恒容低位发热量

上述高位发热量中水的冷凝热,而煤炭在燃烧使用过程中,水分是吸收热量后以气态存在的。将水分对发热量的影响进行校正后得到低位发热量。