煤炭化验PPT课件
4、无烟煤是煤化程度最高的一种腐殖 煤,因燃烧时无烟而得名。其特点是挥发分低, 密度大,燃点高,无黏结性,燃烧时多不冒烟。 (曾称白煤)
上述褐煤、烟煤和无烟煤的主要特征与 区分标志如下表所示
褐煤、烟煤和无烟煤的主要特征与区分标志
特征与标志 颜色
褐煤 褐色、黑褐色
光泽
பைடு நூலகம்
大多无光泽
外观
无原始植物残体,无明显条带
煤中矿物质和灰分对煤利用的影响 煤在作为燃料或加工转化的资源时,几乎都是利 用煤中的有机质。因此煤中矿物质或灰分一向被认为是 有害的废物。但是煤中矿物质对煤的某些利用过程是有 益的。即使是煤灰也得到了越来越广泛的利用。
不利影响主要表现在增加运输负荷;增加煤炭消耗, 煤灰外排带走显热及夹带一部分未燃煤,动力煤的灰分 每增加1%,大约要多消耗2.0%~2.5%的煤炭;影响操作条 件,煤中的某些低熔点灰分易造成锅炉的结渣和堵塞; 腐蚀设备和装置;造成环境污染。
全水分是指煤的内在水分和外在水分的和。 C、化合水
煤中的化合水是指以化学方式与矿物质结合的、 除去全水分后仍保留下来的水分。即通常所说的结晶水 和结合水。化合水含量不大,在工业分析中一般不考虑。
此外,煤的有机质中的氢和氧在干馏或燃烧时 生成的水称为热结水,亦不在工业分析的考虑之列。
D、水分对煤利用的影响 一般说来,水分是煤中无利有害的无机物质。
2、褐煤是泥炭沉积后经脱水、压实转变为有机 生物岩的初期产物,因外表呈褐色或暗褐色而得名。褐 煤含水较多,达30%~60%,空气干燥后仍有10%~30%的 水分,易风化破裂。德国、澳大利亚等国有丰富的褐煤 资源,我国主要集中于内蒙古、云南、吉林和黑龙江等 省区。
3、烟煤的煤化程度高于褐煤而低于无 烟煤的煤,因燃烧时烟多而得名。其特点是挥 发分产率范围宽,单独炼焦时从不结焦到强结 焦均有,燃烧时有烟。烟煤是自然界最重要, 分布最广,储量最大,品种最多的煤种。根据 煤化度的不同,我国将其划分为长焰煤、不粘 煤、弱粘煤、气煤、肥煤、焦煤、瘦煤和贫煤 等。
这是因为:在运输时,煤的水分增加了运输负荷, 在寒冷地带水分易冻结;对煤进行机械加工时,煤 中水分过多将造成粉碎、筛分困难,降低生产效率, 损坏设备;燃烧时降低了煤的有效发热量。 2、煤中矿物质和煤的灰分产率
煤中矿物质是指除水分外所有无机质的总称。 不包括游离水,但包括化合水。主要成分一般有黏 土、高岭土、黄铁矿和方解石等。矿物类型属硅酸 盐、碳酸盐、硫酸盐、金属硫化物和硫酸亚铁等。
煤的外在水分是指煤在开采、运输、储存 和洗选过程中,附着在煤的颗粒表面以及直径大于 10-5cm的毛细孔中的水分。也就是当煤在室温下的 空气中放置时,外在水分不断蒸发,直至与空气的 相对湿度达到平衡时为止。此时失去的水分就是外 在水分。含有外在水分的煤称为收到基,仅失去外 在水分的煤则称为空气干燥基。煤质化验通常采用 空气干燥煤样进行。
在沸腾KON中
褐色
在稀HON3中 自然水分
红色 较多
密度/g.cm-3
1.10~1.40
硬度
低
燃烧现象
有烟
烟煤 黑色 有一定光泽 呈条带状 无色 无色 较少
1.20~1.45 较高 多烟
无烟煤 灰黑色 金属光泽 无明显条带 无色 无色
少
1.35~1.90 高
无烟
第二部分 煤的工业分析与元素分析
煤的工业分析与元素分析是煤质 分析的基本内容。通过工业分析,可以初 步判断煤的性质、种类和工业用途。元素 分析主要用于了解煤的元素组成。由于工 业分析方法较为简便,故应用较广泛。
第一部分 煤的种类和特征
一、煤的种类和特征 根据成煤植物种类的不同,煤主要可分
为两大类,即腐殖煤和腐泥煤。 1、由高等植物形成的煤称为腐殖煤。
它在自然界分布最广,储量最大。 2、由低等植物和少量浮游生物形成的
煤称为腐泥煤。这种煤数量很少,山西浑源、辽 宁抚顺、吉林桦甸、广东茂名和山东黄县有少量 存在。此外还有腐殖煤和腐泥煤的混合体,有时 称为腐殖腐泥煤,主要有烛煤和煤精,烛煤易燃, 用火柴即可点燃,燃烧时火焰明亮好象蜡烛一样; 煤精盛产于我国抚顺,结构细腻,质轻而有韧性, 因能雕刻工艺美术品而驰名。
煤的工业分析 煤的工业分析也称为煤的实用分 析或技术分析,包括煤的水分、灰分、挥 发分的测定和固定炭的计算四项内容。水 分和灰分可反映出煤中无机质的数量,而 挥发分和固定炭则初步表明了煤中有机质 的数量与性质。
1、煤中的水分 煤中的水分,按其在煤中存在的形态,可以
分为外在水分、内在水分和化合水分。简记符号M。 A 外在水分
现行国家标准规定:在制备煤样时,若在室温 下连续干燥1小时后煤样质量变化≤0.1%,则为达到 空气干燥状态。
B、内在水分 煤的内在水分是指在一定条件下煤样达到空气
干燥状态时所保持的水分。因此,将空气干燥煤样加热 至105~110℃时所失去的水分即为内在水分。失去内在 水分的煤称为干燥煤。
当环境的相对湿度为96%,温度为30℃,且煤样 内部毛细孔吸附的水分达到平衡(饱和)状态时,内在 水分达到最大值,此时的内在水分即称为最高内在水分。
二、腐殖煤的主要特征和一般特性 腐殖煤是近代煤炭综合利用的主要物质基础,
也是煤化学的重点研究对象。根据煤化度的不同,它可 分为泥炭、褐煤、烟煤、无烟煤四大类。各类煤具有不 同的外表特征和特性,其典型的品种,一般肉眼就能区 分。
1、泥炭是植物向煤转变的过度产物,外观呈不 均匀的棕褐色或黑褐色。它含有大量未分解的植物组织, 如根、茎、叶的残留物,有时肉眼就能看出。泥炭含水 量很高,一般可达85%~95%,开采出的泥炭经自然风干 后,水分可降至25%~35%。干泥炭为棕黑色或黑褐色土 状碎块。
煤的灰分是指煤中所有可燃物质完全燃烧 时,煤中矿物质在规定条件下完全燃烧后所得的残 留物,因此称为灰分产率更确切。简记符号A。灰 分不是煤中固有的组成之一,与温度和燃烧条件有 关。
煤灰分的组成 在工业生产中,煤灰是指煤用作锅炉燃料和气化 原料时得到的大量灰渣。煤灰依形态不同可分为粉煤灰 和炉渣两种。粉煤灰又称飞灰,是指随同烟道气或煤气 一起带出的粒径小于90微米的灰尘。炉渣是指呈熔融状 态或以较大颗粒的不熔状态从炉底排出的底灰。 煤灰与煤灰分的化学组成是一致的,其主要成分 是二氧化硅、三氧化二铝、氧化钙、氧化镁,它们之和 占煤灰的95%以上。