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煤的工业分析及其准确度提升的探讨
摘要煤质是煤炭分析的主要经济指标之一,本文简要介绍了煤质分析的内容,并结合自身工作实践对如何减小煤质分析误差进行了论述。
0 引言
煤质分析是指为了了解煤的性质、组成和结构,通过一定的方法对煤样进行测试和研究的分析过程。工业煤的分析检验,根据目的不同通常可分为工业分析和元素分析。煤的工业分析又叫技术分析或实用分析,是评价煤的基本依据,主要包括煤的水分、灰分、挥发分产率和固定碳4个项目。本文主要介绍煤质的工业分析,煤的工业分析是了解煤质特性的主要指标,也是评价煤质的基本依据。根据分析结果,可以大致了解煤中有机质的含量及发热量的高低,从而初步判断煤的种类、加工利用效果及工业用途,根据工业分析数据还可计算煤的发热量和焦化产品的产率等。煤的工业分析主要用于煤的生产开采和商业部门及用煤的各类用户,如焦化厂、电厂、化工厂等。
1 煤的工业分析
煤的水分
煤的水分直接影响煤的使用、运输和储存。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。煤中水分按存在形态的不同分为两类,既游离水和化合水。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。
煤的灰分
煤的灰分,是指煤完全燃烧后剩下的残渣。煤中矿物质燃烧后形成灰分。如粘土、石膏、碳酸盐、黄铁矿等矿物质在煤的燃烧中发生分解和化合,有一部分变成气体逸出,留下的残渣就是灰分。灰分通常比原物质含量要少,因此根据灰分,用适当公式校正后可近似地算出矿物质含量。煤中灰分是煤炭计价指标之一,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,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。
煤的挥发分
煤的挥发分,即煤在一定温度下隔绝空气加热,逸出物质中减掉水分后的含量。挥发分是煤分类的重要指标。煤的挥发分反映了煤的变质程度,挥发分由大到小,煤的变质程度由小到大。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。
煤的固定碳
煤中去掉水分、灰分、挥发分,剩下的就是固定碳。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。
煤的硫分和发热量
硫是煤中有害物质之一,脱去煤中的硫,是煤炭利用的一个重要课题。我国目前动力煤洗煤厂能力利用率仅50%多,应尽快制定和实施燃煤环保法,以促进煤炭洗选加工的发展和洁净煤技术的应用。煤的发热量,又称为煤的热值,即单位质量的煤完全燃烧