天津仙童投资理财有限责任公司向高端客户提供顶级投资理财服务FairchildInvestment&ManagementCO.,LTD.煤炭产业研究方法煤炭储量2006年全球煤炭探明储量排名排名国家探明储量百万吨所占份额%储采比(R/P)1美国24664327.12342俄罗斯15701017.3>5003中国11450012.6484印度9244510.22075澳大利亚785008.62106南非487505.41907乌克兰341533.84248哈萨克斯坦312793.43259波兰140001.59010巴西101131.1>500煤的热解和粘结成焦性质概念:煤在隔绝空气的条件下进行加热,发生一系列的物理变化和化学反应,生成气体(煤气)、液体(焦油)、固体(半焦或焦炭)的过程,称为煤的热解(pyrolysis)、干馏或炭化(carbonization)低温干馏(500-600℃)-以液体产物为目标中温干馏(700-800℃)-制取燃料煤气高温干馏(950-1050℃)-炼焦粘结性烟煤的热解过程典型烟煤的热解过程粘结性烟煤的热解过程(1)第一阶段阶段(室温~350-400℃)从室温到活泼热分解温度(Td,除无烟煤外一般为350~400℃)称为干燥脱气阶段。褐煤在200℃以上发生脱羧基反应,约300℃开始热解反应。烟煤和无烟煤的原始分子结构仅发生有限的热作用(主要是缩合作用)。120℃前主要脱水,约200℃完成脱气(CH4、C02和N2)。粘结性烟煤的热解过程(2)第二阶段(Td~550℃)这一阶段的特征是活泼分解,以解聚和分解反应为主。生成和排出大量挥发物(煤气和焦油),约450℃排出的焦油量最大,在450—550℃气体析出量最多。烟煤约350℃开始软化,随后是熔融、黏结,到550℃时结成半焦。烟煤(尤其是中等变质程度烟煤)在这一阶段经历了软化、熔融、流动和膨胀直到再固化,出现一系列特殊现象,并形成气、液、固三相共存的胶质体。液相中有液晶(中间相)存在。胶质体的数量和质量决定了煤的黏结性和结焦性。粘结性烟煤的热解过程(3)第三阶段(550~1000℃)。又称二次脱气阶段。在这一阶段,半焦变成焦炭,以缩聚反应为主。析出的焦油量极少,挥发分主要是煤气。煤气成分主要是H2,少量CH4和C的氧化物。从半焦到焦炭,一方面析出大量煤气,另一方面焦炭本身的密度增加,体积收缩,导致生成许多裂纹,形成碎块。焦炭的块度和强度与收缩情况有直接关系。煤的热解和热加工一般包括以上三个阶段。如果最终温度提高到1500℃以上则为石墨化阶段,用于生产石墨炭素制品。煤的粘结性和结焦性概念煤的粘结性是煤在加热(隔绝空气)过程中显示出的一种性质。所谓粘结性是指煤在加热过程中自身粘结或粘结其他外加惰性物的能力。不同种类的煤其粘结性亦不同。有些煤种(低、高变质程度的煤)没有粘结性,加热时不能粘结成块;有些煤种(中变质程度的烟煤)具有粘结性,加热时能粘结成块。具有不同粘结性的煤其粘结能力是不一样的。例如,粘结性很强的肥煤不仅自身能粘结成块,而且还能粘结其他外加惰性物质;而粘结性较差的瘦煤仅能自身粘结成块,粘结的也不牢固。煤的粘结性是评价炼焦煤的一项重要指标。在我国现行的煤炭分类中,只有气煤、肥煤、焦煤、瘦煤、弱粘结煤和长焰煤具有这样的性质。其中除长焰煤因煤化度太低,而在炼焦配煤中极少采用外,其它几种都用作炼焦配煤。但是在这几种炼焦煤中,其粘结性好坏的差别也是很大的,这也是在炼焦配煤中必须注意的。例如,就煤的粘结性而言,以肥煤的粘结性为最好,焦煤居中,气煤、瘦煤和弱粘结煤较差。在炼焦配煤中,一般都是将这些煤搭配使用。煤的粘结性和结焦性概念结焦性是指烟煤在焦炉或模拟焦炉的炼焦条件下,形成具有一定块度和强度的焦炭的能力。结焦性是评价炼焦煤的主要指标。煤的粘结性和结焦性关系煤的粘结性与结焦性密切相关,炼焦用煤必须是具有一定粘结性的煤,一般来说,粘结性较好的煤才能炼成质量较好的焦炭。粘结性较差的煤,炼出的焦炭质量也较差,而没有粘结性的煤则不能炼焦。但是粘结性与结焦性又有所区别,煤的粘结性主要反映在炼焦过程的前一段(半焦形成之前),煤料粘结的好坏直接影响着焦炭的质量,从这一点看粘结性与结焦性是一致的,即粘结性较好的煤结焦性也较好。而炼焦的后一段过程,即半焦收缩过程,对焦炭质量也有明显影响。例如粘结性很好的煤(如肥煤),在半焦收缩过程中由于收缩较大而形成了块度较小和内裂纹较多的焦炭,使得焦炭质量变差。这是粘结性与结焦性的不同点。一般结焦性好的煤炼出的焦炭质地坚硬,熔融性好,抗碎强度和耐磨强度高,块度较均匀。实验表明,肥煤的粘结性最好,粘结能力最强;焦煤的结焦性最好,结焦能力最强。例如有的气肥煤;其粘结性很强,但其生成的焦炭裂隙多,机械强度差,故结焦性不好。关于各种煤炭的命名关于焦、肥、气、瘦煤的命名关于各种煤炭的命名无烟煤:煤化程度最高,含碳量高达90%—98%,含氢量较少,一般小于4%。外观呈黑至钢灰色,因其光泽强,又称白煤。硬度高,主要生产氮肥和民用,少数电厂也用。1/3焦煤:介于焦煤、肥煤与气煤之间的含中等或较高挥发分的强粘结性煤。单独炼焦时,能生成强度较高的焦炭。气肥煤:挥发分高、粘结性强的烟煤。单独炼焦时,能产生大量的煤气和胶质体,但不能生成强度高的焦炭。焦煤:是结焦性最好的炼焦煤,也称主焦煤。中等挥发分,一般大于18%—30%,大多能单独炼焦。Y值一般大于12%—25%,主要是炼焦用。气煤:是煤化程度最底的炼焦煤,干燥无灰基挥发分均大于30%,胶质层最大厚度大于5—25mm,隔绝空气加热能产生大量煤气和焦油。主供炼焦,也作为动力煤和气化用煤。煤质低灰低硫,可选性好,是我国炼焦煤中储量最多的一种。肥煤:中等煤化程度的烟煤,高于气煤。挥发分一般为24%—40%,胶质层最大厚度大于25mm,软化温度低,有很强的粘结能力,是配煤炼焦的重要成分。主要用于炼焦,也作动力用煤。褐煤:是煤化程度最低的煤,外观呈褐色或黑色,与烟煤最主要的区别是褐煤含有数量不等的原生腐植酸,而烟煤不含。高水分高挥发分,低发热量低灰熔点,热稳定性差,主要是发电和动力用煤。煤炭分类挥发分Vdaf(%)粘结指数G胶质层厚度Y(mm)奥亚膨胀度b(%)氧含量PM(%)发热量Qgr,maf*(MJ/kg)无烟煤WY≤10贫煤PM10~20≤5贫瘦煤PS10~205~20瘦煤SM10~2020~65焦煤JM10~2850~65≤25(≤150)肥煤FM10~37(85)25(150~220)1/3焦煤1/3JM28~3765≤25(≤220)气肥煤QF37(85)25220气煤QM28~3750~65≤25(≤220)1/2中粘煤1/2ZN20~3730~50弱粘煤RN20~375~30不粘煤BN20~37≤5长焰煤CY37≤35褐煤HM1370~30HM23730~50≤24炼焦煤和非炼焦煤区别炼焦煤和非炼焦煤的基本区别在于粘结性和结焦性。粘粘粘粘粘粘粘粘粘粘向高端客户提供顶级投资理财服务