煤炭分类及指标

煤炭分类及指标简介2014年7月何钦提纲A、煤的形成B、煤的分类C、煤的指标及分析D、配煤简介1、成煤的物质是什么2、煤是如何形成的1、为什么要分类2、国家标准分类3、基本特性及主要用途4、商品煤简介1、基准（Ad;d;ar;daf）2、水分（Moisture）-----M3、灰分（Ash）-----A4、挥发分产率（Volatilematter）-----V5、发热量（calorificvalue）-----Q6、全硫（totalsulfur）-----S7、其他8、电厂合同所涉指标A、煤的形成1、成煤的物质是什么在十九世纪以前，人们还不能正确地解释煤的形成过程。煤和地球上的其它岩石一样，一有地球，就存在了；煤是由岩石变化而来的；煤是由植物变化来的。十九世纪以后，人们应用显微镜发现煤中还保留有一些植物的原来组成部分，从此揭开了成煤原始物质之谜，证实了煤是由植物变成的。煤是由植物形成的藻菌植物苔藓植物蕨类植物种子植物不同植物成煤性质不一样菌藻类时代：元古代到早泥盆世为低等植物发育时代广阔、稳定的浅海环境提供了藻类大量繁殖的良好条件，这是地史上最早的聚煤时期。高灰分的腐泥无烟煤类。南方寒武纪地层“石煤”。石煤（stone-likecoal）是一种含碳少、低热值的燃料，也是一种低品位的多金属共生矿。石煤由4亿至5亿年前地质时期的菌藻类等生物遗体，在浅海环境下经腐泥化作用和煤化作用转变而成。含碳量较高的优质石煤呈黑色，具有半亮光泽，杂质少；含碳量较少的石煤，呈偏灰色，暗淡无光，夹杂有较多的黄铁矿、石英脉和磷、钙质结核。石煤的发热量不高，一般在800大卡/千克左右，是一种低热值燃料。更多请参考：成煤原始物质与堆积环境.pdf按进化论的观点，植物是由低级向高级逐步演化的。植物界传统划分为四大类：藻菌植物、苔藓植物、蕨类植物和种子植物第一种称为低等植物，后三种称为高等植物。前三种又称为孢子植物，就是植物用孢子繁殖。而种子植物则能产生种子，用种子繁殖。低等植物与高等植物的组成差别较大，且对成煤的性质有较大影响。低等植物(lowerplants)：包括菌类和藻类，是由单细胞和多细胞构成的丝状体或叶状体植物，没有根、茎、叶等器官的分化。高等植物(higherplants)：包括苔藓、蕨类、裸子植物和被子植物。进化论认为，高等植物由低等植物长期进化而来，构造复杂，有根、茎、叶的区别。木质素是具有苯基丙烷芳香结构的高分子聚合物，在泥炭沼泽中，在水和微生物作用下发生分解，与其他化合物共同作用生成腐植酸类物质，这些物质最终转化成为煤。是植物转变为煤的原始物质中最重要的有机组分。高等植物中蛋白质含量少；低等植物中蛋白质含量高。在泥炭沼泽和湖泊的水中，蛋白质分解成氨基酸、喹啉等含氮化合物，参与成煤作用，但对煤的性质没有决定性的影响。蛋白质是煤中硫、氮元素的来源之一。植物碳水化合物木质素蛋白质脂类化合物细菌绿藻苔藓蕨类草类松柏及阔叶树12~2830~4030~5050~6050~7060~70001020~3020~3020~3050~8040~5015~2010~155~101~75~2010~208~103~55~101~3木本植物木质部叶木栓孢粉质原生质60~75656052020~302010001825702~35~825~3090100.0180.2-0.61.442.032.512.983.544.104.404.955.45A、煤的形成2、煤是如何形成的煤是由植物遗体经过生物化学作用和物理化学作用演变而成的沉积有机岩。由高等植物转化煤要经历复杂而漫长的过程，一般需要几千万年到几亿年的时间。成岩作用:泥炭在沼泽中层层堆积，越积越厚，当地壳下降速度较大时，泥炭将被泥沙等沉积物覆盖。在上覆沉积物的压力作用下，泥炭发生了压紧、失水、胶体老化、固结等一系列变化，微生物的作用逐渐消失，取而代之的是缓慢的物理化学作用。这样，泥炭逐渐变成了较为致密的岩石状的褐煤。变质作用:褐煤层继续沉降到地壳较深处时，上覆岩层压力不断增大，地温不断增高，褐煤中的物理化学作用速度加快，煤的分子结构和组成产生了较大的变化。碳含量明显增加，氧含量迅速减少，腐植酸也迅速减少并很快消失，褐煤逐渐转化成为烟煤。随着煤层沉降深度的加大，压力和温度提高，煤的分子结构继续变化，煤的性质也发生不断的变化，最终变成无烟煤。成煤作用的阶段原始植物及变化产物成煤作用泥炭化作用或腐泥化作用植物高等植物低等植物泥炭腐泥煤化作用成岩作用褐煤腐泥煤变质作用长焰煤气煤烟煤肥煤焦煤瘦煤贫煤无烟煤B、煤的分类1、为什么要分类合理利用煤炭资源和方便科学研究依据煤的自然性质和煤在热加工过程中表现的特性，将各种性质不同的煤分为若干类别使同一类煤有相近的特性不同类煤的性质有明显差异B、煤的分类2、国家标准分类GBT5751用于表征煤化程度的参数:——干燥无灰基挥发分,GB/T212。——干燥无灰基氢含量，GB/T476。——恒湿无灰基高位发热量，GB/T213。——低煤阶煤透光率，GB/T2566。用于表征煤工艺性能的参数：——烟煤的粘结指数，GB/T5447.——烟煤的胶质层最大厚度，GB/T479——烟煤的奥阿膨胀度GB/T5450dafVdafH,mgrafQMPRIGYb采用煤化程度参数（主要是干燥无灰基挥发分）将煤炭划分为：无烟煤、烟煤、褐煤，具体每类又分为：无烟煤亚类：采用干燥无灰基挥发分和干燥无灰基氢含量作为指标，如果两种结果有矛盾，以按干燥无灰基氢含量划分的结果为准，划分为：无烟煤一号、无烟煤二号、无烟煤三号。烟煤类别：需同时考虑烟煤的煤化程度和工艺性能（主要是粘结性）。烟煤煤化程度的参数采用干燥无灰基挥发分作为指标；烟煤粘结性的参数，以粘结指数作为主要指标，并以胶质层最大厚度（或奥阿膨胀度）作为辅助指标，如果两者划分的类别有矛盾时，以按胶质层最大厚度划分的类别为准，划分为：贫煤、贫瘦煤、瘦煤、焦煤、肥煤、1/3焦煤、气肥煤、气煤、1/2中黏煤、弱黏煤、不黏煤、长焰煤褐煤亚类：采用透光率作为指标，划分为：褐煤一号、褐煤二号。透光率褐煤、长焰煤在规定条件下用硝酸与磷酸的混合液处理后所得溶液的透光百分率。B、煤的分类3、基本特性及主要用途无烟煤(WY)特点：挥发分低，固定碳高；相对密度高（纯煤1.35－1.90）；燃点高（一般350－420℃左右），燃烧时不冒烟；典型产地：北京（01，年老无烟煤）；西晋城（02，典型无烟煤）；山西阳泉（03，年轻无烟煤）主要用途：无烟煤块煤主要应用是化肥（氮肥、合成氨）、陶瓷、制造锻造等行业；无烟粉煤主要应用在冶金行业用于高炉喷吹（高炉喷吹煤主要包括无烟煤、贫煤、瘦煤和气煤）。贫煤(PM)特点：烟煤中变质程度最高的煤种；不粘结或微弱粘结，在层状炼焦炉中不结焦；发热量比无烟煤高；燃烧时火焰短，耐烧燃点较高（350－360℃左右）典型产地：山西潞安主要用途：电厂燃料与高挥发分煤配烧，可发挥热值高且耐烧的优点；民用及工业锅炉燃料；高炉喷吹燃料贫瘦煤(PS)特点：炼焦煤中变质程度最高的煤种；挥发分较低，粘结性仅次于瘦煤；单独炼焦时粉焦多，配煤炼焦时作为瘦化剂，起到提高焦炭块度的作用。典型产地：山西西山矿务局主要用途：冶金工业配煤炼焦；发电、民用及其它工业炉窑的燃料瘦煤（SM)特点：中等粘结性的低挥发分炼焦用煤；单独炼焦时能得到块度大、裂纹少、抗碎强度较好、但耐磨性较差的焦炭配煤时起降低挥发分、增大焦炭块度作用。典型产地：河北峰峰四矿主要用途：冶金工业配煤炼焦；高灰、高硫的瘦煤一般作为电厂和工；业锅炉的燃料。焦煤（JM)特点结焦性较强的炼焦煤；挥发分(Vdar)一般在16％－28％之间；单独炼焦时能得到块度大、裂纹少、抗碎强度和耐磨强度都很高的焦炭；单独炼焦时膨胀压力大，使推焦困难典型产地：汾西高阳，淮北石台，西山马兰主要用途：配煤炼焦肥煤（FM)特点强粘结性煤；中等、中高等挥发分（Vdaf25-35%)；加热时产生大量胶质体；单独炼焦产生熔融性好、强度高、耐磨性好的焦炭，但有较多的横裂纹；配煤炼焦中起骨架作用典型产地河北开滦、贵州盘江主要用途冶金工业配煤炼焦（基础煤）1/3焦煤（1/3M)特点较强粘结性煤；中等、偏高挥发分；单独炼焦产生熔融性良好、强度较高、耐磨性较差的焦炭；配煤炼焦配入量范围宽，可获得高强度焦炭。典型产地安徽淮南、河南永荣主要用途冶金工业配煤炼焦（基础煤）气肥煤(QF)特点强粘结性炼焦煤，结焦性高于气煤、低于肥煤；高挥发分，高胶质体厚度（y值）；单独炼焦产生大量煤气和液体化学产品；配煤炼焦中起骨架作用。典型产地江西乐平、浙江长广主要用途配煤炼焦（增加化学产品收率）；高温干馏，制造城市煤气。气煤（QM）特点变质程度较低、挥发分较高的炼焦煤；加热时产生较高的煤气和较多的焦油；不应单独炼焦（焦炭的质量较差）典型产地辽宁抚顺、山西平朔主要用途配煤炼焦（增加煤气和化学产品收率）；电厂和工业锅炉的燃料；高温干馏，制造城市煤气1/2中粘煤（1/2ZN)特点挥发分变化范围较宽、中等结焦性煤；储量、产量不多；单独炼焦时强度差、粉焦率高主要用途气化用煤；动力用煤；配煤炼焦1/2是指此煤的分类是在‘弱粘煤’与‘气煤’之间的过渡性煤。弱粘煤(RN)特点低、中变质程度、弱粘结性非炼焦煤；加热时产生少量胶质体；多生成于中生代的早、中期侏罗纪典型产地山西大同主要用途电厂和工业锅炉的燃料；煤的气化原料不粘煤（BN）特点低、中变质程度的、非炼焦煤；加热时不产生胶质体；水分高，氧含量高；低灰、低硫；灰熔融性低典型产地内蒙东胜、神府矿区，甘肃靖远、新疆哈密矿区主要用途发电用煤；气化用煤；民用和其它动力燃料长焰煤(CY)特点变质程度最低、高挥发分的非炼焦烟煤；煤的燃点低；纯煤热值较低；无粘结性到弱粘结性都有；贮存时易风化碎裂。典型产地内蒙准格尔矿区，辽宁阜新、铁法等矿区主要用途电厂及其它工业锅炉燃料；气化用煤褐煤(HM)特点煤化程度最低；水分大、氧含量高；挥发分高，不粘结，热值低；孔隙度大；化学反应性高，热稳定性差；贮存时易风化变质和碎裂；含不同数量的腐植酸；灰熔融性普遍较低典型产地内蒙平庄、霍林河矿区，云南小龙潭等主要用途发电燃料；气化燃料；加氢液化原料；提取褐煤蜡或腐植酸的原料B、煤的分类4、商品煤简介动力煤：凡是作为发电、机车、非电站锅炉、烧制水泥等都属于动力用煤。主要煤种：褐煤、长焰煤、不粘煤、弱粘煤、贫煤、粘结性较差的气煤，少部分无烟煤电厂商品煤形式：洗混煤、沫煤、中煤所有分类详见：煤炭产品品种和等级划分洗混煤：洗混煤是洗精煤的副产品，主要煤种为1/3焦煤、主焦煤。作为公司动力煤产品，广泛适用于发电、工业、民用等行业，主要市场为公司动力煤用户和自备电厂生产用煤。沫煤：有的煤矿开采出来就是块而有的便是沫，沫煤比块煤便宜100多元钱，块煤一般用于生活用煤烧土暧气，发热量高，残碴少，沫煤用途比较广泛，发电、工业锅炉、烧制水泥石灰、制砖等。既经济又便于利用。中煤：中煤是从原煤中分离出来的煤矸石和精煤的混合物，是原煤洗煤中灰分值介于精煤和矸石之间的混合物。电厂用煤质量要求煤粉锅炉，褐煤到无烟煤都能烧；干燥无灰基挥发分6.5％的年老无烟煤与高挥发分烟煤配烧。保证单位时间内在锅炉中产生足够的热量发热量应与炉型设计相适应性单机容量越大的机组对发热量的要求越高，如：30万kW大型发电厂：Qnet,ar23MJ/kg一般中、小型电厂：Qnet,ar18.8－23MJ/kg沸腾燃烧的小型电厂：Qnet,ar12.5MJ/kg燃用褐煤的发电厂：Qnet,ar12MJ/kg大唐运城4*60万kW，对煤的要求比较高，低热值的煤根本就不收。C、煤的指标及分析1、基准常用基准空气干燥基：ad（air-driedbasis）干燥基：d(drybasis)收到基：ar(asreceivedbasis)干燥无灰基：daf(dryashfre