煤炭贸易业务手册

1煤炭贸易业务手册第一章煤炭产品基础知识煤炭主要由植物遗体经煤化作用转化而成的富含碳的固体可燃有机沉积岩，含有一定量的矿物质，相应的灰分产率小于或等于50%。第一节煤炭分类、特征及分布1.中国煤炭分类及代号2009年6月1日，国家标准化管委会发布《中国煤炭分类国家标准》(GB5751-2009)，代替(GB5751-86)。本标准规定的中国煤炭分类体系是一种应用型的技术分类体系，可以用于说明煤炭的类型、指导煤炭的利用、根据一些重要的煤质指标进行不同煤的煤质比较、指导选取适宜的煤炭分析测试方法等。在新制定的中国煤炭分类体系中，首先根据干燥无灰基挥发分等指标，将煤炭分为无烟煤、烟煤和褐煤。再根据干燥无灰基挥发分及粘结指数等指标，将烟煤划分为贫煤、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、不黏煤及长焰煤。各类煤的名称可用下列汉语拼音字母为代号表示WY无烟煤;YM烟煤;HM褐煤。PM贫煤;PS贫瘦煤;SM瘦煤;JM焦煤;FM肥煤;1/3JM1/3焦煤;QF气肥煤;QM气煤;1/2ZN1/2中黏煤;RN弱黏煤;BN不黏煤;CY长焰煤。2.分类参数分类参数有两类，即用于表征煤化程度的参数和用于表征煤工艺性能的参数a)用于表征煤化程度的参数①干燥无灰基挥发分(Vdaf):以质量分数表示；②干燥无灰基氢含量(Hdaf):以质量分数表示；2③恒湿无灰基高位发热量(Qgr,maf),单位为兆焦每千克(MJ/kg)；其测定方法参见GB/T213;④低煤阶煤透光率(PM)，以百分数表示，其测定方法参见GB/T2566;b)用于表征煤工艺性能的参数①烟煤的粘结指数(GR.I),简记G，其测定方法参见GB/T5447;②烟煤的胶质层最大厚度(Y),单位为毫米(mm)，其测定方法参见GB/T479;③烟煤的奥阿膨胀度(b),以百分数表示，其测定方法参见GB/T5450。3.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、烟煤和褐煤。注：褐煤和烟煤的划分，采用透光率作为主要指标，并以恒湿无灰基高位发热量为辅助指标。①无烟煤亚类的划分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。②烟煤类别的划分，需同时考虑烟煤的煤化程度和工艺性能—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，当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。③褐煤亚类的划分采用透光率作为指标。4.煤炭编码各类煤用两位阿拉伯数码表示。十位数系按煤的挥发分分组，无烟煤为0(Vdaf≤10%)，烟煤为1～4（即Vdaf＞10.0%～20.0%，＞20.0%～28.0%，＞28.0%～37.0%和＞37.0%），褐煤为5（＞37.0%）。个位数，无烟煤类为1～3，表示煤化程度；烟煤类为1～6，表示粘结性；褐煤类为1～2，表示煤化程度。35.中国煤炭分类体系表456.新的分类国家标准对各类煤的若干特征表述如下1)无烟煤（WY）6挥发分低，固定碳高，比重大，纯煤真比重最高可达1.90，燃点高，燃烧时不冒烟。对这类煤，可分为：01号为老年无烟煤；02号为典型无烟煤；03号为年轻无烟煤，无烟煤主要是民用和制造合成氨的造气原料，低灰、低硫和可磨性好的无烟煤不仅可以做高炉喷吹及烧结铁矿石用的燃料，而且还可以制造各种碳素材料，如碳电极、阳极糊和活性碳的原料，某些优质无烟煤制成航空用型煤还可用于飞机发动机和车辆马达的保温。2)贫煤（PM）变质程度最高的一种烟煤，不粘结或微弱粘结，在层状炼焦炉中不结焦，燃烧时火焰短，耐烧，主要是发电燃料，也可作民用和工业锅炉的掺烧煤。3)贫瘦煤（PS）粘结性较弱的高变质、低挥发分烟煤，结焦性比典型瘦煤差，单独炼焦时，生成的焦粉甚少。如在炼焦配煤中配入一定比例的这种煤，也能起到瘦化作用，这种煤也可作发电、民用及锅炉燃料。4)瘦煤（SM）低挥发分的中等粘结性的炼焦用煤。焦化过程中能产生相当数量的焦质体。单独炼焦时，能得到块度大、裂纹少、抗碎强度高的焦煤，但这种焦碳的耐磨强度稍差，但2炼焦配煤使用，效果较好。这种煤也可作发电和一般锅炉等燃料，也可供铁路机车掺烧使用。5)焦煤(JM)中等或低挥发分的以及中等粘结或强粘结性的烟煤,加热时产生热稳定性很高的胶质体,如用来单独炼焦,能获得块度大、裂纹少、抗碎强度高的焦煤。这种焦煤的耐磨强度也很高。但单独炼焦时，由于膨胀压力大，易造成推焦困难，一般作为炼焦配煤用，效果较好。6)1/3焦煤（1/3JM）中高挥发分的强粘结性煤，是介于焦煤、肥煤和气煤之间的过渡煤种，单炼焦时能生成熔融性良好、强度较高的焦煤，炼焦时这种煤的配入量可在较宽范围内波动，但都能获得强度较7高的焦炭，1/3焦煤也是良好的炼焦配煤用的基础煤。7)肥煤（FM）中等及中高挥发分的强粘结性的烟煤，加热时能产生大量的胶质体。肥煤单独炼焦时，能生成熔融性好、强度高的焦炭，其耐磨强度也比焦煤炼出的焦炭好，因而是炼焦配煤中的基础煤。但单独炼焦时，焦炭上有较多的横裂纹，而且焦根部分常有蜂焦。8)气肥煤（QF）一种挥发分和胶质体厚度都很高的强粘结性肥煤，有人称之为“液肥煤”。这种煤的结焦性介于肥煤和气煤之间。单独炼焦时能产生大量气体和液体化学产品。气肥煤最适于高温干馏制煤气，也可用于配煤炼焦，以增加化学产品产率。9)气煤（QM）一种变质程度较低的炼焦煤。加热时能产生较多的挥发分和较多的焦油。胶质体的热稳定性低于肥煤，也能单独炼焦，但焦炭的抗碎强度和耐磨强度均稍差于其它炼焦煤，而且焦炭多呈长条而较易碎，且有较多的纵裂纹。在配煤炼焦时多配入气煤，可增加气化率和化学产品回收率，气煤也可以高温干馏来制造城市煤气。10)1/2中粘煤（1/2ZN）一种中等粘结性的中高挥发分烟煤。这种煤有一部分在单煤炼焦时能生成一定强度的焦炭，可作为配煤炼焦的煤种；粘结性较弱的另一部分单独炼焦时，生成的焦炭强度差，粉焦率高。因此，1/2中粘煤可作为气化用煤或动力用煤，在配煤炼焦中也柯适量配入。11)弱粘煤（RN）一种粘结性较弱的低变质到中等变质程度的烟煤，加热时，产生的胶质体较少，炼焦时，有的能生成强度很差的小块焦，有的只有少部分能结成碎屑焦，粉焦率很高，因此，这种煤多适于作气化原料和电厂、机车及锅炉的燃料煤。12)不粘煤（BN）8多是在成煤初期就已经受到相当氧化作用的低变质到中等变质程度的烟煤，加热时基本上不产生胶质体。这种煤的水分大，有的还含有一定量的次生腐植酸；含氧量有的高达10%以上。不粘煤主要作气化和发电用煤，也可作动力和民用燃料。13)长焰煤（CY）变质程度最低的烟煤，从无粘结性到弱粘结性的均有，最年轻的长焰煤还含有一定数量的腐植酸，贮存时易风化碎裂。煤化度较高的长焰煤加热时还能产生一定数量的胶质体，结成细小的长条形焦炭，但焦炭强度甚差，粉焦率也相当高，因此，长焰煤一般作气化、发电和机车等燃料用煤。14)褐煤（HM）分为两小类：透光率PM大于30~50%的年老褐煤和PM小于或等于30%的年轻褐煤。褐煤的特点是：水分大，比重小，不粘结，含有不同数量的腐植酸。煤中含氧量常高达15~30%左右，化学反应性强，热稳定性差，块煤加热时破碎严重，存放在空气中易风化变质、碎裂成小块乃至粉末状。发热量低，煤灰熔点也大都较低，煤灰中常含较多的氧化钙和较低的三氧化二铝。因此，褐煤多作为发电燃料，也可作气化原料和锅炉燃料。有的褐煤可作来制造磺化煤或活性碳，有的可作为提取褐煤蜡的原料。另外，年轻褐煤也适用于制作腐植酸铵等有机肥料，用于农田和果园，能促进增产。除了以上的煤种以外，我国其它的煤炭品种尚有：①烛煤：有一种炭，用纸就可点燃，并发出明亮的光焰，像蜡烛一样，因此人们称它为烛煤。烛煤通常呈灰黑色或褐色，光泽也较暗淡，有时略带油脂光泽，断口呈贝壳状，含植物小袍子较多，可含少量藻类，也可能不含。烛煤挥发物含量和焦油产出均较高。主要产地：山西的浑源、大同，山东的新滇、兖州和枣庄。②藻煤：有—种光泽暗淡、结构均一、呈块状构造、韧性较大、易燃、有沥青味的煤；在显微镜下观察，可见它主要是由密集的藻类组成的，也含有少量粘土矿物，这就是藻煤。9藻煤的挥发物氢含量高、焦油产出较高，但有时灰分也高。主要产地：山西的浑源、蒲县，山东的肥城和兖州。③煤精：煤精是煤的一个特殊品种，煤精又称煤玉、炭精、灰根、乌玉、墨石、煤根石、墨精石等。它同普通煤一样可以燃烧，其主要特点是质地致密，具有一定的韧性，不透明，黝黑闪亮，抛光后呈玻璃光泽，硬度2.4—4，相对密度1.3—1.35，可用作工艺雕刻制品原料；实物资料证实，有些煤精制品及其坯料被埋在地下数百年乃至数千年，仍保存完好，没有风化、龟裂现象。沈阳新东遗址发掘出来的煤精雕刻制品，是我国从六七千年前石器时代就已开始利用煤炭的直接证据。7.各种煤的分布1)褐煤。集中分布在内蒙古东部、云南中西部和黑龙江东部地区，这3省(自治区)的褐煤保有储量占全国的96%。辽宁、河北、广西、山东、吉林、甘肃、四川、新疆等省(自治区)有少量分布，其余省(自治区)仅有零星赋存。2)低变质烟煤(包括长焰煤、不粘煤和弱粘煤)。主要分布在我国西北和华北各省(自治区)，这两地区低变质烟煤保有储量，占全国该煤类的97.5%，其次是东北地区占全国的1.6%，其余3地区仅有零星分布。从省(自治区)的赋存储量来看，最多的是陕西省，占全国的34.9%；第二是内蒙古，占全国的27.9%；第三是新疆，占全国的20.3%。截止1996年末，全国低变质烟煤保有储量为4262亿t。3)中变质烟煤(包括气、肥、焦、瘦煤)。分布普遍、除上海、福建、海南、香港和台湾外，其余各省(市、自治区)都有赋存，但数量和质量相差比较悬殊。其中，保有储量小于1亿t的有北京、广东、西藏；保有储量在1～5亿t的有天津、湖北、广西、浙江；保有储量在5～10亿t的有江西、甘肃、湖南、吉林；保有储量在20～50亿t的有宁夏、云南、江苏、青海、四川、辽宁；保有储量在50～100亿t的有黑龙江、河北、新疆、河南、内蒙古、陕西；保有储量大于100亿t的有山西、安徽、山东和贵州。特别是山西省，不仅储量很丰10富，而且质量好，品种齐全，气、肥、焦、瘦煤都占有相当大的比例，是我国炼焦用煤的主要基地。4)高变质煤(包括无烟煤和贫煤)。广泛分布在我国中南、西南和华东南部地区，该煤类占该地区煤炭总储量的半数以上。其中，湖南、湖北、贵州、四川分别占到各该省的70%左右；广东占到80%以上；福建达到100%。北京也占到97.8%。由于这些省(市)的煤炭资源总量不多，虽然分布地域广大，但所占比重很少。因此，从资源数量来看，我国高变质煤主要分布在山西和贵州两省。山西又集中分布在晋东南地区，贵州集中分布在黔中一带。两省高变质煤储量占全国同煤类的75.3%。第二节煤炭工业分析中各项技术指标及意义1.水分-M煤中水分分为内在水分、外在水分、结晶水和分解水。煤中水分过大不利于加工、运输等，燃烧时会影响热稳定性和热传导，炼焦时会降低焦产率和延长焦化周期。现在我们常报的水份指标有：1）全水份（Mt），是煤中所有内在水份和外在水份的总和，也常用Mar表示。通常规定在8%以下。2）空气干燥基水份(Mad)，指煤炭在空气干燥状态下所含的水份。也可以认为是内在水份，老的国家标准上有称之为“分析基水份”的。2.灰分-A指煤在燃烧的后留下的残渣。不是煤中矿物质总和，而是这些矿物质在化学和分解后的残余物。灰分高，说明煤中可燃成份较低。发热量就低。同时在精煤炼焦中，灰分高低决定焦炭的灰分。能常的灰分指标有空气干燥基灰分（Aad）、干燥基灰分（Ad）等。也有用收到基灰分的（Aar）。3.挥发分（全称为挥发分产率）-V指煤中有机物和部分矿物质加热分解后的产物，不全是煤中固有成分，还有部分是热解11产物，所以称挥发分产率。挥发分大小与煤的变质程度有关，煤炭变质量程度越高，挥发份产率就越低。在燃烧中，用来确定锅炉的型号；在炼焦中，用来确