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文档简介
1、.:.;煤炭根底知识一 、煤的构成煤炭是一种固体化石燃料,主要成分为碳、氢和氧等,是人类社会重要的根底能源和重要原料。目前,我国在一次能源消费和消费中煤炭分别占到76%与70%。在地质历史上,沼泽森林覆盖了大片土地,包括菌类、蕨类、灌木、乔木等植物。因不同时代海平面常有变化,当水面升高时,植物会被淹而死亡。假设这些死亡的植物遗体被堆积物覆盖而不透氧气,就不会完全分解,而是在地下构成有机地层。随着海平面的升降,会产生多层有机地层。 经过漫长的地质作用,在温度增高、压力变大的复原环境中,这一有机层最终转变为煤层。同时,因埋藏深度、时间的差别所构成的煤也具有不同的煤化程度。煤炭根据其煤化程度的不同,
2、按从低到高的分类,可分为泥炭、褐煤、烟煤和无烟煤四大类。 煤化阶段的两个过程煤化阶段主要是指由泥炭向褐煤、烟煤和无烟煤转化的漫长成煤蜕变阶段,该阶段主要包括以下两个延续的过程: 过程一、在地热和压力的作用下,泥炭层发生压实、失水、肢体老化、硬结等各种变化而构成褐煤密度比泥炭高,碳含量相对添加。这一过程又叫成岩作用。 过程二、褐煤转变为烟煤和无烟煤的过程。在这个过程中煤的性质发生变化,故又叫蜕变作用。地壳继续下沉,褐煤的覆盖层也随之加厚,在地热和静压力的作用下,褐煤继续经受着理化变化而被压实、失水,其内部组成构造和性质都进一步发生变化,此过程就是褐煤变成烟煤的蜕变作用。 烟煤比褐煤碳含量增高,氧
3、含量减少。烟煤继续进展着蜕变作用,从低蜕变程度向高蜕变程度变化,进而出现了低蜕变程度的长焰煤、气煤,中蜕变程度的肥煤、焦煤和高蜕变程度的瘦煤、贫煤。它们之间的碳含量也随着蜕变程度的加深而增大。 二、煤的开采人类开采利用煤炭已有几千年的历史,2021年我国煤炭总产量超30亿吨,占世界煤炭产量的40%以上。我国2300多个县市中有1458个赋存着煤炭资源,但90%的储量分布在秦岭淮河以北地域,尤其是晋陕蒙三省区,占到全国总量的63.5%。从东西方向看,煤炭资源的85%分布于中西部,沿海地域仅占15%。从地域看,以山西为中心的华北地域煤炭储量占全国2/3以上,其次是西北和西南地域。我国煤炭资源分布情
4、况:地域华北西北西南华东东北华中占比%49309555云南省煤炭资源总量为691亿吨。2006年底,全省探明煤炭资源量为277.1亿吨,预测资源量为413.84亿吨。全省煤炭资源总量居全国第11位,已提交的煤炭资源储量居全国第九位,在南方各省区市中仅次于贵州,居第二位。褐煤资源量仅次于内蒙,居全国第二位。全省保有资源储量267.89亿吨,曲靖市煤炭保有储量为99.04亿吨,占全省保有资源储量的36.97%,昭通市94.49亿吨,占35.27%。红河州41.88亿吨,占15.64%,其他13个州市32.48亿吨,占12.12%。根据煤炭贮藏条件的不同,煤炭开采分为露天煤矿开采和地下煤矿开采。露天
5、煤矿开采对煤赋存条件要求较严,只宜在埋藏浅煤层厚度大的矿区采用。移走煤层上覆的岩石及覆盖物,使煤敞露地表而进展开采的称为露天开采。我国适宜露天开采的煤田较少,可供露天开采的资源储量仅占7.5%。 我国采煤以地下煤矿开采为主。对于地下煤矿开采,煤炭开采的完好过程大约分为三个步骤:井田开辟从地面开辟一系列井巷进入煤层的过程称为井田开辟。 巷道掘进按照巷道设计开凿出各种类型的巷道,直至把采煤任务面开辟出来。地下煤矿开采在确定了井田开辟方式、完成了巷道掘进之后,下一步就是采用适宜的方法和工艺,平安、顺利、高产和高效地将煤炭开采出来。煤炭开采根本术语采场和采煤任务面:指用来直接大量采取煤炭的场所。在采场
6、内进展回采的煤壁,称为采煤任务面。采煤任务面与采场是同义词。采煤任务:指在采场内,为了采出煤炭所进展的一系列任务。分为根本工序煤的破、装、运;辅助工序任务面支护、采空区处置、移置运输、采煤设备等。采煤工艺:由于煤层的自然条件和采用的机械不同,完成这些工序的方法也就不同,并且在进展的顺序上、时间和空间上必需有规律地加以安排和配合。这种按照一定顺序完成各项任务的方法及其配合,称为采煤工艺。采煤系统:采煤巷道的掘进普通是超前于采煤任务进展的。它们之间在时间上的配合以及在空间上的相互位置系统,称为采煤巷道布置系统,即采煤系统。采煤方法:指采煤工艺与采煤系统在时间上、空间上相互配合的总称。地下采煤方法分
7、类在我国,按落煤煤从整体煤层中破落下来的技术方法不同,将地下采煤分为旱采机械落煤、爆破落煤和水采水力落煤。大约98%的地下采煤都是旱采。旱采包括壁式采煤法和柱式采煤法,以壁式采煤法为主。壁式采煤法任务面长,普通为100200m,可以包容功率大、消费才干高的大型采煤机械;柱式采煤法任务面短,普通为630m,由于任务面短、顶板易维护,可减少支护费用降低本钱,其缺陷是回采率低。云南省煤炭消费开展目的 原煤产量精煤洗煤产品产量机焦产量2021年1.0亿吨3100万吨1200万吨2021年1.3亿吨5500万吨1300万吨2020年1.4亿吨6800万吨1500万吨云南煤炭消费呈现“乡镇煤矿为主、国有煤
8、矿为辅;小型煤矿为主,大中型煤矿为辅;滇东地域为主,其它地域为辅的格局。2021年初步构成“三块一片,即:以云南煤化工集团公司下属矿井构成的一块,以省监狱管理局所属的小龙潭矿务局、凤鸣村煤矿、陆东煤矿构成的一块;以滇东能源公司白龙山、雨汪煤矿为根底的煤电一体化工程构成的一块。“一片是以地县及乡镇煤矿为主构成的一片。大型煤炭企业集团包括煤化工集团公司、滇东能源有限责任公司、小龙潭矿务局等产量占全省原煤产量的40%左右,加上中型煤炭企业和乡镇骨干矿井,大中型煤炭企业的市场占有率到达70%,小型煤矿企业占30%。2021年全省煤矿数量力争控制在1000个以内。 三、 煤的分类 1、 中国煤按煤化程度
9、的分类表 V为Vdaf %的略写大类别小类别主要分类目的主要特性煤 褐 煤一号褐煤透光率Pm30%煤化程度最低,内在水分较高,发热量低,易风化碎裂,作普通燃料用。二号褐煤30%Pm37 G5 G535 烟煤中煤化程度最低,挥发分最高,粘结性最弱,熄灭火焰长。不粘煤V2837 G5V2028煤化程度较低,挥发分范围较宽,无粘结性。弱粘煤V2837 G530V2028略同上,受热后构成的胶质体很少1/2中粘煤V2837 G530V2028略同上气 煤V2837 G5065 V37 G3565 y25煤化程度较低,挥发分较高,炼焦时产生较多的煤气。气肥煤V37 G85 y25略同上,粘结性较强,炼焦
10、时产生大量的胶质体和煤气。1/3焦煤V2837 G65 y25煤化程度中等,炼焦时产生较强的粘结性。肥 煤V1037G85 y25略同上,受热产生较多的胶质体,有极强的粘结性。焦 煤V1028 G5065 G65 y25粘结性较好,受热产生热稳定性好的胶质体。瘦 煤V1020 G2050 G5065煤化程度较高,挥发分较低,受热能产生一定数量的胶质体。贫瘦煤 V1020 G520略同上,受热能产生很少量的胶质体,粘结性差。贫 煤 V1020 G5烟煤中煤化程度最高,挥发分最低,受热不产生胶质体不结焦,热值高。无烟煤一号无烟煤V03.5煤化程度最高,挥发分最低。碳含量最丰富,光泽性较强,硬度高,
11、密度大,燃点高,无粘结性,熄灭时无烟。是高炉喷吹,合成煤气等的主要原资料。二号无烟煤V3.56.5三号无烟煤V6.510 2、 中国煤按炼焦用煤分类表Vdaf % 煤的枯燥无灰基挥发分G GR,I的略写,煤的粘结指数Y mm 煤的胶质层最大厚度 3、 中国煤按加工方式的分类大类别特 征煤原煤从地下地上采掘出的毛煤经挑选去掉矸石后的煤。精煤煤经过精选干选或湿选后消费出来的符合一定质量要求的产品粒级煤经过挑选或精选后,粒度下限6mm,灰分40%的煤。按不同粒度分为洗中块、中块、洗混中块、混中块、洗混块和混块、洗大块和大块、洗特大块和特大块、洗小块和小块、洗粒煤和粒煤、洗选煤经过洗选和挑选已去除或减
12、少原煤中所含的灰分、矸石、硫分等杂质,并按不同煤种、灰分、热值和粒度分成假设干种类等级的煤。其粒度分级为50、25、20、13、6mm以下。洗选煤分为洗原煤、洗混煤、混煤、洗混末煤、混末煤、洗末煤、末煤、洗粉煤、粉煤。低质煤灰分含量很高大于40%的各种煤。 4、中国煤分级表煤冶炼用炼焦精煤以0.5%的灰分为一个级差进展分级,共分十五级:A=5.01%5.50%为一级 A=5.51%6.00%为二级.其他用精煤以0.5%的灰分为一个级差进展分级,共分七级:A=12.51%13.00%为一级 ,A=13.01%14.00%为二级动力用煤以1%的灰分为一个级差进展分级,共分三十六级:A=4.01%5
13、.00%为一级 ,A=40%为三十六级.。 四、煤的加工洗选从地下采出的毛煤会含有一些矸石和其他杂质,需经过洗选,使煤中灰分、磷和硫等成份降低,可脱除煤中50%80%的灰分及30%40%的全硫。煤炭洗选指利用煤和杂质矸石的理化性质的差别,经过理化分选的方法使煤和杂质有效分别,并加工成质量均匀用途不同的煤炭产品的加工技术。物理选煤指根据煤炭和杂质物理性质如粒度、密度、硬度、磁性及电性等上的差别进展分选的技术方法。有1重力选煤:包括跳汰、重介质、斜槽、摇床、风力选煤等,在实践消费中被广泛运用2电磁选煤:实践消费中没有运用。浮游选煤简称浮选,根据煤炭外表理化性质的差别进展分选的技术方法。有1机械搅拌
14、式浮选2无机械搅拌式浮选。 化学选煤,微生物选煤在工业消费中没有实践运用。 洗煤厂消费工艺流程1 、原煤预备:包括原煤接受、储存、破碎和筛分。 2 、原煤分选:面前国内的主要分选工艺包括跳汰-浮选结合流程;重介-浮选结合流程;跳汰-重介-浮选结合流程;块煤重介-末煤重介旋流器分选流程;此外还有单跳汰和单重介流程。 3 、产品脱水:浮选出的精煤脱水,和块煤、末煤、煤泥的脱水。 4 、产品枯燥:普通在比较严寒的地域采用,以防煤冻。 5 、煤泥水污水处置。洗精煤等级: 灰分 %硫分 %热值 MJ/kg一号精煤7-80.426-28二号精煤8-90.526-28三号精煤9-160.624-26 炼焦装
15、炉煤经过高温干溜转化为焦炭、焦炉煤气和化学产品的工艺过程即煤炭焦化过程,简称炼焦。 现代炼焦消费由一座或几座焦炉及其辅助设备组成,焦炉的装煤、推焦、熄焦和筛焦构成焦炉操作的全过程。煤料从炉顶部的装煤孔或机侧捣固焦装入炭化室,由两侧熄灭室传来的热量将煤料在隔绝空气的条件下加热至高温。加热过程中煤料熔融分解,所生成的气态产物由炭化室顶部的上升管道逸出,导入煤气净化处置系统,可得到煤气及化学产品。残留在炭化室的固化成焦炭。煤料分解固化过程完成后,将炭化室两侧的炉门翻开,用推焦机将焦炭推出,落入熄焦车,赤热的焦炭用水熄灭,冷却后便得到可运用的焦炭。近来开发的炼焦新工艺还有:配入部分型煤炼焦的配型煤工艺
16、、用捣固法装煤的煤捣固工艺、煤预热工艺等。 炼铁工艺即以铁矿石、焦炭等为原料,借助于高炉等工具,消费出符合要求的钢铁制品。 炼铁的方法就是从炉顶参与铁矿石、焦炭和石灰石,从炉底部向炉内通入加压空气,在焦炭熄灭时,矿石、石灰石与焦炭一同发生反响,最终构成铁水和炉渣。其原理是矿石在特定的气氛中复原物质CO、H2、C,适宜温度等经过理化反响获取复原后的生铁。 焦铁比每炼一吨生铁所耗费的焦炭量。普通为380400kg/T。 生铁按不同冶炼工艺和用途可分为炼钢生铁和铸造生铁。炼焦的产品有:1 焦炭炼焦最主要的产品,90%以上用于高炉炼铁,其次用于铸造与有色金属冶炼工业,焦粉还用作烧结的燃料。 2 煤焦油
17、产量约占装炉煤的3%4%。3 煤气和化学产品经过净化的煤气属中热值煤气,发热量约为17500kj/Nm,每吨煤约产炼焦煤气300400立方米。氨的回收率约占装炉煤的0.2%0.4%,粗苯回收率约占装炉煤的1%。冶金焦的分级:等级灰分%12.013.515.0硫分%0.60.81.00 五、 煤的检测 为了对煤炭的质量进展评价、分类,干净、合理利用煤炭资源,需求对煤炭的化学、工艺性质进展检测。 最根本的煤质分析就是煤的工业分析、元素分析和煤的发热量测定,以及煤受热后的各种性质情况分析。在对煤质进展以上根底分析、测定时,其目的中常涉及一个概念“基就是表示分析化验结果是以什么形状下的煤样为根底而实测
18、或换算出来的。 煤质分析中常用的基准术语称号符号定义英文称号收到基ar已收到形状的煤为基准As received basis空气枯燥基ad与空气湿度到达平衡形状的煤为基准Air dried basis枯燥基d以假想无水形状的煤为基准Dry basis枯燥无灰基daf以假想无水、无灰形状的煤为基准Dry ash-free basi1、煤的工业分析:对煤中水分、灰分、挥发分和固定碳含量的分析测定,就是煤的工业分析。水分M煤是多孔性固体,或多或少含有水分。水分的存在对煤的加工利用带来不利影响,外在水分Mf 在煤开采运输和洗选过程中润湿在煤的外表以及大毛细孔中的水。含有Mf的煤称为运用煤,失去Mf的煤
19、称为风干煤。内在水分Minh 吸附或凝聚在煤粒内部毛细孔直径中的水。失去Minh的煤称为绝对枯燥或干煤。全水分 Mt 煤的内、外水分之和。MtMinhMf灰分A 煤的灰分不是煤的一种固有性质,煤中并不含“灰,而是煤在规定条件下完全熄灭后的固态残留物。灰分A 一定质量的煤在815C10C的温度下将其中的可燃物完全熄灭,然后对留下的残留物称重,经计算得到煤的灰分产率就称之为煤的灰分。外在灰分 不含于煤层内,在开采过程中混入煤中的矸石称为外来矿物质,它们在熄灭时构成的灰分就称之为外在灰分。比较容易用洗选方法除去。内在灰分 煤中的原生矿物质和次生矿物质合称为内在矿物质,于内在矿物质的灰分称为内在灰分。
20、很难用洗选方法除去。煤灰成分主要有:SiO、Al2O3、Fe2O3、SO3、CaO 挥发分V煤在高温暖隔绝空气的条件下加热时,所排出的气体和液体形状的产物称为煤的挥发分 V 。其主要成分有甲烷、氢及碳氢化合物。随着煤炭蜕变程度的添加,煤炭挥发分降低。褐煤、气煤挥发分较高,瘦煤、无烟煤挥发分较低。挥发分不但是表征煤阶的常用参数,也可以表征煤的焦化、液化及熄灭特性,以便于确定煤的加工利用途径。在炼焦时,可根据配煤挥发分的高低来预测焦化产品的回收率。固定碳FC煤中除去水分、灰分、挥发分,剩下的就是固定碳 FC 。FCad = 100Mad+Aad+VadFCad空气枯燥基煤样中的固定碳煤的固定碳是煤
21、的发热量的重要来源,它和挥发分一样,也是表征煤的蜕变程度的一个目的,它随蜕变程度的增高而增高。 褐煤 烟煤 无烟煤FCdaf 60% 50%90% 90% FCdaf枯燥无灰基煤样中的固定碳煤的 燃料比 = FC/V 其值的大小也可用来判别煤的种类及用途。 FC与A、V一样不是煤中的固有成分,而是煤受热分解的产物。 FC与煤中碳元素含量也是两个不同的概念。 2、煤的发热量Q : 煤的发热量又称为煤的热值,即单位质量的煤完全熄灭所发出的热量 用1.4比重液分选后的浮煤的发热量或灰分不超越10%的原煤的发热量。1 发热量的单位热量的表示单位主要有 焦耳J简称焦、 卡cal、 和英制单位Btu。 焦
22、耳是国际规范化组织ISO所采用的热量单位J/g、kJ/g、MJ/kg。 煤的常用发热量测定结果以 MJ/kg(兆焦/千克)表示。其换算关系: 1 MJ兆焦 = 1000 kJ千焦 = 1000 000 J焦1卡cal= 4.18 焦J 1 千卡kcal= 4.18 千焦 kJ1 But = 1055.06 J 煤的发热量表征了煤的蜕变程度煤化程度,泥炭发热量最低,褐煤的发热量有所增高,烟煤的发热量继续增高,到焦煤和瘦煤时,碳含量虽然添加了,但由于挥发分较低,特别是其中氢含量比烟煤低得多,有的低1%,仅相当于烟煤的1/6,所以发热量最高的煤还是烟煤中的某些煤种。 2煤的各种发热量称号含义弹筒发热
23、量Qb 单位质量的煤样在热量计的弹筒内,在过量高压气2535个大气压中熄灭后产生的热量。因其在恒容弹筒内熄灭室容积不变条件下测得,故又称恒容弹筒发热量。由于煤样是在高压氧气的弹筒里熄灭的,因此出现了煤在空气中熄灭时不能进展的热化学反响。所以,煤的弹筒发热量要高于煤在空气中、工业锅炉中熄灭时实践产生的热量。实践中要把弹筒发热量折算成符合煤在空气中熄灭的发热量。高位发热量Qgr 煤在空气中大气压条件下熄灭后所产生的热量。实践上是由实验室中测得的煤的弹筒发热量减去煤在弹筒里熄灭时硫酸和硝酸生成热和得到的发热量。 恒容高位发热量 由恒容弹筒发热量折算出来的高位发热量。煤在空气中熄灭时是不会生成硫酸和硝
24、酸的恒压高位发热量 煤在空气中大气压下熄灭的条件是恒压的大气压不变,其高位发热量就是恒压高位发热量。普通情况下恒容高位发热量比恒压高位发热量低15J/g左右。低位发热量Qnet 煤在空气中、大气压条件下熄灭后,产生的热量减去煤中水分煤中有机质内的氢熄灭后生成的氧化水及煤中的游离水和化合水的气化热蒸发热,剩下的实践可以运用的热量。恒容低位发热量 由恒容高位发热量算出的低位发热量。 恒压低位发热量 由恒压高位发热量算出的低位发热量。 两者间也存在较小的差别。 煤在工业熄灭设备中熄灭时,不能够得到硫酸、硝酸生成热和水的蒸发热,而这三项热量在弹筒熄灭时都能获得。所以,工业熄灭设备中所能获得的最大实际热
25、值必然是从弹筒发热量中扣除这三项热量后的热值 低位发热量。煤的发热量有Qb、Qgr、Qnet三种表示方法,每一种方法又可对应四种基准,所以煤的不同基准的各种发热量就有12种表示方法。 3、煤的元素分析:煤的有机质主要由碳、氢、氧、氮和硫五种元素组成,另有数量很少的磷、砷元素。碳C和 氢H 煤中的碳、氢数据是煤质的根本目的,其含量普通以为具有可加性。随着煤化程度的添加,C、H和O含量均呈现一定规律的变化 C根本上是均匀添加、H在中等煤化程度以前大致不变或变化幅度很小,进入无烟煤阶段后明显减少。将煤作动力燃料时,可用元素分析数据来计算煤的发热量:在煤化工利用时,氢含量在很大程度上决议着焦化产品的产
26、率、煤气的产率等。氧O和氮N 氧含量是煤化学特征中的重要表征,普通随煤化程度加深而降低。煤中含氮量普通较低,大约为1%2%之间。氮在高温热解时转化成氨及含氮化合物,会呵斥对空气的一些污染。 硫S煤中全硫是煤质的重要目的,用它来表征煤利用过程中的一种潜在污染源。煤中含硫量多少与其煤化程度没有显著关系。煤中硫分的赋存形状有两类:有机硫 煤的机质中所含的硫可燃、无法经过洗选方法脱除。无机硫 硫铁矿硫可燃、硫酸盐硫不可燃和微量的元素硫的合称可经过洗选方法部分脱除。全 硫 煤中各种形状的硫分的总和。煤中硫通常都被看成有害物质,熄灭过程中,它转化成SO2随煤烟排放到空气中构成污染。磷P煤中的磷主要是无机磷
27、,也有微量有机磷。炼焦时,煤中磷全部进入焦炭,焦中磷又全部进入生铁,使钢铁冷脆。因此,磷是煤中有害成分。我国煤中磷含量较低,普通为0.01%0.1%,最高不过1.0% 。 4、煤的常用物理性质与工艺性质:密度真密度 20C时煤的质量与同体积水的质量之比。视密度 20C时煤包括煤中孔隙的质量与同体积水的质量之比。散密度 又称堆积密度,指包括煤粒间空虚隙和煤粒内孔隙的单位体积煤的质量,在实践运用中,煤的堆积密度普通为0.50.75T/立方米。真密度视密度散密度抗碎强度 一定粒度的块煤,从2M高度自在落下到15mm以上厚度的金属板上测得的相关数据。方法:将60100mm的块煤,依上规定做一次,然后使
28、大于25mm块煤再次落下,如此落下共三次,以破碎后大于25mm的块煤占原煤样的质量百分数来表示其抗碎强度SS%。 高强度煤SS65% 中强度煤SS50%65% 低强度煤SS30%50%可磨性 指煤磨碎成粉的难易程度。哈氏可磨性HGI指数:将约50g规定粒级的空气枯燥煤样放入哈氏研磨机中,研磨3min60转后筛分,称量0.071mm筛上煤样的量。用公式HGI = 13+6.93W求得。W 经过0.071mm筛的试样质量,g由初样50g0.01g减去留在0.071mm筛上的试样质量求得。HGI值越高,表示煤的可磨性越好。可选性表示从原煤分选出符合一定质量要求的精煤的难易程度。普通用煤的浮沉实验来确
29、定煤的可选性,依此确定煤中各密度级产物的产率和灰分,为新建洗煤厂确定合理的分选密度和洗选流程提供根据。 煤的内在矿物质用普通洗选方法难以将其分别洗除;煤的外来矿物质那么与煤的密度差别较大,选煤时容易分别;矸石与精煤的密度相差大,所以,因混入矸石多而呵斥灰分高的煤也容易分选;夹矸煤的密度介于精煤与矸石之间,称为中间煤 难以分别和分选。燃点 煤释放出足够的挥发分与周围大气构成可燃混合物的最低着火温度称为煤的燃点曾称着火点。 普通情况是:煤阶高的煤燃点也比较高,煤阶低的煤燃点也低。煤类 褐煤 长焰煤 不粘煤 弱粘煤 燃点 C 267300 275330 278315 310350 煤类 气煤 肥煤
30、焦煤 贫瘦煤 无烟煤燃点C 305350 340365 355365 360390 365420塑性煤在干馏过程中构成胶质体,呈现塑性形状时所具有的性质称之为塑性。煤的塑性对煤在炼焦过程中粘结成焦起着重要作用,是影响煤的结焦性、焦炭质量的关键要素。Y值 煤的胶质层最大厚度,是煤的胶质层指数之一,用来表征煤的塑性目的。参见第6页:炼焦用煤分类表粘结性 煤干馏时粘结其本身的或外来的惰性物质的才干称之为粘结性。 煤的粘结性是煤结焦的必要条件,着重反响煤在干馏过程中软化熔融构成胶质体并粘结固化的才干。它还与煤的结焦性亲密相关。炼焦用煤中以肥煤的粘结性为最好。 G值 煤的粘结指数。(参见第5页:中国煤分
31、类表结焦性 煤或配煤在通常条件下制成适用于冶金燃料的性质称为结焦性。 煤的结焦性包括焦炭的强度、粒度分布、反响性和其他性质,即一整套决议冶金用焦质量的工艺性质。煤的结焦性全面反映煤在干馏过程中软化熔融直到固化构成焦炭的才干。结渣性 在气化熄灭过程中,煤中的碳与氧反响,放出热量,产生高温,使煤中灰分熔融成渣的性质称为结渣性。将煤气化时,煤灰的结渣会给消费带来不利的影响,严重时会导致停产,所以须选用不易结渣或只轻度结渣的煤作原料。 六、 煤的消费中国是煤炭资源比较丰富的国家,煤炭在中国能源消费总量中占主导位置。煤炭在我国能源构造中的比重到达70。煤炭在我国的用途非常广泛,既是燃料,也是重要的工业原
32、料。分行业来看,煤炭主要用于发电、钢铁、化工、建材等工业领域及部分生活用煤:到2021年,云南省随着滇东、滇南、滇东北火电基地的建成,火电行业煤炭需求量到达4800万吨;随着曲靖、昭通、红河、昆明等4个煤化工基地建立的逐渐实施,化工行业用煤到达6976万吨含昭通盆地褐煤化工工程用煤2000万吨;随着大焦化企业的相继建成,对精煤煤质要求的逐渐提高,焦炭产品煤炭消费量也将有所增长,冶金行业的煤炭需求到达0万吨;建材行业煤炭需求在1000万吨左右。发电 电力是我国煤炭耗费的第一大户,其消费占全国煤炭消费总量的一半以上。火力发电长期以来不断是我国最主要的发电方式,至2007年,全国火电、水电、核电在全
33、部发电量中所占比重由大到小依次为83.3%、14.4%、1.9%。燃煤发电又不断是火力发电的主要方式,长期坚持90%以上的比重。 煤炭在锅炉内熄灭放出的热量,将水加热成具有一定压力和温度的蒸汽,然后蒸汽沿管道进入汽轮机膨胀做功,带动发电机一同高速旋转,从而发电。我国目前共有五大电力公司:中国华能集团公司、中国大唐集团公司、中国华电集团公司、中国国电集团公司和中国电力投资集团公司。 云南省主要火电企业有:耗用无烟煤发电的曲靖滇东电厂510万吨/年、滇东二期100万吨/年;耗用烟煤发电的宣威电厂600万吨/年、曲靖电厂420万吨/年、昆明电厂200万吨/年、阳宗海电厂180万吨/年;耗用褐煤发电的
34、开远小龙潭电厂。钢铁 钢铁行业是开展国民经济与国防建立的重要物质根底,是制造各种机械设备以及运输业、建筑业及民用设备的根本资料。钢铁行业是我国焦炭耗费的第一大户,2007年,钢铁行业耗焦炭量占我国焦炭消费总量的86%左右。炼铁的方法就是从炉顶参与铁矿石、焦炭和石灰石,从炉底部向炉内通入加压空气,在焦炭熄灭时,铁矿石、焦炭与石灰石一同发生反响,最终构成炉渣和铁水进而消费出炼钢生铁和铸造生铁。所以,在炼铁过程中需求耗费大量的焦炭。目前我国转炉炼钢产量所占比重约为83%,电炉炼钢产所占比重为17。电炉炼钢主要以废钢铁为原料,对生铁的耗费较少,也就不需求大量的焦炭。而转炉炼钢那么需求大量的生铁,所以现
35、阶段我国钢铁行业还需耗用大量的焦炭。钢铁行业的煤炭耗费还包括炼焦用煤和燃料用煤动力煤,作为工业锅炉的燃料运用。2高炉喷吹用煤,直接作为复原剂消费钢铁的部分烟煤和无烟煤。(3) 烧结用无烟煤。2007年,我国钢铁总产量达4.89亿吨,占全球产量的40%,大约耗费煤炭4亿吨,其中耗焦炭量约2.5亿吨。全国有10家产量超越1000万吨的钢企,有23家产量超越500万吨的钢企,其产量超越全国总产量的90%。我国主要钢企是:上海宝钢集团、东北鞍山-本溪钢铁集团公司、武汉钢铁集团、安徽马钢集团、太源钢铁集团、首钢集团、江苏沙钢集团、山钢集团等。2021年,云南省粗钢产量约1100万吨,占全国钢产量的2%左
36、右,其主要钢企昆钢和楚雄德钢产量占全省钢产量的70%以上。云南省钢铁产能主要分布在昆明、玉溪、红河等州市。昆明钢铁控股是全国特大型工业企业和中国企业500强之一,云南省最大的钢铁结合消费基地。现具备年产700万吨钢的综合消费才干。相关多元产业中的水泥产业拥有四条新型干法水泥熟料消费线,具有13000t/d消费才干;煤焦化产业具有年产焦炭280万吨和焦化深加工产品20万吨以上的消费才干。云南德胜钢铁年产能到达150万吨铁、150万吨钢、150万吨材、70万吨焦的消费规模,化工化工行业的煤炭消费主要集中在化肥制造业和根本化学原料业,在化肥制造业中,合成氨的能源消费量占化肥制造业全部能源消费量的90
37、以上,化肥制造业煤炭消费量大都集中于合成氨消费过程中。煤头合成氨以无烟煤、焦炭、和褐煤为原料制成的合成氨煤炭消费量占化肥制造业煤炭消费量的95以上。至2007年,我国化肥产量达5825万吨,合成氨产量达5171万吨。根本化学原料制造业中纯碱产量达1765万吨、烧碱产量达1759万吨。 我国主要化工企业有:宁夏英力特化工公司、大庆华科公司、河北沧州化学工业公司、云南云维集团公司。 云南云维集团公司具有年消费才干:合成氨76万吨、尿素30万吨、聚乙烯醇2.8 万吨、纯碱18万吨、电石8.5万吨、水泥50万吨、焦炭305万吨、甲醇30万吨、复合肥15万吨。云南省化工行业中煤耗量较大的是以下企业:云南
38、天安化工建有国内技术程度、消费才干领先的年产50万吨合成氨工程。云南盐化股份是大型盐和盐化工企业,同时也是云南省政府授权独一运营合格碘盐的企业,现有安装的年消费才干为:100万吨精制盐、15万吨PVC、13万吨烧碱、12万吨电石、6万吨芒硝。云天化国际富瑞分公司是云南云天化国际化工股份所属5家分公司之一。中心工程为一、二期“836国产化示范工程年产120万吨磷铵,配套建立160万吨硫酸、60万吨磷酸,现已构成年产182万吨高浓度磷复肥重钙40万吨、磷酸二铵120万吨、磷酸一铵22万吨和配套湿法磷酸70万吨、硫酸190万吨、氟硅酸钠3.5万吨的消费规模。云南云峰化学工业有年消费才干:合成氨10万
39、吨,甲醇、甲醛各2万吨,硫酸50万吨、磷酸28万吨,各种磷复肥70万吨及硝酸9万吨、硝酸铵11万吨、编织袋1500万套等。建材建筑资料工业包括建筑资料及制品、非金属矿物资料和无机非金属新资料三大部分,其中主要产品有水泥、墙体资料、石灰、平板玻璃、建筑卫生陶瓷以及各种新型建筑资料和装修装饰资料等百余类,近2000多种产品。建材行业中以煤为主要能源的产品有水泥、墙体资料和石灰,这些行业主要利用煤炭提供热源。尤其以消费水泥耗煤量最大。 煤炭是水泥消费的主要燃料,又是水泥消费原燃料耗费的主要目的之一,煤炭质量不仅影响水泥熟料煅烧的产量质量,而且也关系到水泥消费本钱的高低。 水泥是一种性能较好的建筑资料
40、,它由水泥熟料煅烧而成,水泥熟料主要由石灰石、黏土和铁粉这三种原料按一定比例配合后磨制成粉末状生料,生料经由炉窑内的延续加热,使其经一系列的物理化学变化后就变成熟料。 在水泥消费过程中,煤不仅作为燃料,而且成为水泥中的一种成分,因此,对煤的质量要求较为严厉,特别是煤的发热量、挥发分、灰分这三项目的。 2007年,我国水泥总产量到达13.6亿吨,居世界第一,约占全球产量的48%。目前,我国建材行业每年煤炭耗费量在3亿吨以上,约占国家年煤炭总消费量的10%。 我国主要水泥企业有安徽海螺水泥公司、中国建筑资料集团公司、中国资料工业科工集团公司等。 云南省主要水泥企业有:云南瑞安建材投资,是云南省最大
41、的水泥企业集团。 公司拥有省内单机消费才干最大且最先进的干法工艺技术及其消费线,构成了以云南国资水泥昆明、红河、东骏、楚雄、海口、剑川等为骨干的企业集团,目前产能规模已达711万吨。云南昆钢嘉华水泥建材,公司拥有6000t/d水泥熟料、60万t/a矿渣微粉消费才干,消费工艺采用先进的窑外预分解技术,消费控制采用世界先进的自动化控制系统。一煤及其产品煤 coal 植物遗体在覆盖地层下,压实、转化而成的固体有机可燃堆积岩 煤炭 煤的种类 Categories of coal 以不同方式加工成不同规格的煤炭产品 规范煤 Coal equivalent 凡能产生29.27MJ的热量低位的任何数量的燃料
42、折合为1kg规范煤 毛煤 Run-of-mine coal 煤矿消费出来的,未经任何加工处置的煤 原煤 Raw coal 从毛煤中选出规定粒度的矸石包括黄铁矿等杂物以后的煤 商品煤 Commercial coal;salable coal 作为商品出卖的煤 销煤 精煤 clenedcoal 煤经精选干选或湿选后消费出来的、符合质量要求的产品 洗精煤 中煤 Middings 煤经精选后的品德、灰分介于精煤和矸石之间的产品 洗选煤 Washed coal 经过洗选后的煤 挑选煤 Screened coal;sieved coal 经过挑选加工的煤 粒级煤 Sized coal 煤经过挑选或精选消费
43、的,粒度下限大于6mm并规定有限下率的产品 粒度 Size 颗粒的大小 限上率 Oversize fraction 筛下产品中大于规定粒度上限部分的质量百分数 限下率 Undersize fraction 筛上产品中小于规定中的粒度下限部分的质量百分数 含末率 特大块 Uitra large coal(100mm) 大于100mm的粒级煤 大块煤 Large coal(50mm) 大于50mm的粒级煤 中块煤 Medium-sizldcoal(2550mm) 550mm的粒级煤 小块煤 Small coal(1325mm) 1325mm的粒级煤 混中块 Mixed medium-sized c
44、oal (1380mm) 1380mm的粒级煤 混块 Mixedlumpcoal(13300mm) 13300mm之间的粒级煤 粒煤 Pea coal(613mm) 613mm的粒级煤 混煤 Mixed coal(050mm) 050mm之间的煤 末煤 Slack;slack coal(025mm) 025mm之间的煤 粉煤 Fine coal(06mm) 06mm之间的煤 煤粉 Coal fines(00.5mm) 小于0.5mm的煤 煤泥 slime 煤经洗选或水采后粒度在0.5mm以下的产品 矸石 Shale 采.掘过程中从顶、底板或煤层混入煤中的岩石 矸子 夹矸 Dirt band 夹
45、层在煤层中的矿物质层 洗矸 washeryrejects 从洗煤中排出的矸石 含矸率 Shale cont ent 煤中大于50mm矸石的质量百分数 (二)煤的采样和制样序号 术语称号 英文称号 定义 符号 允许运用的同义词 停顿运用的同义词 煤样 Coals sample;sample 为确定某些特性而从煤中采取的、具有代表性的一部分煤 采样 Samping 采取煤样的过程 子样 Increment 采样器具操作一次或截取一次煤流分断面所采取的一份样 总样 Gros sample 从一个采样单元取出的全部子样合并成的煤样 随机采样 random sampling 在采取子款式,对采样的部位或
46、时间均不施加任何人为的意志,能使任何部位的煤都有时机采出 系统采样 Systematic sampling 按一样的时间、空间或质量的间隔采取子样,但第一个子样在第一个间隔内随机采取,其他的子样按选定的间隔采取 批 Batch;lot 在一样的条件下,在一段时间内消费的一个量 采样单元 Sampling unit 从一批煤中采取一个总样的煤量。一批煤可以是一个或多个采样单元 多份采样 Reduplic atesampling 从一个采样单元取出假设干子样依次轮番放入各容器中,每个容器中的煤样构成一份质量接近的煤样,每份每样能代表整个采样单元的煤质 煤层煤样 Seam dample 按规定在采掘
47、任务面、探巷或坑道中从一个煤层采取的煤样 分层煤样 Stratified deam sample 按规定从煤和夹矸的每一自然分层中分别采取的试样 可采煤样 Workable seam sample 按采煤规定的厚度应采取的全部试样 消费煤样 Sample froproduction 在正常消费情况下,在一个整班的采煤过程中采出的,能代表消费煤层煤的物理、化学和工艺特性的煤样 商品煤样 Sample forcommercial coal 代表商品煤平均性质的煤样 浮煤样 Float sample 经重液分选浮在上部的煤样 沉煤样 Sink sample 经重液分选沉在下部的煤样 实验室煤样 La
48、boratory sample 由总样或分样缩制的、送往实验室供进一步制备的煤样 空气枯燥煤样 Air-dried sample 粒度小于0.2mm、与周围空气湿度到达平衡的煤样 普通分析煤样 规范煤样 Certified reference-coal 具有高度均匀性、良好稳定性和准确量值的煤样,主要用于校准测定仪器,评价分析实验方法和确定煤的特性量值 煤样制备 Sample preparation 使煤样到达实验所要求的形状的过程,包括煤样的破碎、混合、缩分和空气枯燥 煤样破碎 Sample reduction 在制样过程中用机械或人工减小煤样粒度的过程 煤样混合 Sample mixing
49、 把煤样混合均匀的过程 煤样缩分 Sample division 按规定把一部分煤样留下来,其他部分弃掉以减少煤样数量的过程 堆锥四分法 Coning andquarterirg 把煤样堆成一个圆锥体,再压成厚度均匀的圆饼,并分成四个相等的扇形,取其中两个相对的扇形部分作为煤样的方法 二分器 riffle 混合、所分煤样的工具。由已列平行而交替的、宽度均等的斜槽所组成 三煤的分析 序号 术语称号 英文称号 定义 符号 允许运用的同义词 停顿运用的同义词 工业分析 proximatanalysis 水分、灰分、挥发分和固定碳四个工程煤质分析的总称 外在水分 Freemoisture;surfac
50、emoisture 在一定条件下煤样与周围空气湿度到达平衡时所失去的水分 Mf 内在水分 moisture in theairdried sample; moisture in the analysis sample 在一定条件下煤样到达空气枯燥形状时所坚持的水分 Minh 全水分 TOTAL MOISTURE 煤的外在水分和内在水分的总和 Mt 空气枯燥煤样水分 Moisture in theairdried sample moisture in the analysis sample 用空气枯燥煤样粒度0.2mm在规定条件下测得的水分 Mad 分析煤样水分 最高内在水分 Moisture
51、holding capacity 煤样在温度0c、相对湿度96%下到达平衡时测得的内在水分 MHC 化合水 Water of constitution 以化学方式与矿物质结合的、在全水分测定后仍保管下来水分的 矿物质 Minera matter 赋存在煤中的无机物质 MM 灰分 ash 煤样在规定条件下完全熄灭后所得的残留物 A 外来灰分 EXTRANEOUS ASH 由煤炭消费过程混入煤中的矿物质所构成的灰分 内在灰分 INHERENT ASH 由原始成煤植物中的和由成煤过程进入的矿物质所构成的灰分 碳酸盐二氧化碳 Carbonate carbon dioxide 煤中以碳酸盐形状存在的二氧
52、化碳 CO2 挥发分 VOLATILE MATTER 煤样在规定条件下隔绝空气加热,并进展水分校正后的质量损失 V 焦渣特征 Characteristics of charresidue 煤样再测定挥发份后的残留物的粘结性柱状 固定碳 Fixed carbon 从测定煤样的挥发份后的残渣中减去灰分后的残留物 FC 燃料比 Fuel ratio 煤的固定碳和挥发分之比 FC/V 有机硫 Organic sulfur 与煤的有机质相结合的硫 s 无机硫 Inorganicsulfur;mineral sulfur 煤中矿物质内的硫化物硫、硫铁矿硫、硫酸盐硫和元素硫的总称 矿物质硫 全硫 Total
53、 sulfur 煤中无机硫和有机硫的总和 St 硫铁矿硫 Pyretic sulfnr 煤的矿物质中以黄铁矿或白铁矿形状存在的硫 S 硫酸盐硫 Sulfate sulfur 煤的矿物质中以硫酸盐形状存在的硫 Ss 固定硫 Fixed sulfur 煤热分解后残渣中的硫 真相对密度 True relative density 在20Oc时煤不包括煤的孔隙的质量与同体积水的质量之比 TDR 真比重 视相对密度 APPARENT RELATIVE DENSITY 在20OC时煤包括煤的孔隙的质量与同体积水的质量之比 ARD 视比重、容重 散密度 BULKDENS-ITY 容器中单位体积散状煤的质量
54、堆比重 块密度 DENSITY OF LUMP 整块煤的单位体积质量 体重 孔隙率 POROSITY 煤的毛细孔体积与煤的视体积包括煤的孔隙之比 孔隙度 恒容高位发热量 GROSS CALORIFIC value ATCON STANT OOLU ME 煤样在氧弹内熄灭时产生的热量减去硫和氮的校正值后的热值 Qgr,v 恒容低位发热量 Net calor ific value at constant tvolu me 煤的恒容高位发热量减去煤样中水和熄灭时生成的水的蒸发潜热后的热值 Qnet,v 元素分析 Ultimate analysis 碳、氢、氧、氮、硫五个工程煤质分析的总称 煤中有害元
55、素 Harmful elements in coal 煤中存在的、对任何生态有害的元素,通常指煤中砷、氟、氯、磷、硫、镉、汞、硌、铍、砣、铅等元素 煤中微量元素 Trace elements in coal 在煤中以微量存在的元素如锗、镓、铀、钍、铍、镉、铬、铜、锰、镍、铅、锌等元素 燃点 Ignition temperature 煤释放出足够的挥发分与周围大气构成可燃混合物的最低着火温度 (四)煤质分析结果的表示方法序号 术语称号 英文称号 定义 符号 允许运用的同义词 停顿运用的同义词收到基 As received basis 已收到形状的煤为基准 ar 运用基空气枯燥基 Air drie
56、d basis 与空气湿度到达平衡形状的煤为基准 ad 分析基枯燥基 Dry basis 以假想无水形状的煤为基准 d 干基枯燥无灰基 Dry ash-free basis 以假想无水、无灰形状的煤为基准 daf 可燃基枯燥无矿物质基 Dry mineralmatter free basis 一假想无水、无矿物质形状的煤为基准 dmmf 有机基恒湿无灰基 Moist ashfree basis 一假想含最高内在水分、无灰形状的煤为基准 maf 恒湿无矿物质基 Moist mineral matter-free-baisis 以假想含最高内在水分、无矿物质形状的煤为基准 M,mmf 五煤的工艺性
57、实验 序号 术语称号 英文称号 定义 符号 允许运用的同义词 停顿运用的同义词 结焦性 Chking property 煤经干馏结成焦炭的性能 粘结性 Caking property 煤在干馏时粘结其本身或外加惰性物质的才干 塑性 Plastic property 煤在干馏时构成的胶质体的粘稠、流动、透气等性能 膨胀性 Swelling property 煤在干馏时体积发生膨胀或收缩的性能 胶质层指数 (sapozhnikov)plastometer indices 由勒.姆.萨波日尼柯夫提出的一种表征烟煤结焦性的目的,以胶质层最大厚度Y值,最终收缩度X值等表示 罗加指数 ROGA INDEX
58、 由布.罗加提出的一种表征烟煤粘结无烟煤才干的目的 R.I. 粘结指数 Caking indexG 在规定条件下以烟煤在加热后粘结公用无烟煤的才干表征烟煤粘结性的目的 Gr.i. G指数坩埚膨胀序数 Crucible swelling number;free swell-ngindex 以煤在坩埚中加热所得焦块膨胀程度的序号表征煤的膨胀性和粘结性的目的 CSN 自在膨胀指数奥亚膨胀度 Audiberts arnu dilatation 由奥迪勃斯和亚尼二人提出的、以膨胀度b和收缩度a等参数表征烟煤膨胀性和粘结性的目的 基氏流动度 Giseeler fluidity 由基斯勒尔提出的以测得的最大
59、流动度表征烟煤塑性的目的 葛金干馏实验 Gray-King assay 由葛莱和金二人提出的煤低温干馏实验方法,用以测定热分解产物收率和焦型 铅甄干馏实验 Fisher Schrader assay 由费舍尔和史莱德二人提出的低温干馏实验方法,用以测定焦油、半焦、热解水收率 抗碎强度 Resistance tobreakage 一定粒度的煤样自在落下后抗破碎的才干 机械强度热稳定性 Thermal stability 一定粒度的煤样受热后坚持规定粒度的性能 TS 煤对二氧化碳的反响性 Carboxyre activity 煤将二氧化碳复原为一氧化碳的才干 A 结渣性 Clinkering pr
60、operty 在气化或熄灭过程中,煤灰受热、软化、熔融而结渣的性质 Clin 可磨性 Grindabili-ty 煤研磨成粉的难易程度 哈氏可磨性指数 Hardgrove grindability 用哈氏仪测定的可磨性表示硬煤被磨细的难易程度 HGI 磨损性 abrasiveness 煤磨碎时对金属件的磨损才干 灰渣融性 Ash fusibility 在规定条件下得到的随加热温度而变化的煤灰变形、软化和流动特征物理形状 灰熔点灰粘度 Ash viscosity 灰在熔融形状下的粘度 灰的酸度 ash acidity 灰中酸性组分硅、铝、钛等的氧化物与碱性组分铁、钙、镁、锰等的氧化物之比 灰的碱
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