煤质化验培训

煤质化验第一节煤的分类和概念【煤炭】

煤炭是指原煤及煤炭加工品的统称。不包括焦炭、下脚煤和石煤。

煤炭的种类繁多，质量相差也悬殊，不同类型的煤有不同的用途。为了合理利用煤炭，需把煤炭划分不同类别，煤炭的分类方法有；1.按其加工方法和质量规格可分为精煤、粒级煤．、洗选煤、原煤、低质煤五大类。2.按其煤质构成划分可分为烟煤、无烟煤、焦煤、成型煤和动力配煤。3.按其用途划分可分为动力用煤、冶金用煤和化工用煤三大类。

下面主要讲述褐煤、烟煤、无烟煤留意原煤的概念：原煤是指煤矿消费出来的未经洗选、挑选加工而只经人工拣矸和杂物的产品。包括天然焦及劣质煤，不包括低热值煤(如石煤、泥炭、油页岩等)；原煤按其成因可分为腐植煤、腐泥煤和腐植腐泥煤三大类；按其碳化程度可分为泥煤、褐煤、烟煤、无烟煤。

原煤主要作动力用，也有一部分做工业原料和民用原料。

褐煤概念【褐煤】

也叫柴煤，褐煤是未经过成岩阶段，没有或很少经过蜕变过程的煤，外观呈褐色或褐黑色，含碳量比较低、挥发分高、不粘结、易熄灭。

〔褐煤不可炼焦〕

褐煤多作发电燃料，也可作气化原料和锅炉燃料，有的可用来制造磺化煤或活性碳，有的可作提取褐煤蜡的原料。

烟煤概念【烟煤】褐煤进一步煤化就成烟煤，因熄灭时有烟而得此称。烟煤的爆化程度低于无烟煤，高于褐煤，具有粘结性，熄灭时火馅较长。烟煤包括贫煤、贫瘦煤、瘦煤、焦煤、肥煤、1／3焦煤、气肥煤、气煤、1／2中粘煤、弱粘煤、不粘煤、长焰煤。

烟煤主要用作燃料及炼焦、低温干馏、气化等原料。无烟煤概念【无烟煤】

无烟煤又称白煤或硬煤，是煤化程度最高的一种煤，因其熄灭时无黑烟而称无烟煤。它具有挥发分低、固定碳高(含碳最高达89％～97％)、比艰苦(1.4～1.9左右)、燃点高(普遍在380℃以上)、化学反映性低等特点。

无烟煤主要供民用和合成氨造气原料，低灰、低硫且可磨性好的无烟煤不仅可以作高炉喷吹和烧结铁矿石用的燃料，而且还可以用作制造各种碳素资料，如碳电极，阳级糊和活性碳的原料；一些优质无烟煤制成的航空用型煤，可供飞机发动机和车辆马达的保温用。

【固体燃料的组分计算基数】

固体燃料的组分通常用分量百分数来表示，有四种计算基数，分别称为收到基ar〔运用基y)、空气枯燥基ad〔分析基f)、干基d〔枯燥基g)和枯燥无灰基daf〔可燃基r)。在能源管理中通常采用收到基〔运用基〕，在能源利用中普通都以燃料的收到基低位发热量为计算基准。规范煤规范煤亦称煤当量，具有一致的热值规范。我国规定每千克规范煤的热值为7000千卡。将不同种类、不同含量的能源按各自不同的热值换算成每千克热值为7000千卡的规范煤。

能源折规范煤系数能源折规范煤系数＝某种能源实践热值〔千卡/千克〕/7000〔千卡/千克〕在各种能源折算规范煤之前，首先直测算各种能源的实践平均热值，再折算规范煤。平均热值也称平均发热量．是指不同种类或种类的能源实测发热量的加权平均值。公式如下：计算公式平均热值(千卡／千克)＝煤炭是燃料也是工业原料，主要用于电力、冶金、化工、铁路、建材、城市煤气等国民经济各部门。但是各种各样的用煤设备对煤炭的质量都有不同的要求。第二节发热量的概念发热量那么是评价煤、焦、石油、天然气等各类燃料的质量优劣，代表其能源本质特征的主要技术目的。燃料的发热量对加强能源消费和科学化管理，一致折标系数(按29.271MJ/kg折算)，实行定额考核是必不可少的根底根据。发热量测定是燃料分析化验的主要工程29.271MJ/kg如何来？标煤的低位发热量为7000Kcal/kg根据:1Cal20=4.1816J1J=0.2391Cal20那么：7000×4.1816＝29271J/g＝29.271MJ/kg燃煤发热量对企业的意义？企业能源本钱的核算和经济分析，企业能源利用率的高低和节能增效的评价，用热设备的效率测定，都必需以燃料发热量测定，都必需以燃料发热量测定的准确数据进展计算。燃料发热量的普通定义：单位质量的燃料在一定温度下完全熄灭时所释放出的最大热量称为燃料的发热量。按国际ISO规范规定，终态产物温度为25℃。发热量的单位：对固体燃料和液体燃料是焦耳/克或兆焦/千克〔J/g、MJ/kg〕。固体燃料如何得到低位发热量那么我们先要了解弹筒发热量定义：单位质量的试样在充有过量氧气的氧弹内熄灭其熄灭产物组成为氧气、氮气、二氧化碳、硝酸和硫酸，液态水以及固态灰时放出的热量称为弹筒发热量。弹筒发热量如何测定？1g的空气枯燥基试样，在充有过量氧气〔氧气压力2.8～3.2Mpa〕的氧弹内熄灭完全，所释放出来的最大热量。用符号Qb表示弹筒发热量现实生活中煤熄灭产物情况？一、会不会生成硝酸？二、会不会生成硫酸？三、有没有CO2？四、有没有液态水？五、有没有固态灰？六、有没有氮气？熄灭产物发生变化没有生成硝酸、硫酸。

生成的产物组成是氧气、氮气、二氧化碳、二氧化硫，液态水以及固态灰时，

测得的煤样的发热量是大还是小？扣除硝酸生成热和硫酸校正热后发热量如何定义？单位质量的试样在充有过量氧气的氧弹内熄灭，其熄灭产物为O2、N2、CO2、SO2、H2O〔液态〕和固态灰时放出的热量。即为恒容高位发热量。用Qgr.v表示。弹筒发热量和高位发热量的区别？1、弹筒发热量生成产物有硝酸和硫酸。2、高位发热量生成产物没有硝酸和硫酸。也就是说，只需把测定的弹筒发热量扣减去硝酸生成热和硫酸校正热后，得到的就是高位发热量。换算公式如下：Qgr,v,ad=Qb,ad-(94.1St,ad+aQb.ad)a为硝酸校正系数当Qb≤16.70MJ/kg，a=0.0010；当16.70MJ/kg＜Qb＜25.10MJ/kg，a=0.0012；当Qb＞25.10MJ/kg，a=0.0016；公式中94.1怎样确定的？知煤中的硫在充有过量的氧气内熄灭发生的反响为：S煤＋O2→SO2＋292712J/mol生成的SO2又进一步氧化SO2+0.5O2＋H2O→H2SO4+227479J/molH2SO4+nH2O→H2SO4.nH2O+74642J/mol煤在工业锅炉中的情况？煤在工业锅炉内熄灭，除硫酸盐外，其他形状的硫主要是按第一步反响式进展，生成的二氧化硫随着烟气排入大气。煤在氧弹内的熄灭反响热要比工业锅炉多，多出来的部分刚好等于第二、第三反响式的反响热之和。见下式：SO2+0.5O2+(n+1)H2O→H2SO4.nH2O+302121J/mol从上式可以看出，每摩尔二氧化硫构成硫酸的总热量为302121J/mol。那么1g的硫产生的热量为：302121J/32g＝9441J/g对于硫含量为1％的煤的系数应为9441J/g×1％＝94.41在国标中GB/T213－2007中的高位发热量计算公式中硫的系数为94.1，是国家根据很多个一级实验室测定结果的算术平均值。同样的煤在氧弹内和在现实生活中完全熄灭的区别？1、煤在现实生活中熄灭，其产物为：氧气、氮气、二氧化碳、二氧化硫、气态水以及固态灰2、这时煤熄灭释放出来的热量称为低位发热量，用Qnet表示低位发热量和弹筒发热量的区别在现实生活中，煤熄灭不会生成硝酸、硫酸、也不会生成液态的水。由高位发热量换算到低位发热量公式：Qnet.M=(Qgr.Ad-206Had)(100-M)/(100-Mad)-23M低位发热量对于实践消费才有参考意义！发热量的大小关系？弹筒发热量，Qb,ad发热量高位发热量，Qgr,v,ad低位发热量，Qnet,p,arQb,ad＞Qgr,v,ad＞Qnet,p,ar发热量熄灭产物弹筒O2、N2、CO2、HNO3、H2SO4、液态水、固态灰高位O2、N2、CO2SO2液态水、固态灰低位O2、N2、CO2SO2汽态水、固态灰弹筒发热量是实验室测定发热量时直接从量热仪上测定的发热量。高位发热量时由弹筒发热量减去硝酸生成热和硫酸校正热后得到的发热量。低位发热量是由高位发热量减去水的汽化热后得到的发热量。留意字母表表示思a：air〔空气〕d：dry〔枯燥〕r：receive〔收到〕m：moisture(水分)t：total〔全部〕S：sulfur〔硫〕b：bomb〔弹筒〕A：ash〔灰分〕V：volatile〔挥发份〕Q：发热量FC：fixedcarbon〔固定碳〕留意字母的合并后意思如下：adStMarFCad空气枯燥基固定碳第三节发热量的测定下面我们主要讲述从采样到化验室分析，如何从一个煤样得到燃煤的发热量。采样有机械化采样和人工采样。人工采样就是采样人员直接到煤场或车上直接采样，缺陷：劳动强度过大。在车上直接用采样头采样，然后进展缩分。采样效果比较好，缺陷：本钱过大。机械化采样采样头破碎缩分设备电热恒温鼓风枯燥箱取采好的样品500g于烘箱内烘到绝干形状，此时样品失去的水分称之全水分。称取1g的空气枯燥基煤样在烘箱内，于105～110℃下烘干，失去的分量即为空气枯燥基煤样水分Mad密封式制样粉碎机烘干后的煤样进入密封式制样机，制样终了后煤样粒度到达0.2mm以下，此时的煤样称之为空气枯燥基煤样〔也就是以前所称的分析基煤样ad〕煤样经量热仪〔以下图〕，测定弹筒发热量Qb取1g的分析煤样，在充氧压力为2.8Mpa下，充氧40秒，煤样经完全熄灭释放出来的热量称之为弹筒发热量。等温式全自动量热仪煤样经全自开工业分析仪空气枯燥基煤样经工业分析仪，测定空气枯燥基的水分Mad、灰分Aad、挥发份Vad和固定碳FCad。也可以经马弗炉测定上述四项。马弗炉见以下图。马弗炉●上拉开门下拉关门●马弗炉内部情况煤样经定硫仪测定煤中的硫含量此时经定硫仪测定的煤种硫含量为空气枯燥基硫含量St,ad。目的是为了计算高位发热量。煤样经红外测氢仪，测定样品中氢含量测氢仪的目的就是测定分析煤样中的氢含量。●测定样品中氢含量主要目的是为了计算煤样的低位发热量。测试得到的氢含量为Had煤样从采样到分析结果出来的过程采样(同时采取水分样和分析样)缩分(主要是针对分析样)烘干(主要是针对分析样)制样(主要是针对分析样)发热量测定

工业分析

元素分析

全硫测定

上述过程为一个煤样完好的全分析过程根据上述数据计算低位发热量煤样经上述过程后，知道了Qb、Mt、Mad、Vad、Aad、FCad、Had、St,ad。此时只需把上述实测数据代入发热量换算公式：Qgr,v,ad=Qb.ad-(94.1St,ad+aQb,ad)Qnet,M=(Qgr,v,Ad-206Had)(100-Mt)/(100-Mad)-23Mt知道低位发热量换算折标系数我们就可以得到低位发热量〔Qnet,M〕知标煤的发热量29.271MJ/kg那么Qnet,M÷29.271MJ/kg即为折标系数。第四节

1、不能实测的情况下如何计算发热量如今的问题是很多企业，都没有一个完好的化验室，从全省的整体配置角度看，大多数企业有马弗炉和定硫仪，但是其他的设备都没有，有的企业也有发热量测定仪，但是都没有元素分析仪。也就是说很多企业要做到固体燃料的低位发热量是几乎不能够的。〔最好讲一下工业分析方法〕假设企业只需马弗炉、量热仪和定硫仪如何计算低位发热量？如今全省的企业配置的情况，大部分是有标题中三种设备，元素分析由于价钱太高，很多企业由于资金问题都不会购买。那么没有元素分析我们如何得到燃煤的低位发热量呢？下面我们讲述褐煤、烟煤和无烟煤如何根据工业分析计算出Had含量？煤中氢与挥发份的关系煤中枯燥无灰基氢含量Hdaf与Vdaf的变化有规律性，即氢含量随着挥发份的增高而添加。挥发份小于12%时，其氢含量明显添加；挥发份为12~45%时，氢含量添加缓慢；挥发份大于45%时，氢含量又明显添加。但是需求留意的是如今所说的氢含量，全部是枯燥无灰基氢含量。对于Vdaf≤24%的一切烟煤和无烟煤，氢含量计算公式如下1号公式Hdaf=对于Vdaf＞24%，焦渣特征为3~8号的烟煤计算公式2号公式Hdaf=对于Vdaf＞24%，焦渣特征为1~2号的烟煤计算公式3号公式Hdaf=0.074×Vdaf+2.16对于Vdaf＞4%的各种褐煤4号公式Hdaf=0.0835×Vdaf+1.205对于上述公式中一些概念的解释枯燥无灰基就是没有水、没有灰分的形状。Hdaf：枯燥无灰基氢；Vdaf：枯燥无灰基挥发份；Vdaf=Had=Hdaf×(FCad+Vad)÷100留意焦渣特征焦渣特征是在工业分析过程中，当挥发份测定过程终了，对测定终了后的残留物进展的一种判别。分为1~8号，详细阐明见国标：<工业分析方法>中的挥发份测定步骤。经过工业分析计算出氢含量Had，把计算出的氢含量代入发热量计算公式。见下式：Qnet.M=(Qgr.Ad-206Had)(100-M)/(100-Mad)-23M即可算出燃煤的低位发热量。2、不能实测的情况下如何计算发热量上面所述主要是针对企业配置有发热量测定仪、定硫仪和工业分析仪〔马弗炉〕的情况，但是在全省这些耗能企业中，有些企业只需定硫仪和工业分析仪〔马弗炉〕。那么根据这种情况将如何计算燃煤的低位发热量？下面分别讲述灰分小于40%的低位发热量计算公式：①、计算无烟煤低位发热量的阅历公式Qnet,ad

=

34813.7-24.7Vad-382.2Aad-563.0Mad

Mad：空气枯燥基煤样的水分含量，%Aad：空气枯燥基煤样的灰分含量，%下面是我们以前做的煤质分析报告，大家看一下，对照着计算一次，必需学会。②、计算烟煤的低位发热量公式由于烟煤的低位发热量与煤的蜕变程度和结焦性有亲密关系，因此计算烟煤的低位发热量的公式以Mad、Aad、Vdaf和焦渣特征等目的为参考。公式为：Qnet,ad=

35859.9—73.7Vad—395.7Aad—702.0Mad

+

173.6CRC

式中CRC为焦渣特征下面是我们以前做的煤质分析报告，大家看一下，对照着计算一次，必需学会。③、计算褐煤低位发热量的公式褐煤的特征是水分大、挥发份高。阅历公式为：Qnet,ad

=

31732.9-70.5Vad-321.6Aad-388.4Mad

下面是我们以前做的煤质分析报告，大家看一下，对照着计算一次，必需学会。公式阐明

利用上述三个公式计算出来的煤低位发热量，与目前水泥企业运用的旧公式计算出来的低位发热量相比，精度有较大提高，其中烟煤计算的低位发热量规范偏向为372J／g，精度比旧公式提高15%，无烟煤计算的低位发热量规范偏向为305J／g，精度比旧公式提高34%，褐煤计算的低位发热量规范偏向为393J／g，精度比旧公式提高36%，新公式的误差与灰分有关，如灰分〔干基〕大于40%，误差增大，灰分越高其误差越大。因此，运用时应留意，当干基灰分大于40%时，应另选公式计算。从上面三种阅历公式中看出我们只需知道了煤种，测定出煤样的Mad、Vad、Aad、FCad就可以计算出Qnet,ad。把Mt代入即可计算出Qnet.m。从而计算出无烟煤、烟煤和褐煤的低位发热量，从而得到其折标系数。3、不能实测的情况下如何计算发热量假设企业内部化验室，没有马弗炉、定硫仪等等，仅有一个鼓风枯燥器，那么这个化验室什么都做不了，出来的数据全是蒙的。即使企业有了化验设备，企业也应该一段时间内，取样送去有化验资质的单位，做一些比对样，一个化验室每年最少做两次。第五节焦炭的测定焦炭是在高温下由煤经过于馏后所得到的固体产品。焦炭呈黑灰色块状，有光泽、熄灭时烟气少，具有不粘结、不结块、低硫、低灰、巩固、耐磨、耐压、富于气孔性等特点。主要用于冶金、化工、铸造等工艺的燃料，也可作制气和化工原料。统计时包括各种消费方式消费的全部焦炭，即机械化焦炉、简易焦炉、土焦炉、煤气发生炉消费的焦炭和半焦炭。焦炭分类焦炭的分类有四种：1、按炼焦的原料划分，分为煤焦、石油焦和沥青焦。通常所说的焦炭是指煤焦炭；2、按用途划分为冶金焦、铸造焦和化工焦；3、按消费技术条件划分为机制焦与土焦；4、按炼制过程划分为低温焦炭与高温焦炭。

焦炭的由来HONSACM枯燥无灰基枯燥基空气枯燥基收到基灰分固定碳挥发份水分焦炭挥发性物质折标系数0.9714如何来？折标系数0.9714，是由焦炭的低位发热量6800Kcal/kg除以规范煤得到，见下式：灰分(Ad≤…%)13%硫(Sd≤…%)0.6%挥发分