煤的主要特性

煤炭的三大性质
煤炭是一种固体可燃沉积岩,在由古代植物形成煤的过程中就具有组成不均匀的特性；在开采过程中由于坚固性差异，破裂成大小形状极不相同的颗粒。

所以煤炭是一种组成和粒度极不均匀(指标变异性极大)大宗散状物料。

这种不均匀性可分为成分不均匀和分布不均匀。

成分不均匀性是散状煤炭的单个颗粒之间的不同；分布不均匀性是散状煤炭的成分在不同部位的不同。

煤炭的不均匀性导致煤炭出现三大性质。

（1）偏析作用。

由于煤粒度及密度不同，其质量不相同，在流动过程中受重力作用产生的大小粒度自然分聚与分的现象，称为偏析作用。

例如皮带输送机两旁粒度大的煤多；取料机在贮煤场堆煤时，煤堆底部周围多集中粒度大的煤，从煤矿筒仓往火车车箱装煤中间小块细粒多而边缘大块多等等。

粒度近似相同的煤因密度不相同，在下落流动中重的集中在下，轻的集中在上。

这些说明了煤炭在流动中产生偏析现象是不可避免的。

偏析作用愈大，煤的分离程度愈严重。

偏析作用增加了煤的不均匀性。

（2）沥水作用
是指堆积在一起的煤炭，上层煤炭颗粒间的水分或其外水在重力的作用下，向下流动的现象，成为沥水作用。

例如汽车或火车车厢装的煤炭，经过运输或长时间堆积，水分向下流动，导致底部煤炭水分高，顶部煤炭水分低。

（3）序列相关性
煤炭品质往往存在一定程度的序列相关性，即相邻的煤倾向于有相似的组成，相距较远的煤倾向于有不相似的组成。

原煤序列相关性较为明显。

煤炭的三大性质是煤炭采制样的关键特性，后续再一一分析讲解。

一、煤的种类(按炭化程度分)1. 泥煤（草煤、泥炭）8380～10500kJ/kg2。

褐煤10500~16700kJ/kg3。

烟煤21000~29400kJ/kg4。

无烟煤（白煤）21000~25200kJ/kg一、矿物原料特点(一) 煤的物理性质煤的物理性质是煤的一定化学组成和分子结构的外部表现。

它是由成煤的原始物质及其聚积条件、转化过程、煤化程度和风、氧化程度等因素所决定。

包括颜色、光泽、粉色、比重和容重、硬度、脆度、断口及导电性等。

其中，除了比重和导电性需要在实验室测定外,其他根据肉眼观察就可以确定。

煤的物理性质可以作为初步评价煤质的依据，并用以研究煤的成因、变质机理和解决煤层对比等地质问题。

1。

颜色是指新鲜煤表面的自然色彩，是煤对不同波长的光波吸收的结果。

呈褐色-黑色，一般随煤化程度的提高而逐渐加深。

2。

光泽是指煤的表面在普通光下的反光能力。

一般呈沥青、玻璃和金刚光泽。

煤化程度越高，光泽越强;矿物质含量越多，光泽越暗；风、氧化程度越深，光泽越暗，直到完全消失.3。

粉色指将煤研成粉末的颜色或煤在抹上釉的瓷板上刻划时留下的痕迹,所以又称为条痕色。

呈浅棕色-黑色。

一般是煤化程度越高，粉色越深。

4。

比重和容重煤的比重又称煤的密度，它是不包括孔隙在内的一定体积的煤的重量与同温度、同体积的水的重量之比。

煤的容重又称煤的体重或假比重，它是包括孔隙在内的一定体积的煤的重量与同温度、同体积的水的重量之比。

煤的容重是计算煤层储量的重要指标.褐煤的容重一般为1.05～1.2，烟煤为1。

2~1.4,无烟煤变化范围较大，可由1.35～1.8。

煤岩组成、煤化程度、煤中矿物质的成分和含量是影响比重和容重的主要因素。

在矿物质含量相同的情况下,煤的比重随煤化程度的加深而增大。

5。

硬度是指煤抵抗外来机械作用的能力.根据外来机械力作用方式的不同,可进一步将煤的硬度分为刻划硬度、压痕硬度和抗磨硬度三类。

煤的硬度与煤化程度有关，褐煤和焦煤的硬度最小，约2~2.5；无烟煤的硬度最大，接近4.6.脆度是煤受外力作用而破碎的程度。

煤炭指标定义1、全水和内水全水是煤的外在水分和内在水分之和。

外在水分：在一定条件下煤样与周围空气湿度达到平衡时所失去的水分；内在水分：在一定条件下煤样与周围空气湿度达到平衡时所保持的水分。

这两个指标对计算低位热值，影响很大，尤其是全水，1个全水影响低位热值大约60大卡。

2、灰分煤在彻底燃烧后所剩下的残渣称为灰分。

煤中灰分增加，发热量降低、排渣量增加，煤容易结渣；一般灰分每增加2%，发热量降低100kcz1/kg左右。

3、全硫煤炭的硫含量。

4、挥发分煤中有机质的可挥发的热分解产物。

其中除含有氮、氢、甲烷、一氧化碳、二氧化碳和硫化氢等气体外，还有一些复杂的有机化合物。

实验中将煤样在隔绝空气条件下高温加热，从煤中有机质分解出来的液体和气体的总量中减去水分，就得出挥发分。

5、固定碳煤的固定碳是指煤在隔绝空气的条件下有机物质高温分解后剩下的残余物质减去其灰分后的产物，主要成分是碳元素。

根据固定碳含量可以判断煤的煤化程度，进行煤的分类。

固定碳含量越高，挥发分越低，煤化程度越高。

固定碳含量高，煤的发热量也越高。

6、热值7、灰渣特性将煤灰与糊精混合塑成三角锥体，放在高温炉中加热，根据灰锥形态变化确定。

DT（变形温度）：灰锥尖端开始变圆或弯曲时的温度；ST（软化温度）：灰锥弯曲至锥尖触及托板或灰锥变成球形时的温度；HT (半球温度)：灰锥形变至似半球形，即高约等于底长一半时的的温度；FT（熔化温度、流动温度）。

灰锥熔化展开高度在1.5mm以下薄层时的温度。

煤灰是多种矿物质组成的混合物,这种混合物并没有一个固定的熔点,而仅有一个熔化温度的范围.开始熔化的温度远比其中任一组分纯净矿物质熔点为低.这些组分在一定温度下还会形成一种共熔体,这种共熔体在熔化状态时,有熔解煤灰中其他高熔点物质的性能,从而改变了熔体的成及其熔化温度. 煤灰的熔融性和煤灰的利用取决于煤灰的组成.8、硬度（可磨系数）煤的耐磨性、软硬程度，是指煤样破碎成粉的相对难以程度，是指煤能低抗外来机械作用的能力。

煤物理特性煤是一种固态的碳氢化合物，无臭无味，在高温下干馏时，所得的焦炭可以作为气体燃料。

由于地壳中含有大量的碳元素，所以地球上的生物，除了少数古老的类群如大型真菌、蓝藻和细菌以外，几乎都是由碳元素组成的，这就使得地球上的碳资源特别丰富。

但由于分布广泛、埋藏浅、变质程度低，因而到目前为止，地球上尚未发现有储量巨大的煤矿床，只能从那些储量丰富的油田中获取。

煤不溶于水、汽油和稀酸，加热时产生少量的一氧化碳、二氧化碳和氢气，但没有碳元素参加化学反应。

所以通常我们称煤为碳质化合物。

主要由碳元素组成，并含有少量的氢、氮、硫等元素。

因此，与石油和天然气相比，煤是一种古老的植物，它经历了复杂的生物化学作用和变化才形成，是大自然中极为罕见的珍贵的矿产资源。

在工业上，煤是重要的能源和化工原料。

世界上许多国家都十分重视煤的开发和利用。

美国和苏联已先后建立起完整的煤炭工业体系。

随着科学技术的进步和社会的发展，煤炭的作用会越来越大。

1。

燃料作用4。

具有很强的粘结性和结焦性2。

强度高3。

易变成胶质体，能粘结、成焦。

1。

灰分熔点低，破碎后易燃烧，无烟，污染环境。

5。

硫分硫在燃烧过程中转化为二氧化硫，对空气造成污染。

7。

含氮。

（ 1）电绝缘性能好。

（ 2）机械强度高。

（ 3）抗热震性好。

8。

低位发热量高，是较理想的热载体。

9。

具有吸音性。

（ 4）易燃烧。

10。

与无机盐作用产生硫酸盐、亚硫酸盐等。

11。

受热分解放出有毒的气体。

1。

长焰煤：（ 1）弱粘结性。

2。

易自燃，火焰短。

3。

挥发分低，燃烧速度快。

4。

热值低。

5。

胶质层厚。

6。

结焦性好。

（ 2）瘦煤： 1。

中等粘结性。

2。

结焦性良好。

3。

挥发分较高。

4。

热值较高。

5。

胶质层薄。

6。

易结焦。

（ 3）贫瘦煤： 1。

强粘结性。

2。

挥发分低。

3。

热值低。

4。

胶质层薄。

5。

结焦性差。

6。

硫分高。

7。

无烟。

8。

不结焦。

9。

热稳定性好。

10。

各类煤的基本特征如下：(1)无烟煤(WY)。

无烟煤固定碳含量高，挥发分产率低，密度大，硬度大，燃点高，燃烧时不冒烟。

01号无烟煤为年老无烟煤；02号无烟煤为典型无烟煤；03号无烟煤为年轻无烟煤。

如北京、晋城、阳泉分别为01、02、03号无烟煤。

(2)贫煤(PM)。

贫煤是煤化度最高的一种烟煤，不粘结或微具粘结性。

在层状炼焦炉中不结焦。

燃烧时火焰短，耐烧。

(3)贫瘦煤(PS)。

贫瘦煤是高变质、低挥发分、弱粘结性的一种烟煤。

结焦较典型瘦煤差，单独炼焦时，生成的焦粉较多。

(4)瘦煤(SM)。

瘦煤是低挥发分的中等粘结性的炼焦用煤。

在炼焦时能产生一定量的胶质体。

单独炼焦时，能得到块度大、裂纹少、抗碎性较好的焦炭，但焦炭的耐磨性较差。

(5)焦煤(JM)。

焦煤是中等及低挥发分的中等粘结性及强粘结性的一种烟煤。

加热时能产生热稳定性很高的胶质体。

单独炼焦时能得到块度大、裂纹少、抗碎强度高的焦炭，其耐磨性也好。

但单独炼焦时，产生的膨胀压力大，使推焦困难。

(6)肥煤(FM)。

肥煤是低、中、高挥发分的强粘结性烟煤。

加热时能产生大量的胶质体。

单独炼焦时能生成熔融性好、强度较高的焦炭，其耐磨性有的也较焦煤焦炭为优。

缺点是单独炼出的焦炭，横裂纹较多，焦根部分常有蜂焦。

(7)1／3焦煤(1／3JM)。

1／3焦煤是新煤种，它是中高挥发分、强粘结性的一种烟煤，又是介于焦煤、肥煤、气煤三者之间的过渡煤。

单独炼焦能生成熔融性较好、强度较高的焦炭。

(8)气肥煤(QF)。

气肥煤是一种挥发分和胶质层都很高的强粘结性肥煤类，有的称为液肥煤。

炼焦性能介于肥煤和气煤之间，单独炼焦时能产生大量的气体和液体化学产品。

(9)气煤(QM)。

气煤是一种煤化度较浅的炼焦用煤。

加热时能产生较高的挥发分和较多的焦油。

胶质体的热稳定性低于肥煤，能够单独炼焦。

但焦炭多呈细长条而易碎，有较多的纵裂纹，因而焦炭的抗碎强度和耐磨强度均较其他炼焦煤差。

(10)1／2中粘煤(1／2ZN)。

煤的常规特性通常，把挥发分、水分、灰分、发热量、焦炭特性和灰熔融特性称之为煤的常规特性指标。

他们表征了煤的基本特性。

⏹煤的挥发分1.煤在隔绝空气的情况下加热至一定温度时，煤中部分有机物和矿物质便发生分解。

分解析出的气态产物称为挥发分。

2.组成包括：氢、各种碳氢化合物、CO2、CO和少量的O和N。

3.不同种类的煤，挥发分含量不同。

碳化程度浅的煤，挥发分含量多；随着碳化程度加深，挥发分含量逐渐减少。

如褐煤挥发分40～60%，烟煤≥20%，无烟煤只有3～10%。

4.挥发分的开始析出温度和发热量随煤的种类而变化。

泥煤100～110℃褐煤130～170℃烟煤～190℃贫煤～390℃无烟煤380～400℃5.挥发份是煤的重要特性指标，对煤的燃烧过程有很大影响。

挥发分多的煤，着火温度低，煤容易引燃，挥发分析出后，焦炭的孔隙率也大，增加了与空气的接触面积，易于完全燃烧。

⏹焦炭特性煤隔绝空气加热，放出挥发份后剩下的残留物称为焦炭。

焦炭特性又称煤的结焦性。

*煤的结焦过程：当煤加热到一定温度，其中低熔点的沥青质开始熔化，高熔点的沥青熔于其中，而未融化的固体焦粒与它们粘在一起形成胶状物质。

*分八类：粉状、粘着、弱粘结、不熔融粘结……*对火床炉燃烧过程影响较大。

⏹煤的发热量1.高位发热量：1kg煤完全燃烧时放出的全部热量，包含烟气中水蒸气凝结时放出的热量。

2.低位发热量：1kg煤完全燃烧时放出的全部热量中扣除水蒸气的汽化潜热后所得的热量。

标准煤的低位发热量29308kJ/kg。

⏹灰的熔融特性1.与煤灰成分及含量有关*SiO2（含量最多，因此灰分呈酸性）、Al2O3、各种氧化铁、CaO、MgO等*单一灰分熔化温度高：SiO2（2230℃）、Al2O3 （2050℃）、CaO（2570℃）、MgO （2800℃）、Na2O（800-1000℃）、FeO（1420℃）*多组分灰的熔化温度不定：CaO· SiO2共晶体的熔化温度只有1540 ℃2.多成分灰的熔融特性常用三个特征温度表示*t1 灰的开始变形温度*t2 灰的软化温度*t3 灰的熔化温度3.对锅炉的影响当燃用低灰熔点煤时，往往出现炉壁爬渣、过热器管子搭桥、燃烧恶化。

煤的特性、分析1. 引言煤作为一种重要的能源资源，在人类社会中扮演着重要的角色。

了解煤的特性和进行煤的分析可以帮助我们更好地利用和管理这一资源。

本文将介绍煤的特性、煤的组成成分以及煤的分析方法。

2. 煤的特性煤是一种矿物质，是从古代植物经过长时间的压力和热量作用下形成的。

煤的特性可以通过以下几个方面来描述：•颜色：煤的颜色可以从黑色到棕色，甚至是灰色和褐色。

这种颜色的差异主要是由于煤中含有的有机质的不同程度热解和热变形引起的。

•可燃性：煤是一种可燃物质，含有丰富的碳和其他化学元素。

这使得煤能够产生热能，并用于发电或加热的过程中。

•含水率：煤中的含水率是指煤中所含水分的百分比。

煤的含水率直接影响着煤的质量和燃烧效率。

一般来说，含水率越高，煤的质量越差，燃烧效率越低。

•灰份和硫份：煤中的灰份是指在煤燃烧过程中残留下来的非燃烧物质。

硫份是指煤中含有的硫元素的百分比。

灰份和硫份的含量会直接影响煤的燃烧产物的环境影响。

3. 煤的组成成分煤的组成成分可以分为有机质和无机质两部分。

•有机质：煤中的有机质是指煤中含有的碳和其他有机元素。

有机质是煤的主要成分，占据了煤的大部分体积和质量。

有机质中的碳主要来源于古代植物的残骸。

•无机质：煤中的无机质主要是指煤中含有的矿物质和其他无机化合物。

无机质的含量不同于煤的成熟程度和形成条件。

无机质主要包括灰份、硫份、氯份等。

4. 煤的分析方法煤的分析方法主要是通过实验室中的化学分析和物理分析进行的。

以下是常用的煤的分析方法：•灰分分析：灰分分析是煤的重要分析方法之一，用于测定煤中的灰份含量。

灰分可以通过高温加热煤样，然后测量残渣的重量来确定。

•全水分分析：全水分分析用于测定煤中的总水分含量。

常见的分析方法有空气干燥法和真空干燥法。

•元素分析：元素分析是确定煤样中含有的各个元素的含量。

常见的元素分析方法有碳-氢-氮元素分析法和X射线草酸钙试验。

•热量分析：热量分析是测定煤的热值的方法。

煤的物理性质与燃烧特性分析煤是一种重要的能源资源，广泛应用于工业、农业和生活领域。

了解煤的物理性质和燃烧特性对于合理利用煤资源、提高燃烧效率具有重要意义。

本文将对煤的物理性质和燃烧特性进行分析。

一、煤的物理性质1. 煤的成分煤主要由碳、氢、氧、氮、硫等元素组成。

其中，碳是煤的主要成分，其含量决定了煤的热值。

不同种类的煤其成分差异较大，如无烟煤含碳量高达80%以上，而褐煤则只有40%左右。

2. 煤的热值煤的热值是指单位质量煤所释放的热量。

煤的热值与其成分密切相关，一般来说，含碳量越高的煤其热值越高。

煤的热值可以通过实验测定或计算得出，它是评价煤质优劣的重要指标。

3. 煤的密度煤的密度是指单位体积煤的质量。

煤的密度与煤的成分、孔隙度等因素有关。

一般来说，煤的密度越大，其质量越大，热值也相应增加。

煤的密度可以通过实验测定或计算得到。

4. 煤的孔隙度煤的孔隙度是指煤中孔隙所占的体积比例。

煤中的孔隙可以分为微孔、介孔和宏孔三类。

孔隙度对煤的燃烧特性有重要影响，孔隙度越大，煤的燃烧速度越快，燃烧效率也相应提高。

二、煤的燃烧特性1. 煤的燃点和燃烧温度煤的燃点是指煤开始燃烧的温度。

不同种类的煤其燃点也不同，一般来说，无烟煤的燃点较高，褐煤的燃点较低。

煤的燃烧温度取决于煤的成分和燃烧条件，一般在600℃至1300℃之间。

2. 煤的燃烧过程煤的燃烧过程可以分为三个阶段：干燥阶段、热解阶段和燃烧阶段。

在干燥阶段，煤中的水分被蒸发；在热解阶段，煤中的挥发分开始热解，释放出可燃气体；在燃烧阶段，煤中的固定碳和挥发分被氧化，释放出热量。

3. 煤的燃烧特性煤的燃烧特性包括燃烧速率、燃烧效率和烟气特性等方面。

煤的燃烧速率取决于煤的成分和煤粒的大小，一般来说，煤粒越小，燃烧速率越快。

煤的燃烧效率与煤的成分、煤粒的大小、燃烧条件等因素有关，煤的燃烧效率越高，其热值的利用率也越高。

煤的燃烧产生的烟气中含有大量的二氧化碳、一氧化碳、氮氧化物等有害物质，对环境和人体健康造成威胁。