煤的划分
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煤有褐煤、烟煤、无烟煤、半无烟煤等几种。
云南常用的是褐煤、烟煤、无烟煤三种。
煤的种类不同,其成分组成与质量不同,发热量也不相同(表4-15)。
单位重量燃料燃烧时放出的热量称为发热量,人为规定以每公斤发热量7000千卡的煤作为标准煤,并以此标准折算耗煤量。
(1)褐煤:多为块状,呈黑褐色,光泽暗,质地疏松;含挥发分40%左右,燃点低,容易着火,燃烧时上火快,火焰大,冒黑烟;含碳量与发热量较低(因产地煤级不同,发热量差异很大),燃烧时间短,需经常加煤。
(2)烟煤:一般为粒状、小块状,也有粉状的,多呈黑色而有光泽,质地细致,含挥发分30%以上,燃点不太高,较易点燃;含碳量与发热量较高,燃烧时上火快,火焰长,有大量黑烟,燃烧时间较长;大多数烟煤有粘性,燃烧时易结渣。
(3)无烟煤:有粉状和小块状两种,呈黑色有金属光泽而发亮。
杂质少,质地紧密,固定碳含量高,可达80%以上;挥发分含量低,在10%以下,燃点高,不易着火;但发热量高,刚燃烧时上火慢,火上来后比较大,火力强,火焰短,冒烟少,燃烧时间长,粘结性弱,燃烧时不易结渣。
应掺入适量煤土烧用,以减轻火力强度。
1989年10月,国家标准局发布《中国煤炭分类国家标准》(GB5751-86),依据干燥无灰基挥发分Vdaf、粘结指数G、胶质层最大厚度Y、奥亚膨胀度b、煤样透光性P、煤的恒湿无灰基高位发热量Qgr,maf等6项分类指标,将煤分为14类。
即褐煤、长焰煤、不粘煤、弱粘煤、1/2中粘煤、气煤、气肥煤、1/3焦煤、肥煤、焦煤、瘦煤、贫瘦煤、贫煤和无烟煤。
根据其岩石结构不同分类,可以分为烛煤、丝炭、暗煤、亮煤和镜煤。
含有95%以上镜质体的为镜煤,煤表面光亮,结构坚实,含有镜质体和亮质体的为亮煤,含粗粒体的为暗煤,含丝质体的为丝炭,由许多小孢子形成的微粒体组成的为烛煤。
根据煤中含有的挥发性成分多少来分类,可以分为贫煤(无烟煤,含挥发分低于12%)、瘦煤(含挥发分为12-18%)、焦煤(含挥发分为18-26%)、肥煤(含挥发分为26-35%)、气煤(含挥发分为35-44%)和长焰煤(含挥发分超过42%)。
焦炭:烟煤在隔绝空气的条件下,加热到950—1050℃,经过干燥、热解、熔融、粘结、固化、收缩等阶段最终制成焦炭,这一过程叫高温炼焦(高温干馏)。
精煤:原煤经过洗煤,除去煤炭中矸石,即为精煤。
肥煤是指国家煤炭分类标准中,对煤化变质中等,粘结性极强的烟煤的称谓,炼焦煤的一种,炼焦配煤的重要组成部分,结焦性最强,熔融性好,结焦膨胀度大,耐磨;精煤是指经洗选加工供炼焦用或其他用途的洗选煤炭产品的总称。
煤的挥发分煤的挥发分,即煤在一定温度下隔绝空气加热,逸出物质(气体或液体)中减掉水分后的含量。
剩下的残渣叫做焦渣。
因为挥发分不是煤中固有的,而是在特定温度下热解的产物,所以确切的说应称为挥发分产率。
(1)煤的挥发分不仅是炼焦、气化要考虑的一个指标,也是动力用煤的一个重要指标,是动力煤按发热量计价的一个辅助指标。
挥发分是煤分类的重要指标。
煤的挥发分反映了煤的变质程度,挥发分由大到小,煤的变质程度由小到大。
如泥炭的挥发分高达70%,褐煤一般为40~60%,烟煤一般为10~50%,高变质的无烟煤则小于10%.煤的挥发分和煤岩组成有关,角质类的挥发分最高,镜煤、亮煤次之,丝碳最低。
所以世界各国和我国都以煤的挥发分作为煤分类的最重要的指标。
(2)煤的挥发分测试. 从广义上来讲,凡是以发电、机车推进、锅炉燃烧等为目的,产生动力而使用的煤炭都属于动力用煤,简称动力煤。
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)。
>10.0~、分类参数2.1本标准按煤的煤化程度及工艺性能进行分类。
2.2采用煤的煤化程度参数来区分无烟煤、烟煤和褐煤。
2.3无烟煤煤化程度的参数采用干燥无灰基挥发分和干燥无灰基氢含量作为指标,以此来区分无烟煤的小类。
2.4采用两个参数来确定烟煤的类别,一个是表征烟煤煤化程度的参数,另一个是表征烟煤粘结性的参数。
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,根据粘结性的大小不同选用粘结指数、胶质层最大厚度(或奥亚膨胀度)作为指标,以此来区分烟煤中的类别。
2.5褐煤煤化程度的参数,采用透光率作为指标,用以区分褐煤和烟煤,以及褐煤中划分小类。
并采用恒湿无灰基高位发热量为辅来区分烟煤和褐煤。
3、煤类的划分和编码3.1种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,烟煤为1~4,褐煤为5。
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。
3.2按中国煤炭分类表和图进行编码和分类。
3.2.1煤炭分类总表(表1);3.2.2无烟煤的分类(表2);3.2.3烟煤的分类(表3);3.2.4褐煤的分类(表4);3.2.5中国煤炭分类简表(表5);表1 煤炭分类总表类别符号数码分类指标Vr(%)PM(%)无烟煤WY 0 1,02,03 ≤10.0 -烟煤YM 11,12,13,14,15,16,21,22,23,24,25,26, >10.0 -31,32,33,34,35,36,41,42,43,44,45,46,褐煤HM51,52 >37.0* ≤50***凡Vr>37.0%、G≤5,再用透光率PM来区分烟煤和褐煤(在地质勘探中,Vr>37.0%,在不压饼的条件下测定的焦渣特征为1~2号的煤,再用PM来区分烟煤和褐煤)。
** 凡Vr>37.0%、PM>50%者,为烟煤,PM>30%~50%的煤,如恒湿无灰基高位发热量大于24MJ/kg(5700cal/g),则划为长焰煤。
褐煤,又名柴煤,是煤化程度最低的矿产煤。
品质会随矿藏的条件变化而变化,但其有易点燃,燃烧彻底、低硫等特点常做火力发电厂的燃料。
褐煤是一种介于泥炭与沥青煤之间的棕黑色、无光泽的低级煤。
化学反应性强,在空气中容易风化,不易储存和远运。
传说百年前,有位媳妇从娘家探亲回来,忽然发现炉灶灰堆里有几块没有燃尽的火炭(火种),大似拳头,小如杏核。
惊喜之余,这媳妇就往炭上放了几块碎炭。
不一会儿,炭就吸着了。
从此,“住娘家炭”的趣说,便在民间流传至今。
“住娘家炭”学名叫褐煤,又称煨炭。
褐煤呈褐色或褐黑色,光泽暗淡。
煤化程度高于泥炭,属于年轻煤。
褐煤具有独到的优良秉性,取暖时,只要往炉里放上几块火种,火种上再放一些捣成块的褐煤,不多会儿,炭就忽忽忽地着了。
涮羊肉时,如果用这种没有黑烟的火种当木炭火苗很旺。
做饭时,若没有火种,没有劈柴,顺手取一张报纸,就可把褐煤点燃。
褐煤质松、易风化。
保存褐煤,必须躲避风雨,放在屋里。
若经风吹日晒、雨淋,不明显的层状结构,就被剥蚀得像鱼鳞鳞片似的浮泛起来。
较紧密的结构,也变得松松散散,以至最后把褐煤风化成粉末。
褐煤除直接用于燃料、可供发电外,还能分解出煤气、煤焦油、焦炭;提取苯、合成氨、氨乙烯、乙炔等多种化工原料;回收稀有元素锗、镓、钒、铀、钆、铍;其液体部分的煤焦油和轻油以高压加氢,可制造汽油、煤油、柴油、润滑油;精制后的苯酚和二甲酚,是合成纤维和塑料的原料。
长焰煤是变质程度最低的一种烟煤,是煤化程度仅高于褐煤的最年轻烟煤,从无粘结性到弱粘结性的都有。
长焰煤是指镜质组最大反射率R介于0.50% ~0. 65% 的高挥发分低煤阶烟煤。
不黏煤(英文名Nonbakingcoal)是一种低-中变质程度的烟煤,它的丝炭化组分普遍含量高,水分大,氧含量较高,氮,氢,碳含量则比一般相同变质程度的煤低。
弱粘煤是一种粘结性较弱的从低变质到中等变质程度的烟煤。
加热时,产生较少的胶质体。
单独炼焦时,有的能结成强度很差的小焦块,有的则只有少部分凝结成碎焦屑,粉焦率很高。