常用的煤質(zhì)指標(biāo)有哪些

【專家解說】：　?。ㄒ唬┧郑∕oisture）
　　水分符號：M，單位：%，是一項重要的煤質(zhì)指標(biāo)，煤的水分對其加工利用、貿(mào)易、運輸和儲存都有很大的影響。一般說來，水分高要影響煤的質(zhì)量。在煤的利用中首先遇到的是煤的破碎問題，水分高的煤就難以破碎；在鍋爐燃燒中，水分高就影響燃燒穩(wěn)定性和熱傳導(dǎo)；在煉焦時，水分高會降低焦產(chǎn)率；而且由于水分大量蒸發(fā)帶走熱量而延長焦化周期；在煤炭貿(mào)易中，水分也是一個定質(zhì)和定量的主要指標(biāo)，故在簽訂銷煤合同時，用戶一般都會提出煤中水分的限值。
　　煤的水分簡單地說分為：全水分、內(nèi)在水分、外在水分、結(jié)晶水和分解水，在實際測定中只能測煤的全水分、內(nèi)在水分、外在水分和最高內(nèi)在水分，而不測定結(jié)晶水和分解水。
　　日常所說的煤的水分是指，在環(huán)境溫度和濕度下，煤與大氣達(dá)到接近平衡時所失的那部分水（外在水）和留下來的內(nèi)在水分，它們的測值隨測定環(huán)境的溫度和濕度改變而發(fā)生變化，這也是為什么礦發(fā)煤與用戶的水分往往有較大差異的原因。
　　煤炭運銷中常用的水分指標(biāo)有：全水（符號：Mt)，全水分包括外在水分和內(nèi)在水分；一般分析煤樣水分（也稱空干基水分，符號：Mad ），它是指分析用煤樣（<0.2mm）在實驗室大氣中達(dá)到平衡后所保留的水分，也可以認(rèn)為是內(nèi)在水分。有時用戶也會要求使用收到基水分（符號：Mar），一般可認(rèn)為Mar=Mt。
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　　煤中灰分符號：A，單位：%，是另一項在煤質(zhì)特性和利用中起重要作用的指標(biāo)，它與含碳量、發(fā)熱量、結(jié)渣性、可磨性等有不同程度的依賴關(guān)系。在煤燃燒和氣化中，根據(jù)煤的灰分以及灰熔融性、灰粘度、導(dǎo)電性、化學(xué)組成等特性來預(yù)測燃燒和氣化中可能出現(xiàn)的腐蝕、沾污、結(jié)渣等問題并據(jù)此進(jìn)行爐型選擇；在煉焦中，要用煤的灰分大小來預(yù)測焦炭中灰分的高低。煤的灰分高，有效碳的含量就低，發(fā)熱量一般也低，在商業(yè)上要根據(jù)煤的灰分來定級論價（現(xiàn)煉焦煤以灰分論價，動力煤已改為以熱值為主論價）。
　　煤的灰分在煤炭分析中的定義為：煤完全燃燒后留下的殘渣，它不是煤中固有的礦物質(zhì)，而是在高溫下經(jīng)各種化學(xué)反應(yīng)而生成的固體殘留物。在煤炭運銷中常用的灰分指標(biāo)有：空干基（又稱分析基）灰分（符號：Aad）、干基灰分（符號：Ad）和收到基灰分（符號：Aar）。
　?。ㄈ]發(fā)分（全稱為：揮發(fā)分產(chǎn)率，Volatile matter ）
　　煤的揮發(fā)分符號：V，單位：%，是煤中的有機(jī)物質(zhì)和一部分礦物加熱分解的產(chǎn)物；它不是煤中固有物質(zhì)；而是在特定溫度下的煤熱分解產(chǎn)物，所以確切地說揮發(fā)分叫揮發(fā)分產(chǎn)率。煤的揮發(fā)分與煤的變質(zhì)程度有很大的關(guān)系，隨煤化程度的增加，揮發(fā)分降低；如褐煤的揮發(fā)分一般為38%-65%，煙煤的揮發(fā)分一般為10%-55%，無煙煤揮發(fā)分≤10%。揮發(fā)分是決定煤炭利用的重要指標(biāo)，在燃煤中，根據(jù)揮發(fā)分來選擇適于特定煤源的燃燒設(shè)備或適于特定設(shè)備的煤源（在鍋爐設(shè)計時已將揮發(fā)分值設(shè)定在某一范圍，所以用戶在購煤時要強(qiáng)調(diào)揮發(fā)分指標(biāo)）；在煉焦中，要根據(jù)揮發(fā)分來確定配煤比例，因揮發(fā)分適中的煙煤，粘結(jié)性好，適于煉焦；在氣化和液化工藝的條件選擇上，揮發(fā)分也有重要的作用；在環(huán)境保護(hù)中，揮發(fā)分還作為一項制定煙霧法令的依據(jù)。
　　煤的揮發(fā)分與其它煤質(zhì)指標(biāo)如發(fā)熱量、碳和氫含量都有較好的相關(guān)關(guān)系。
　　在煤炭運銷中常用的揮發(fā)分指標(biāo)有：空干基揮發(fā)分（符號：Vad ）、干基揮發(fā)分（符號：Vd）、收到基揮發(fā)分（符號： Var）和干燥無灰基揮發(fā)分（符號：Vdaf ）。
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　　固定碳符號：FC，單位：%，也是有些用戶經(jīng)常要求的一個煤質(zhì)指標(biāo)，該指標(biāo)不同于煤的元素分析中的碳（由實際測定得出），它是根據(jù)煤的水分、灰分和揮發(fā)分計算出來的， FC＝100－（M＋A＋V)。常用的固定碳指標(biāo)有：干基固定碳（符號：FCd）和收到基固定碳（FCar）等。
　?。ㄎ澹┤颍╰otal sulfur ）
　　一般說煤中硫含量就是指全硫含量符號：St，單位：%，而直接測出的是空干基全硫（符號：St,ad ）。在煤炭運銷中常用的硫指標(biāo)有：空干基全硫、干基全硫（ St,d ）和收到基全硫（ St,ar）。
　　硫是煤中有害元素之一。煤中硫包括有機(jī)硫和以黃鐵礦為主的無機(jī)硫，一般來說煤中的無機(jī)硫通過洗選可以大部分脫除；而有機(jī)硫則很難除去。煤中硫在煤燃燒中大部轉(zhuǎn)化為SO2排入大氣，對環(huán)境造成嚴(yán)重的污染，甚至造成酸雨，據(jù)統(tǒng)計1998年全國二氧化硫排放量為2090萬噸，其中因燃煤而排放大氣的SO2約占80%-90%。在全社會日益重視生存環(huán)境的大氣候下，國家已對生產(chǎn)和使用高硫煤做出了限制，如北京市區(qū)燃煤含硫要
　　在0.5%以下，上海等沿海大城市燃煤含硫均要求小于0.6%或0.8%，因此各用戶在購買煤時都對煤中硫含量提出較嚴(yán)格的限定指標(biāo)，神華煤之所以銷售情況良好，含硫較低（一般小于0.5%）也是主要的原因之一。但煤中硫在某些利用途徑中也能起到好的作用，如煤液化當(dāng)中，硫又可以起到催化劑的作用；如高硫煤經(jīng)洗選后回收的硫可用來生產(chǎn)硫和硫酸等。
　?。┌l(fā)熱量（calorific value）
　　煤的發(fā)熱量符號：Q，單位：J/g（焦耳/克）、MJ/kg（兆焦耳/千克），習(xí)慣上也使用cal/g（卡/克）、kcal/kg（千卡/千克）；換算關(guān)系： 1卡=4.1816 焦耳，是表征煤質(zhì)的一個重要指標(biāo)。一則它是燃燒設(shè)備熱工計算的基礎(chǔ)；燃煤工藝過程中的熱平衡、耗煤量及熱效率等的計算都是以所用煤的熱值為依據(jù)的，在設(shè)計電廠鍋爐時也是根據(jù)煤的平均收到基低位發(fā)熱量來考慮鍋爐的種類、型號及燃燒方式；二則是煤的發(fā)熱量是表征煤的各種特征的綜合指標(biāo)。煤的發(fā)熱量（Qgr,daf）與煤的變質(zhì)程度有很大關(guān)系，一般是隨變質(zhì)程度的加深而增高，如褐煤的發(fā)熱量較低，煙煤中到焦煤和肥煤熱值最高，焦煤以后隨煤的變質(zhì)程度加深而略有降低，這就是為什么無煙煤的熱值比煙煤熱值低的原因。
　　由于煤的發(fā)熱量指標(biāo)的重要性，用戶購煤時首先考慮的是熱值的高低，能否符合燃煤設(shè)備對熱值的要求，在動力煤的計價中也是以發(fā)熱量作為結(jié)算依據(jù)。
　　煤炭運銷中常用的發(fā)熱量指標(biāo)有：空干基彈筒發(fā)熱量（符號：Qd,ad），空干基高位發(fā)熱量（符號：Qgr,ad），干基高位發(fā)熱量（符號：Qgr,d ）和收到基（原稱應(yīng)用基）低位發(fā)熱量（符號：Qnet,ar），有時也用到干燥無灰基高位發(fā)熱量（符號：Qgr,daf）。在目前的煤炭購銷合同中，國內(nèi)北方用戶一般用收到基低位發(fā)熱量(Qnet,ar)，而南方用戶（如廣東）和國外客戶一般用空干基高位發(fā)熱量(Qgr,ad)，對于神華煤來說，兩種熱值表示方法相差較大（600kcal/kg-1000kcal/kg），簽訂合同時一定要明確熱值的表示基準(zhǔn)，而更不能只寫發(fā)熱量多少，以免造成商務(wù)糾紛。
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　　煤炭運銷中常說的可磨性是指“哈氏可磨性指數(shù)”，符號：HGI。
　　煤的可磨性表示煤被磨碎的難易程度，煤的可磨性指數(shù)越大，則這種煤越易磨碎，反之則難。作為動力用煤，如電力、水泥廠等在設(shè)計與改進(jìn)制粉系統(tǒng)并估計磨煤機(jī)的產(chǎn)量和耗電量時，可磨性指數(shù)是一個很重要的指標(biāo)。在以非煉焦煤為主的型煤工業(yè)中，為了知道所用煤料的粉碎性，以便確定粉碎系統(tǒng)的級數(shù)及粉碎機(jī)的類型，也要預(yù)先測定煤的可磨性。由于煤的復(fù)雜性，不同的煤往往具有不同的可磨性，即使同一礦區(qū)、同一煤層的煤，由于所含礦物質(zhì)的性質(zhì)、數(shù)量不同和煤的結(jié)構(gòu)、揮發(fā)分以及水分的差異，也得不到相同的可磨性測值。鑒此，目前用戶在購煤時也要求煤的可磨性指標(biāo)。
　?。ò耍┟夯胰廴谛裕?xí)慣稱灰熔點，ash fusibility）
　　煤灰熔融性，單位℃。它包括四個特征溫度：①變形溫度，符號DT，原稱T1； ②軟化溫度，符號：ST，原稱T2； ③半球溫度，符號HT； ④流動溫度，符號：FT，原稱T3。在灰熔融性的四個指標(biāo)中，最常用的是軟化溫度，即ST(T2)。
　　灰熔融性是動力用煤和氣化用煤的重要指標(biāo)，主要用于固態(tài)排渣鍋爐和氣化爐的設(shè)計，并能指導(dǎo)實際生產(chǎn)操作；它也可以作為液態(tài)排渣爐設(shè)計中的參考依據(jù)。一般固態(tài)排渣爐，要求煤灰熔點愈高愈好，以免造成爐內(nèi)結(jié)渣而難以排出。熔點低的煤，由于熔渣會包裹住煤而造成燃燒不完全，從而增加灰渣含碳量，嚴(yán)重時會堵塞爐柵，造成排渣困難，甚至造成停爐事故。熔渣還會腐蝕、共熔爐襯耐火材料，特別是當(dāng)灰渣為酸性渣而爐襯耐火磚為堿性磚或灰渣為堿性（神華煤灰渣呈堿性）而爐襯耐火磚為酸性磚時，共熔情況將更為嚴(yán)重。對于鏈條爐需要灰熔點較低一些，這樣可以保留適當(dāng)?shù)娜墼云鸬奖Ｗo(hù)爐柵的作用。而液態(tài)排渣爐則要求灰熔點愈低越好。神華煤由于煤中CaO和Fe2O3含量高，使得灰熔點較低，這是國外及國內(nèi)不少用戶挑剔神華煤的原因之一，目前集團(tuán)和公司已采取一些措施，如通過配煤及加添加劑等方式來提高灰熔點，但在銷售中如用戶要求灰熔點較高（大于1350℃）就需慎重考慮，即使能想法達(dá)到，其經(jīng)濟(jì)效益也會有所損失。
　?。ň牛┟旱闹瘘c（也稱燃點）
　　將煤加熱到開始燃燒的溫度叫做煤的著火點，單位：℃，無代表符號。它是煤的特性之一。煤的著火點與煤的變質(zhì)程度有很明顯的關(guān)系，變質(zhì)程度低的煤著火點低（即容易著火），變質(zhì)程度高的煤著火點高。在煤質(zhì)分析中對同一煤檔測定的結(jié)果，分為原煤樣、還原樣和氧化樣報出，一般可利用原煤著火點和氧化樣著火點的差值來推測煤的自燃傾向，著火點低的煤其原煤樣和氧化樣著火點差值大（△T=原煤樣著火點一氧化樣著火點），如△T>40℃的煤易自燃，△T<20℃ 的煤除褐煤和長焰煤外都是不易自燃的煤。
　　神華煤由于本身的性質(zhì)所決定，屬著火點較低（ <300℃，為易自燃的煤，神華煤的這一缺陷為集團(tuán)和公司煤炭生產(chǎn)、運輸、貯存及銷售都帶來了不少困難，用戶對此反映也較多，但目前對于解決煤自燃問題尚沒有較好的辦法?，F(xiàn)集團(tuán)要求控制上站煤及外運煤的溫度，貯存煤及時清倉等還是較有效的措施，神華煤雖易自燃，但在良好的堆存條件下（一般堆高<0.5m，通風(fēng)較好），2-3個月的時間一般不會自燃著火。
　?。ㄊ┟旱拿芏?br>　　煤的密度分為：真相對密度（原稱真比重），符號：TRD；視相對密度（原稱容重），符號： ARD，無單位；堆密度，單位：t/m3（噸/米3）。
　　煤的真相對密度是計算煤層平均質(zhì)量與研究煤炭性質(zhì)的一項指標(biāo)。煤的視相對密度在計算煤的儲量及運輸、粉碎、燃燒和設(shè)計貯煤倉等時需用此指標(biāo)。煤的堆密度在設(shè)計煤倉、估算煉焦?fàn)t裝煤量等情況下使用。