煤炭指標(biāo)化驗(yàn)：影響煤膨脹壓力的因素有哪些

專家解說(shuō)：一般是指煤炭的工業(yè)分析指標(biāo)：低位發(fā)熱量(Qnet ar)，全硫份(St ar) ， 揮發(fā)份(V ar)，全水份(Mt) ，灰份收到基(A ar) ，有的可能還會(huì)化驗(yàn)煤炭的內(nèi)水等。煤炭的常用指標(biāo)一、水分（M )煤的水分分為兩種，一是內(nèi)在水分（Minh ) ，是由植物變成煤時(shí)所含的水分；二是外水（Mf ) ，是在開(kāi)采、運(yùn)輸?shù)冗^(guò)程中附在煤表面和裂隙中的水分．全水分是煤的外在水分和內(nèi)在不分總和。一般來(lái)講，煤的變質(zhì)程度越大，內(nèi)在水分越低。褐煤、長(zhǎng)焰煤內(nèi)在水分普通較高，貧煤、無(wú)煙煤內(nèi)在水分較低。水分的存在對(duì)煤的利用極其不利，它不僅浪費(fèi)了大量的運(yùn)輸資源，而且當(dāng)煤作為燃料時(shí)，煤中水分會(huì)成為蒸汽，在蒸發(fā)時(shí)消耗熱量；另外，精煤的水分對(duì)煉焦也產(chǎn)生一定的影響。一般水分每增加2 % ，發(fā)熱量降低100kcal/kg(大卡／千克）；冶煉精煤中水分每增加1 % ，結(jié)焦時(shí)間延長(zhǎng)5 一10min .二、灰分（A )煤在徹底燃燒后所剩下的殘?jiān)Q為灰分，灰分分外在灰分和內(nèi)在灰分。外在灰分是來(lái)自頂板和夾研中的巖石碎塊，它與采煤方法的合理與否有很大關(guān)系。外在灰分通過(guò)分選大部分能去掉。內(nèi)在灰分是成煤的原始植物本身所含的無(wú)機(jī)物，內(nèi)在灰分越高，煤的可選性越差?；沂怯泻ξ镔|(zhì)．動(dòng)力煤中灰分增加，發(fā)熱量降低、排渣量增加，煤容易結(jié)渣；一般灰分每增加2% ?發(fā)熱量降低10okcal / kg 左右。冶煉精煤中灰分增加，高爐利用系數(shù)降低，焦炭強(qiáng)度下降，石灰石用量增加；灰分每增加1 % ，焦炭強(qiáng)度下降2 % ，高爐生產(chǎn)能九下降3 % ，石灰石用量增加4 % .三、揮發(fā)分（V )煤在高溫和隔絕空氣的條件下加熱時(shí)，所排出的氣體和液體狀態(tài)的產(chǎn)物稱為揮發(fā)分。揮發(fā)分的主要成分為甲烷、氫及其他碳?xì)浠衔锏取Ｋ氰b別煤炭類別和質(zhì)量的重要指標(biāo)之一。一般來(lái)講，隨著煤炭變質(zhì)程度的增加，煤炭揮發(fā)分降低。褐煤、氣煤揮發(fā)分較高，瘦煤、無(wú)煙煤揮發(fā)分較低。四、固定碳質(zhì)最（FC )固定碳含量是指除去水分、灰分和揮發(fā)分的殘留物，它是確定煤炭用途的重要指標(biāo)。從100減去煤的水分、灰分和揮發(fā)分后的差值即煤的固定碳含量。根據(jù)使用的計(jì)算揮發(fā)分的基準(zhǔn)，可以計(jì)算出干基、干燥無(wú)灰基等不同基準(zhǔn)的固定碳含量。五、發(fā)熱量（Q )發(fā)熱量是指單位質(zhì)量的煤完全的燃燒時(shí)所產(chǎn)生的熱量，主要分為高位發(fā)熱量和低位發(fā)熱量。煤的高位發(fā)熱量減去水的汽化熱即是低位發(fā)熱量。發(fā)熱量國(guó)際單位為百萬(wàn)焦耳／千克（MJ/kg ) ，常用單位大卡斤克，換算關(guān)系為：1MJ / kg =239 . 14kcal / kg ? 1J = 0.239gcal ? 1cal= 4 . l8J 。如發(fā)熱量550kcaL/ g , 5500kcal / kg=550÷239 . 14 = 23MJ／kg .為便于比較，我們?cè)诤饬棵禾繒r(shí)消耗時(shí)，要把實(shí)際使用的不同發(fā)熱量的煤炭換算成標(biāo)準(zhǔn)煤，標(biāo)準(zhǔn)煤的發(fā)熱量為29 . 27MJ/kg ( 700okcal / kg ）。國(guó)內(nèi)貿(mào)易常用發(fā)熱量標(biāo)準(zhǔn)為收到基低位發(fā)熱量（ Qnet,ar) ，它反映煤炭的應(yīng)用效果，但外界因素影響較大，如水分等，因此Qnet,ar 不能反映煤的真實(shí)品質(zhì)。國(guó)際貿(mào)易通用發(fā)熱量標(biāo)準(zhǔn)為空氣干燥基高位發(fā)熱量（ Qnet,ar) ，它能較為準(zhǔn)確的反映煤的真實(shí)品質(zhì)，不受水分等外界因素影響。在同等水分、灰分等情況下，空氣干燥基高位發(fā)熱量比收到基低位發(fā)熱量高1.25MJ/g ( 300kcal / kg）左右．六、膠質(zhì)層最大厚度（Y )煙煤在加熱到一定溫度后，所形成的膠質(zhì)層最大厚度是煙煤膠質(zhì)層指數(shù)測(cè)定中利用探針測(cè)出的膠質(zhì)體上、F 層面差的最大值。它是煤炭分類的重要標(biāo)準(zhǔn)之一。動(dòng)力煤膠質(zhì)層厚度大，容易結(jié)焦；冶煉精煤對(duì)膠質(zhì)層厚度有明確要求．七、粘結(jié)指數(shù)（G )在規(guī)定條件下以煙煤在加熱后粘結(jié)專用無(wú)煙煤的能力，它是煤炭分類的重要標(biāo)準(zhǔn)之一，是冶煉精煤的重要指標(biāo)?？萁Y(jié)指數(shù)越高，結(jié)焦性越強(qiáng)．八、煤灰熔融性溫度（灰溶點(diǎn)）在規(guī)定條件下得到的隨加熱溫度而變化的煤灰熔融性變形溫度（DT ）、軟化溫度( ST ）、流動(dòng)溫度（FT ) ，常用軟化溫度（ST ）來(lái)表示?；胰廴谛詼囟仍礁撸夯也蝗菀捉Y(jié)渣。因鍋爐設(shè)計(jì)不同，對(duì)灰熔融性溫度要求也不一樣。煤灰熔融性溫度的高低，直接關(guān)系到煤作為燃料和氣化原料時(shí)的性能，煤灰熔融性溫度低，煤灰容易結(jié)渣，增加了排渣的難度，尤其是固態(tài)排渣的鍋爐和移動(dòng)床的氣化爐，煤灰熔融性溫度要求較高。九、哈氏可磨指數(shù)（HGI )哈氏可磨指數(shù)是反映煤的可磨性的重要指標(biāo)。煤的可磨性是指一定量的煤在消耗相同的能量下，磨碎成粉的難易程度?？赡ブ笖?shù)越大，煤越容易磨成粉。在發(fā)點(diǎn)煤粉鍋爐和高爐噴吹用煤，可磨指數(shù)是質(zhì)量評(píng)價(jià)的一個(gè)重要指標(biāo)。吉氏流動(dòng)（ddpm)煤的流動(dòng)度是表征煤在干餾時(shí)形成的膠質(zhì)體的粘度，是煤的塑性指標(biāo)之一。流動(dòng)度是研究煤的流變性和熱分解力學(xué)的有效手段，又能表征煤的塑性，可以指導(dǎo)配煤和焦炭強(qiáng)度預(yù)測(cè)。吉氏流動(dòng)度是以固定力矩在煤受熱形成的膠質(zhì)體中轉(zhuǎn)動(dòng)的最大轉(zhuǎn)速表示的流動(dòng)度指標(biāo)，用每分鐘轉(zhuǎn)動(dòng)的角度來(lái)表示。十一、增鍋膨脹序數(shù)（CSN )增塌膨脹序數(shù)是在規(guī)定條件下以煤在增禍中加熱所得焦塊膨脹程序的序號(hào)表征煤的膨脹性和塑性指標(biāo)．增禍膨脹序數(shù)的大小取決于煤灰熔融性、膠質(zhì)體生成期間析氣情況和膠質(zhì)體的不透氣性。十二、焦渣特征（CRC )煤炭熱分解以后剩余物質(zhì)的形狀。根據(jù)不同形狀分為8 個(gè)序號(hào)，其序號(hào)即為焦渣特征代號(hào)。1——粉狀。全部是粉末，沒(méi)有相互粘著的顆粒．2——粘著。用手指輕碰即為粉末或基本上是粉末，其中較大的團(tuán)塊輕輕一碰即成粉末。3——弱粘性。用手指輕壓即成不塊。4 ——不熔融粘結(jié)。用手指用力壓才裂成小塊，焦渣上表面無(wú)光澤，下表面稍有銀白色光澤．5 ——不膨脹熔融枯結(jié)。焦渣形成扁平的塊，煤粒的界限不易分清．焦渣上表面有明顯的銀白色金屬光澤，下表面銀白色光澤更明顯。6——微膨脹熔融粘結(jié)。用手指壓不碎，焦渣的上、下表面均有銀白色金屬光澤，但焦渣表面具有較小的膨脹泡．7——膨脹熔融粘結(jié)。焦渣的上、下表面均有銀白色金屬光澤，明顯膨脹，但高度不超過(guò)15mm。8——強(qiáng)膨脹熔融粘結(jié)。焦渣的上、下表面有銀白色金屬光澤，焦渣高度大于15mm。

專家解說(shuō)：第一個(gè)指標(biāo)：水分。煤中水分分為內(nèi)在水分、外在水分、結(jié)晶水和分解水。煤中水分過(guò)大是，不利于加工、運(yùn)輸?shù)?，燃燒時(shí)會(huì)影響熱穩(wěn)定性和熱傳導(dǎo)，煉焦時(shí)會(huì)降低焦產(chǎn)率和延長(zhǎng)焦化周期。現(xiàn)在我們常報(bào)的水份指標(biāo)有：1、全水份（mt），是煤中所有內(nèi)在水份和外在水份的總和，也常用mar表示。通常規(guī)定在8%以下。2、空氣干燥基水份(mad)，指煤炭在空氣干燥狀態(tài)下所含的水份。也可以認(rèn)為是內(nèi)在水份，老的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)上有稱之為“分析基水份”的第二個(gè)指標(biāo)：灰分指煤在燃燒的后留下的殘?jiān)?。不是煤中礦物質(zhì)總和，而是這些礦物質(zhì)在化學(xué)和分解后的殘余物。灰分高，說(shuō)明煤中可燃成份較低。發(fā)熱量就低。同時(shí)在精煤煉焦中，灰分高低決定焦炭的灰分。能常的灰分指標(biāo)有空氣干燥基灰分（aad）、干燥基灰分（ad）等。也有用收到基灰分的（aar）。第三指標(biāo)：揮發(fā)份（全稱為揮發(fā)份產(chǎn)率）v指煤中有機(jī)物和部分礦物質(zhì)加熱分解后的產(chǎn)物，不全是煤中固有成分，還有部分是熱解產(chǎn)物，所以稱揮發(fā)份產(chǎn)率。揮發(fā)份大小與煤的變質(zhì)程度有關(guān)，煤炭變質(zhì)量程度越高，揮發(fā)份產(chǎn)率就越低。在燃燒中，用來(lái)確定鍋爐的型號(hào)；在煉焦中，用來(lái)確定配煤的比例；同時(shí)更是汽化和液化的重要指標(biāo)。常使用的有空氣干燥基揮發(fā)份（vad）、干燥基揮發(fā)份（vd）、干燥無(wú)灰基揮發(fā)份（vdaf）和收到基揮發(fā)份（var）。其中vdaf是煤炭分類的重要指標(biāo)之一。四個(gè)指標(biāo)：固定碳不同于元素分析的碳，是根據(jù)水分、灰分和揮發(fā)份計(jì)算出來(lái)的。fc+a+v+m=100相關(guān)公式如下：fcad=100-mad-aad-vad fcd=100-ad-vd fcdaf=100-vdaf第五個(gè)指標(biāo)：全硫st是煤中的有害元素，包括有機(jī)硫、無(wú)機(jī)硫。1%以下才可用于燃料。部分地區(qū)要求在0.6和0.8以下，現(xiàn)在常說(shuō)的環(huán)保煤、綠色能源均指硫份較低的煤。常用指標(biāo)有：空氣干燥基全硫(st,ad)、干燥基全硫(st.d)及收到基全硫(st,ar)。第六指標(biāo)：煤的發(fā)熱量煤的發(fā)熱量，又稱為煤的熱值，即單位質(zhì)量的煤完全燃燒所發(fā)出的熱量。　煤的發(fā)熱量時(shí)煤按熱值計(jì)價(jià)的基礎(chǔ)指標(biāo)。煤作為動(dòng)力燃料，主要是利用煤的發(fā)熱量，發(fā)熱量愈高，其經(jīng)濟(jì)價(jià)值愈大。同時(shí)發(fā)熱量也是計(jì)算熱平衡、熱效率和煤耗的依據(jù)，以及鍋爐設(shè)計(jì)的參數(shù)。煤的發(fā)熱量表征了煤的變質(zhì)程度（煤化度），這里所說(shuō)的煤的發(fā)熱量，是指用1.4比重液分選后的浮煤的發(fā)熱量（或灰分不超過(guò)10%的原煤的發(fā)熱量）。成煤時(shí)代最晚煤化程度最低的泥炭發(fā)熱量最低，一般為20.9～25.1mj/kg，成煤早于泥炭的褐煤發(fā)熱量增高到25～31mj/kg，煙煤發(fā)熱量繼續(xù)增高，到焦煤和瘦煤時(shí)，碳含量雖然增加了，但由于揮發(fā)分的減少，特別是其中氫含量比煙煤低的多，有的低于1%，相當(dāng)于煙煤的1/6，所以發(fā)熱量最高的煤還是煙煤中的某些煤種。　鑒于低煤化度煤的發(fā)熱量，隨煤化度的變化較大，所以，一些國(guó)家常用煤的恒濕無(wú)灰基高位發(fā)熱量作為區(qū)分低煤化度煤類別的指標(biāo)。我國(guó)采用煤的恒濕無(wú)灰基高位發(fā)熱量來(lái)劃分褐煤和長(zhǎng)焰煤。（1）發(fā)熱量的單位熱量的表示單位主要有焦耳(j)、卡（cal）和英制熱量單位btu?！〗苟悄芰繂挝?。1焦耳等于1牛頓(n)力在力的方向上通過(guò)1米的位移所做的功?！?j=1n×0j 1mj=1000kj　　焦耳時(shí)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（iso）所采用的熱量單位，也是我國(guó)1984年頒布的，1986年7月1日實(shí)施的法定計(jì)量熱量的單位。煤的熱量表示單位：j/g、kj/g、mj/kg 卡（cal）是我國(guó)建國(guó)后長(zhǎng)期采用的一種熱量單位。1cal是指1g純水從19.5c加熱到20.5c時(shí)所吸收的熱量。歐美一些國(guó)家多采用15ccal，即1g純水從14.5c加熱到15.5c時(shí)所吸收的熱量。1cal(20ccal)=4.1816j 1cal(15ccal)=4.1855j