煤炭是地球上蘊藏量最豐富,分布地域最廣的化石燃料,構(gòu)成煤炭有機質(zhì)的元素主要有碳、氫、氧、氨和硫等,此外還有極少量的磷、氟、氯和砷等元素,碳、氫、氧是煤炭有機質(zhì)的主體,占95%以上,煤化程度越深,碳的含量越高,氫和氧的含量就越低。
1、水份(M),煤的水份分為兩種,一是內(nèi)在水分(Minh),是由植物變成煤時所含的水分;二是外水(Mf),是在開采,運輸?shù)冗^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)在水分總和。一般以內(nèi)在水分作為評定煤質(zhì)的指標(biāo),煤化程度越低,煤的內(nèi)部表面積越大,水分含量就越高。褐煤、長焰煤內(nèi)在水分較高,貧煤、無煙煤內(nèi)在水分較低,“水分”對煤炭的加工利用有很大影響,水分在燃燒時變成蒸流要吸熱,因而降低了煤的熱量。
2、灰分(A)煤在徹底燃燒后所剩下的殘渣為灰分,灰分分外在灰分和內(nèi)在灰分,外在灰分是來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機物,內(nèi)在灰分越高,煤的可選性越差,灰分主要是來自煤炭中不可燃燒的礦物質(zhì),礦物質(zhì)燃燒灰分時要吸收熱量,大量排渣要帶走熱量,因而灰分越高,煤炭燃燒的效率越低;灰分越多,煤炭燃燒產(chǎn)生的灰渣越多,排放的飛灰也越多,一般優(yōu)質(zhì)動力煤和洗精煤的灰分含量相對較低。
3、揮發(fā)分(V)煤在高溫和隔絕空氣的條件下加熱時,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?。它是鑒別煤炭類別和質(zhì)量的重要指標(biāo)之一。一般來講,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、無煙煤揮分分較低。如果燃燒條件不適當(dāng),揮發(fā)分高煤燃燒時產(chǎn)生未燃盡的碳粒,俗稱“黑”煙,并產(chǎn)生更多的一氧化碳,多環(huán)芳烴類,醛類等污染物,熱效率降低,因此,要根據(jù)煤的揮發(fā)分選擇適當(dāng)?shù)娜紵龡l件和設(shè)備。
4、硫分(S),硫、磷、氟、氯和砷等是煤炭中的有害成分,其中以硫最為重要,煤炭燃燒時絕大部分的硫被氧化成二氧化硫(SO2)隨煙排放,污染大氣,危害動、植物生長及人類健康,腐蝕金屬設(shè)備,當(dāng)含硫多的煤用于冶金煉焦時,還影響焦炭和鋼鐵的質(zhì)量,所以“硫分”含量是評價煤質(zhì)的重要指標(biāo)之一。
5、固定碳含量(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)使用的計算揮發(fā)分的基準(zhǔn),可以計算出干基、干燥無灰基等不同基準(zhǔn)的固定碳含量。
6、發(fā)熱量(Q),發(fā)熱量是指單位質(zhì)量的煤完全燃燒時所產(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)熱量減去的汽化熱即是低位發(fā)熱量。國內(nèi)貿(mào)易常用發(fā)熱量標(biāo)準(zhǔn)為收到基低位發(fā)熱量,它反映煤炭的應(yīng)用效果,但外界因素影響較大,如水分等,因此收到基低位發(fā)熱量,不能反映煤的真實品質(zhì)。國際貿(mào)易通用發(fā)熱量標(biāo)準(zhǔn)為空氣干燥基高位發(fā)熱量,它能較為準(zhǔn)確的反映煤的真實品質(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。
7、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。(楊加林 摘錄)
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