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文档简介

煤灰成分分析coalashanalysis对煤灰中各种无机氧化物及盐类的分析测定。灰熔融性ashfusibility曾称“灰熔点”。在规定条件下测得的随加热温度而变化的煤灰锥变形、软化、呈半球和流动的特性。变形温度deformationtemperature,DT曾记作T1。灰熔融性测定中煤灰锥体尖端(或棱)开始弯曲或变圆时的温度。软化温度softeningtemperature,ST曾记作T2。灰熔融性测定中煤灰锥体弯曲至锥尖触及托板或变成球形时的温度。半球温度hemisphericaltemperature,HT灰熔融性测定中煤灰锥形变到近似半球形,即灰样高度约等于底长一半时的温度。流动温度flowtemperature,FT曾记作T。灰熔融性测定中煤灰锥体熔化展开成高度小于1.5mm薄层时的温度。灰粘度ashviscosity煤灰在熔融状态下流动阻力的量度。灰碱度ashbasicity煤灰中碱性组分(铁、钙、镁、锰等的氧化物)与酸性组分(硅、铝、钛的氧化物)之比。灰酸度ashacidity煤灰中酸性组分(硅、铝、钛等的氧化物)与碱性组分(铁、钙、镁、锰等的氧化物)之比。灰烧结强度ashsinteringstrength煤在规定条件下燃烧的过程中,灰渣的耐磨强度和抗碎强度的总称。灰处理ashhandling对煤在燃烧或气化过程中产生的灰渣,进行处理的作业。沾污fouling煤燃烧过程中产生的灰粒对炉壁或后系统设备的沾结和污染。沾污指数foulingindex,foulingfactor灰碱度乘灰中Na2O值。沾污指数RF按小于0.2,0.2-0.5(不含),0.5-1.0和大于1.0划分成四个等级,分别代表低、中等、高和严重沾污倾向。收到基asreceivedbasis曾称“应用基”。以收到状态的煤为基准。代表符号“ar”。干燥基drybasis以假想无水状态的煤为基准。代表符号“d”。干燥无灰基dryash-freebasis曾称“可燃基”。以假想无水、无灰状态的煤为基准。代表符号“daf”。干燥无矿物质基drymineral-matter-freebasis曾称“有机基”。以假想无水、无矿物质状态的煤为基准。代表符号“dmmf”。空气干燥基airdriedbasis曾称“分析基”。以与空气湿度达到平衡状态的煤为基准。代表符号“ad”。恒湿无灰基moistash-freebasis以假想含最高内在水分、无灰状态的煤为基准。代表符号“maf”。恒湿无矿物质基moistmineral-matter-freebasis以假想含最高内在水分、无矿物质状态的煤为基准。代表符号“m,mmf”。煤炭焦化carbonization of coal又称“煤炭高温干馏”。将煤炭转化为焦炭,同时获得煤焦油、煤气,并回收其他化学产品的技术。塑性plastic property煤在干馏时形成的胶质体的粘稠、流动、透气等性能。结焦性coking property煤经干馏结成焦炭的性能。粘结性caking property煤在干馏时粘结其本身或外加惰性物质的能力。吉泽勒流动度Gieseler fluidity又称“吉氏流动度”;曾称“基斯勒流动度”。由吉泽勒提出的以测得的最大流动度和特征温度表征烟煤塑性的指标。最大流动度maximum fluidity煤在吉泽勒流动度测定过程中的表观最大转动角速度。最大流动度温度temperature of maximum fluidity煤在吉泽勒流动度测定过程中具有最大转动角速度时所对应的温度。膨胀性swelling property煤在干馏时体积发生膨胀或收缩的性能。奥-阿膨胀度Audibert-Arnu dilatation曾称“奥-亚膨胀度”。由奥迪贝尔和阿尼二人提出的、以膨胀度b和收缩度a 等参数表征烟煤膨胀性的指标。最大膨胀度maximum dilatation烟煤奥-阿膨胀度试验中膨胀杆上升的最大距离占煤笔长度的百分率。最大收缩度maximum contraction烟煤奥-阿膨胀度试验中膨胀杆下降的最大距离占煤笔长度的百分率。格-金干馏试验Gray-King assay曾称“葛-金干馏试验”。由格雷和金二人提出的煤低温干馏试验方法,用以测定煤热分解产物产率和焦型。粘结指数caking index又称“指数”。以在规定条件下烟煤加热后粘结专用无烟煤的能力表征的烟煤粘结性指标。罗加指数Roga index由罗加提出的,以测定烟煤受热后粘结无烟煤的粘结力表征的烟煤粘结性指标。坩埚膨胀序数crucible swelling number曾称“自由膨胀指数(free swelling index)”。在规定条件下,以煤在坩埚中加热所得焦块膨胀程度的序号表征煤的膨胀性和粘结性的指标。胶质层指数plastometer indices由萨波日尼科夫提出的一种表征烟煤结焦性的指标,以胶质层最大厚度值,最终收缩度X值等表示。胶质层最大厚度maximum thickness of plastic layer烟煤胶质层指数测定中利用探针测出的胶质体上、下层面差的最大值。代表符号“Y”。胶质层体积曲线volume curve of plastic layer烟煤胶质层指数测定中所记录的胶质体上部层面位置随温度变化的曲线。最终收缩度final contraction value, plastometric shrinkage烟煤胶质层指数测定中温度730时,体积曲线终点与零点线的距离。焦块特征characteristic of coke烟煤胶质层指数测定中,对所得焦块特征所进行的定性描述。半焦收缩系数contraction coefficient of char在规定条件下测定半焦在500750随温度升高而变化的体积与原体积之比。胶质体plastic mass烟煤热分解过程中生成的可塑液相物,通常是受热变化后的煤粒、热解产物聚集在一起形成的气、液、固三相共存的混合物。低温干馏low-temperature pyrolysis又称“低温热解”。将煤隔绝空气加热到最终温度500700使其热解的过程。铝甑干馏试验Fischer-Schrader assay由费希尔和施拉德二人提出的煤低温干馏试验方法,用以测定焦油、半焦和热解水产率。焦油产率tar yield煤低温干馏试验中,焦油质量占煤样质量的百分率。半焦产率char yeild煤低温干馏试验中,半焦质量占煤样质量的百分率。总水产率total water yield煤低温干馏试验中总水质量占煤样质量的百分率。热解水产率thermolysis water yield煤低温干馏试验中热解水质量占煤样质量的百分率。成焦机理mechanism of coke formation以煤的组成、结构变化揭示煤高温炼焦过程中形成焦炭的理论。中间相成焦机理mesophase mechanism of coke formation煤干馏产生的液相经中间相转化为固相的成焦机理。塑性成焦机理plastic mechanism of coke formation以煤熔融后塑性体质与量的变化阐明的成焦机理。配煤coal blending各单种煤按一定比例混合的作业。配煤添加剂additive for coal blending为补充配煤中的粘结组分不足或为提高焦炭强度等多种目的而加入的物料。配煤试验coal blending test根据配煤原理进行的多种煤配合炼焦的试验。200kg焦炉炼焦试验200kg sample coke oven test进行单煤或配煤炼焦的一种半工业性试验。焦炭强度预测prediction of coke strength用试验室煤质、煤岩等测值或参数预测单煤或配煤炼制的焦炭强度的方法。共焦化co-carbonization又称”共炭化”。以改善焦炭质量为主要目的,用不同添加剂 (如沥青、溶剂精炼煤等)与煤混合进行焦化的过程。煤改质coal modification煤经化学处理改变其特性以满足某种工艺要求的过程。煤预热处理coal preheating processes(1)泛指:煤在进入主反应装置前,在特定温度下加热预处理的过程。(2)特指:为扩大炼焦煤源、提高焦炭质量的炉外快速预热过程。冷压型焦工艺cold briquetting process型焦用料在常温下加压成型煤,再经焦化或其他后处理制成型焦产品的制备工 艺。分“有粘结剂冷压型焦工艺(cold briquetting process with binder) ”和“无粘结剂冷压型焦工艺(cold briquetting process without binder) ”两种。热压型焦工艺hot briquetting process将型焦用料快速加热到其中粘结性煤的塑性温度区间,加压成型煤,再经焦化或后处理制成型焦产品的制备工艺。分“固体载热体热压型焦工艺(hot briquetting process with solid thermo-carrier)”煤的气体析出动态behavior of coal degasification煤干馏过程中,随温度升高,气体产物析出的质量与成分的变化。冶金焦metallurgical coke用于冶炼的焦炭。特指用于高炉炼铁的焦炭。铸造焦foundry coke用于化铁炉熔铁的焦炭。沥青焦pitch coke煤沥青经高温干馏或延迟焦化后所得到的固体残留物。焦炭反应性coke reactivity一定块度的焦炭在规定条件下与二氧化碳等气体反应后,焦炭质量损失的百分数。反应后强度post-reaction strength与二氧化碳等气体反应后的焦炭在规定的转鼓里试验后,大于10mm粒级焦炭占入鼓焦炭的质量百分数。荒煤气raw gas煤干馏过程中析出的尚未经净化处理的气体产物。焦炉煤气coke-oven gas煤高温炼焦过程中得到的气体产品。煤焦油coal tar煤干馏过程中得到的黑褐色粘稠产物,按焦化温度不同所得焦油可分为高温焦油、中温焦油和低温焦油。煤沥青coal-tar pitch煤焦油蒸馏后的黑色半固态或固态残留物,可分为低温沥青、中温沥青和高温沥青。低温沥青soft pitch又称“软沥青”。用石化产品环球法测试,软化点低于70的煤沥青。中温沥青mid-temperature pitch用石化产品环球法测试,软化点7090的煤沥青。高温沥青hard pitch又称“硬沥青”。用石化产品环球法测试,软化点高于90的煤沥青。改质沥青modified pitch煤焦油或普通煤沥青经深度加工所得的沥青。蜂巢炉beehive oven一种圆拱形、无副产回收的炼焦炉。副产回收焦炉by-product coke oven煤炼焦并回收化学产品所用的燃烧室与炭化室隔开的焦炉。焦炉coke oven煤进行高温炼焦的窑炉,通常由炭化室、燃烧室和蓄热室组成。煤炭气化gasification of coal在一定温度、压力条件下,用气化剂将煤中的有机物转变为煤气的过程。煤的反应性reactivity of coal在规定条件下,煤与不同气体介质(如二氧化碳、氧、水蒸气)相互作用的反应能力。煤对二氧化碳的反应性carboxy reactivity of coal煤将二氧化碳还原为一氧化碳的能力。热稳定性thermal stability一定粒度的煤样在规定条件下受热后保持规定粒度的能力。结渣性clinkering property在气化或燃烧过程中,煤灰受热软化、熔融而结渣的性质。结渣率clinkering rate煤的结渣性测定中,大于6mm的渣块质量占灰渣总质量的百分率。结渣率曲线clinkering rate curve又称“结渣性曲线”。煤的结渣率随气化强度变化的曲线。核能煤气化coal gasification by nuclear heat利用核能提供热量进行煤气化的工艺过程。气化方式gasification mode煤在气化炉内的状态,分为移动床,流化床,气流床及熔融床四种。移动床气化moving-bed gasification曾称“固定床气化”。煤料靠重力下降与气流接触的气化过程。流化床气化fluidized-bed gasification向上移动的气流使煤料在空间呈沸腾状态的气化过程。气流床气化entrained flow gasification曾称“载流床气化”、“夹带床气化”。气体介质夹带煤粉并使其处于悬浮状态的气化过程。熔融床气化molten bath gasification煤料与空气或氧气随同蒸汽与床层底部呈熔融态的铁、灰或盐相接触的气化过程。气化强度gasification intensity气化炉单位截面积、或单位容积在单位时间内的气化煤量或产气量。气化效率gasification efficiency单位质量煤生成煤气的总发热量占单位质量煤发热量的百分率。冷煤气效率cold gas efficiency不计煤气显热和回收余热的气化效率。脱挥发分devolatilization煤受热后脱除挥发物的过程。碳转化率efficiency of carbon conversion单位质量煤生成煤气中的碳占单位质量煤中碳的百分率。水煤气变换water-gas shift在催化条件下一氧化碳与水蒸气生成氢与二氧化碳的反应。加氢气化hydrogasification以氢气为气化剂,由煤制取高热值煤气的过程。催化气化catalytic gasification煤与气化剂在有催化剂存在条件下进行气化反应的过程。甲烷化methanation由煤气中氢与一氧化碳或二氧化碳经催化反应以获得甲烷的过程。发生炉煤气producer gas煤与被水蒸气饱和的空气反应生成的煤气。水煤气water gas煤与水蒸气反应生成的煤气。合成气synthetic gas,syngas由煤、重油或天然气生产以氢与一氧化碳为主要成分的原料气。代用天然气substitute natural gas, SNG成分符合要求,可替代天然气的气体。煤气净化gas purification脱除煤气中飞灰、焦油、萘、氨、硫化氢等杂质的过程。两段气化炉two-stage gasifier单一反应器内,上为干馏段、下为气化段,有两个排气口的煤气化装置。熔池气化炉molten bath gasifier在熔融的灰渣或金属盐浴中,煤粉与气化剂进行反应的煤气化装置。伍-达气化炉Woodall-Duckham retort曾称“伍-德气化炉”。 由伍德尔和达克姆二人开发的以连续生产干馏煤气为主的两段气化炉。鲁奇气化炉Lurgi gasifier煤和气化剂逆流接触的一种加压移动床煤气化装置。分为“固态排渣鲁奇气化炉(dry-ash Lurgi gasifier)”和“液态排渣鲁奇气化炉(slagging Lurgi gasifier)”两种。温克勒流化床气化炉Winkler fluidized-bed gasifier采用常压或加压沸腾床的煤气化装置。K-T气化炉Koppers-Totzek gasifier又称“柯-托气化炉”。气-固相并流对喷的常压、高温气流床液态排渣粉煤气化装置。韦尔曼-加卢沙气化炉Wellman-Galusha gasifier简称“韦-加气化炉”;曾称“韦尔曼-格鲁夏气化炉”。煤与气化剂逆向流动的常压移动床煤气化装置。灰团聚流化床气化炉ash agglomerating fluidized-bed gasifier利用灰熔聚排灰技术和单段流化床制取中、低热值煤气的煤气化装置。UGI水煤气炉UGI water gas gasifier美国联合煤气改进公司(United Gas Improvement Company)开发的,采用常压移动床生产水煤气的装置。回转窑气化炉kiln-gas gasifier煤在回转圆筒炉内与轴向流动的气化剂反应的气化装置。德士古气化炉Texaco gasifier以水煤浆为原料,氧为气化剂的加压、并流、液态排渣气流床煤气化装置。层状燃烧layer combustion煤料在炉栅上呈层状分布的燃烧方式。流化床燃烧fluidized-bed combustion, FBC煤料处于沸腾状态的燃烧方式。酸性气体sour gas, acid gas煤转化过程中产生的硫氧化物、氮氧化物、硫化氢及二氧化碳等气体。流化床锅炉fluidized-bed combustion boiler煤粒处于沸腾状态燃烧的装置。包括“常压流化床锅炉(atmospheric fluidized-bed combustion boiler)”和“加压流化床锅炉(pressurized fluidized-bed combustion boiler)”。煤粉锅炉pulverized coal firing boiler, pulverized coal boiler使磨细的煤粉处于悬浮状态下燃烧的装置。旋风炉cyclone furnace使磨细的煤粉处于涡流状态下燃烧的装置。链式炉篦锅炉chain-grate stoker又称“链条炉排锅炉”。煤料经链条输送呈层状燃烧的装置。下部加料锅炉underfeed stoker又称“下饲层燃锅炉”。由炉下部自动进煤的层状燃烧装置。煤炭液化coal liquefaction煤经化学加工直接或间接转化成烃类液体产物的过程。直接液化direct liquefaction煤加氢转化成烃类液体产物或低熔点固体产物的过程。间接液化indirect liquefaction煤制成合成气后经催化、合成为烃类、醇类等液态产物的过程。氢解hydrogenolysis煤化程度低的煤经加氢裂解生成小分子烃的化学过程。氢传递hydrogen shuttling, hydrogen transfer(1)煤加氢反应时供氢溶剂产生的氢原子的传送过程;(2)煤受热后其分子结构中氢原子位置的转移过程。自由基反应free radical reaction(1)泛指:含有不成对电子的原子、分子或基团参加的反应。(2)特指:煤转化时自由基浓度发生变化的反应。溶剂精炼煤法solvent refined coal process煤与自身液化油为溶剂配制成油煤浆直接加氢的工艺。根据加氢深度不同,可制成固态产物或液态产物。供氢溶剂法Exxon donor solvent process, EDS煤与预加氢的供氢溶剂进行直接反应的液化工艺。氢煤法H-coal process采用加压沸腾床反应器进行煤的催化加氢的液化工艺。COED法char oil energy development process, COED主要产物为半焦、焦油和煤气的一种多段流化床的煤热解工艺。溶剂精炼煤solvent refined coal, SRC由溶剂精炼煤法制得的低熔点、无灰、低硫的固态产物。F-T煤液化法Fischer-Tropsch coal liquefaction process煤制成的合成气经催化合成为以烃类为主的液体产物的间接液化工艺。煤-油共炼法coal-oil co-process煤与石油重质馏分经化学加工成为液体燃料的方法。超临界抽提supercritical extraction用超临界流体为溶剂,从固体或液体中抽取可溶组分的传质分离过程。非燃料利用non-fuel use煤经特殊处理后转化为工业原料或工业制品的利用方式。碳质吸附剂carbonaceous adsorbent以煤或有机物制成的高比表面的多孔含碳物质。碳分子筛carbonaceous molecular sieve以煤或有机化合物为原料加工制成的孔径为分子级的多孔含碳物质。煤基活性炭active carbon from coal以煤为原料加工制成的多孔吸附物。煤基塑料制品plastic material from coal以煤为原料经化学加工制得的塑料产品。炭砖carbon brick以无烟煤或焦炭为原料经特殊加工得到的砖制品。提质加工upgrading煤液化油经化学加工后,使其品质提高的加工过程。褐煤蜡montan wax又称“蒙旦蜡”。褐煤经甲苯、苯、乙醇或汽油等有机溶剂萃取所得的蜡状物。超净煤ultra-clean coal煤经物理和化学方法精制得到的超低灰、超低硫精煤。煤矿矿区环境coal mine environment煤炭资源开发区内以人群为中心事物的生存条件。煤矿地质环境geological environment of coal mine与煤矿人群活动关系密切的那部分岩石圈、水圈和大气圈。煤矿地下环境underground mining environment煤矿中必须人工维持的地下工作环境。矿区生态破坏ecological deterioration of mining area矿区人群活动导致生态结构和功能破坏,或使环境状态朝着不利于生物生存方向变化的现象。开采损害mining-induced enviromental damage因煤炭开采造成的对自然资源及人工建筑物或构筑物的损害。矿区土地破坏land deterioration in mining area因煤炭开采使矿区土地状况发生重大变化,丧失或降低其经济价值的现象和过 程。矿区水资源破坏water resources deterioration in mining area煤炭生产活动引起矿区水体受污染,使用价值降低或丧失,或引起矿区地下水枯竭的现象。土地复垦land reclamation对在建设与生产过程中,因挖损、塌陷、占压、污染等破坏的土地,采取整治措施,恢复其经济价值,达到可供利用的状态,并改善周围环境所进行的综合工程。矿区土地复垦land reclamation in mining area对矿区已破坏的土地进行的土地复垦。塌陷区复垦subsidence trough reclamation对因地下开采塌陷破坏的土地进行的土地复垦。矸石山复垦waste heap reclamation对露天堆置的矸石山采取工程措施和生物措施,使其恢复一定的经济价值或改善其生态环境所进行的综合工程。生物复垦biological reclamation对已破坏的土地完成工程措施后,采用农业技术和改进水利等措施,提高其肥力和建立稳定植被的活动。矿区绿化plantation in mining area为美化环境、防止或减轻污染而建立植被的活动。煤矿环境污染environmental pollution in coal mine煤矿生产活动所引起的环境质量下降而有害于人类及其他生物正常生存和发展的现象。矿区大气污染air pollution in mining area矿区大气中污染物浓度超过相应的大气质量标准达到有害程度的现象。燃煤污染coal burning pollution煤炭燃烧的排放物对环境的污染。煤烟型大气污染air pollution due to coal combustion燃煤排放的烟尘和硫化物等引起的污染。烟尘flue dust燃料燃烧产生的一种固体颗粒气溶胶。消烟除尘smoke prevention and dust control为保护环境避免空气污染而采取的减少烟尘排放的措施。烟气脱硫flue gas desulfurization从煤炭燃烧或工业生产过程排放的废气中去除硫氧化物的过程。矿区水体污染mining area water pollution矿区水体水质及底泥的物理化学性质或生物群落组成发生变化,使其使用价值和使用功能降低的现象。选煤废水coal preparation waste water湿法选煤过程中产生的不再利用的水。矿井水mine water矿井开采过程中,从各种来源流入矿井的水,或流经矿井排水系统的水。高矿化度矿井水highly-mineralized mine water无机盐总含量大于1000mg/L的矿井水。酸性矿井水acid mine waterpH值小于5.5的矿井水。露天矿坑水surface mine water从各种来源流入露天矿坑的水。矿井水资源化reclamation of mine water使矿井水成为可利用资源的管理或工艺措施。煤矿固体废物coal mine solid waste煤矿在生产过程和生活活动中产生的不再需要或暂时没有利用价值而被遗弃的固态或半固态物质。矸石山自燃spontaneous combustion of waste heap堆置的煤矸石中可燃成分在自然条件下氧化发热达到燃点发生燃烧的现象。矸石山喷爆explosion and blower of waste heap矸石山自燃引发爆炸,突然向周围抛出矸石的异常动力现象。矸石山淋溶水leaching water from waste heap降水冲刷、淋溶或浸泡露天堆置的煤矸石后形成的水。矸石处置waste disposal为安全排放煤矿产生的矸石所采取的各种技术措施。煤矿噪声noise in coal mine煤矿生产所产生的干扰人们生活和工作的声音。矿区景观破坏visual impact in mining area又称“矿区景观污染”。煤矿开发对某一特定的自然综合体的格局及景观特性所产生的恶性改变。矿井热害underground thermal pollution矿井深部开采时因地温升高和机电设备产生的热量造成工作效率下降或有损人体健康的地下环境恶化的现象。煤矿环境监测mine environmental monitoring对矿区环境质量状况和污染源进行的监视性测定。煤矿环境影响评价mine environmental impact assessment在煤矿开发、建设前对其可能造成的环境影响进行的预测和分析。矿区环境规划mine environmental planning对一定时期内矿区环境保护目标和措施所作出的规定,是矿区经济和发展规划的组成部分。煤炭全面知识煤质分析化验常用的符号和基准1、煤质分析化验项目名称的符号,以国际上广泛采用的符号表示。属于化学元素分析项目采用化学元素符号表示,如下: 水分、灰分、挥发分、硫分、发热量、罗加指数、粘结指数、胶质指数、碳、氢、氧、氮、二氧化碳的符号表示分别为:M、A、V、S、Q、R*1、G、Y、C、H、O、N、CO2 2、煤质分析化验指标存在的形态,或操作条件的符号表示,用英文字母标在表示该分析化验制表符号的右下角,如下:全水分、内在水分、外在水分、全硫分、有机硫、硫铁盐硫、硫酸盐硫、弹筒发热量、高位发热量、低位发热量的符号表示分别为Mt、Minh、Mf、St、So、Sp、Ss、Qb、Qgr、Qnet3、煤质分析化验指标不同基准的符号表示,也用英文字母标在表示该分析化验制表符号的右下角。 如果某分析化验指标既要表明其存在形态或操作条件,又要标明其基准,其符号表示方法是,在该分析化验制表符号右下角先标明其形态或条件,后标明其基准,中间用“,”断开。 符号表示举例:分析基水分Mad 、收到基水分 Mar、分析基挥发分Vad、干燥无灰基挥发分Vdaf 、分析基全硫 St,ad 分析基(空气干燥基)、 干基(无水基)、 收到基、干燥无灰基、有机基(无水无矿物质基)的符号表示分别为 ad、d、ar、daf、dmmf 干燥基全硫分 St,d 、 弹筒发热量 Qb、高位发热量 Qgr 、低位发热量Qnet、收到基高位发热量 Qgr,ar、收到基低位发热量Qnet,ar 、分析基高位发热量Qgr,ad、分析基低位发热量Qnet,ad 4、煤质分析化验的基准 1)煤质分析化验基准的概念 在煤质分析化验中,不同的煤样其化验结果是不同的。同一煤样在不同的状态下其测试结果也是不同的。如一个煤样的水分,经过空气干燥后的测试值比空气干燥前的测试值要小。所以,任何一个分析化验结果,必须标明其进行分析化验时煤样所处的状态。现分叙如下: 分析基(ad):进行煤质分析化验时,煤样所处的状态为空气干燥状态。 干燥基(d):进行煤质分析化验时,煤样所处的状态为无水分状态。 收到基(ar):进行煤质分析化验时,煤样所处的状态为收到该批煤所处的状态。 干燥无灰基(daf):煤样的这种状态实际中是不存在的,是在煤质分析化验中,根据需要换算出的无水、无灰状态。 无水无矿物质基(dmmf):煤样的这种状态实际中也是不存在的,也是换算出的无水、无矿质状态。 恒湿无灰基(maf):煤样的这种状态也是换算出来的。恒湿的含义是指温度在30c,相对湿度为96%时测得煤样的水分(或叫最高内在水分); 2)煤质分析化验基准的示意图 煤质分析化验中的各种基准可以用示意图表示,如图30-10所示。 煤挥发物质 固体 水蒸气 可挥发物质 不可挥发物质 灰分外在 水分 内在 水分 无水无矿物质基 全水 干燥无灰基 干燥基分析基收到基 3)煤质分析化验基准间的换算 煤质分析化严重,有些基准在实际中是不存在的,是根据需要换算出来的;有些基准在实际存在,但为了方便,有时不进行测试,而是根据已知基准的分析化验结果进行换算,这样就简单多了。 化验室中进行煤质分析化验时,使用的煤样为分析煤样。分析煤样是经过一次次破碎和缩分得到的,它所处的状态为空气干燥状态。所以,化验室中用分析煤样进行分析化验时,其基准为分析基(又称为空气干燥基)。 分析煤样分析基化验结果,是化验室中直接测到的,是最基础的化验结果,是换算其它基准的分析化验结果的基础。 各种基准间的换算公式: 干基的换算:Xd=100Xad/(100-Mad)% 式中: Xad分析基的化验结果; Mad分析基水分; Xd换算干燥基的化验结果。 收到基的换算:Xaf=(100-Mar)/(100-Mad)% 式中:Mar收到基水分; Xar换算为收到基的化验结果。 无水无灰基的换算:Xdaf=100Xad/(100-Mad-Aad)% 式中:Aad分析基灰分; Xdaf换算为干燥无灰基的化验结果。 当煤中碳酸盐含量大于2%时,上式的分母中还要减去碳酸盐中CO2含量。5、年轻煤的透光率 年轻煤的透光率(Pm),是我国煤的现行分类标准中用以区分褐煤和长焰煤的主要指标。 年轻煤的透光率,即年轻煤与混合酸(硝酸:磷酸:水=1:1:9),在规定条件下生成的溶液,对一定波长的透光率,即透光率(%)。实际中,透光率是根据年轻煤与混合酸反应生成的溶液由黄到红的颜色,用目视比色法测试的。褐煤透光率低,溶液通常成棕色;长焰煤透光率高,溶液成浅黄色。混合酸中的磷酸主要起隐蔽三价铁对比色液颜色的干扰。6、煤的工业分析 煤的工业分析,又叫煤的技术分析或实用分析,是评价煤质的基本依据。在国家标准种,煤的工业分析包括煤的水分、灰分、挥发分和固定碳等指标的测定。通常煤的水分、灰分、挥发分是直接测出的,而固定碳是用差减法计算出来的。广义上讲,煤的工业分析还包括煤的全硫分和发热量的测定, 又叫煤的全工业分析。 1)煤的水分 煤的水分,是煤炭计价中的一个辅助指标。 煤的水分直接影响煤的使用、运输和储存。煤的水分增加,煤中有用成分相对减少,且水分在燃烧时变成蒸汽要吸热,因而降低了煤的发热量。煤的水分增加,还增加了无效运输,并给卸车带来了困难。特点是冬季寒冷地区,经常发生冻车,影响卸车,影响生产,影响车皮周转,加剧了运输的紧张。 煤的水分也容易引起煤炭粘仓而减小煤仓容量,甚至发生堵仓事故。 随着矿井开采深度的增加,采掘机械化的发展和井下安全生产的加强,以及喷露洒水、煤层注水、综合防尘等措施的实施,原煤水分呈增加的趋势。为此,煤矿除在开采设计上和开采过程中的采煤、掘进、通风和运输等各个环节上制定减少煤的水分的措施外,还应在煤的地面加工中采取措施减少煤的水分。 a.煤中游离水和化合水 煤中水分按存在形态的不同分为两类,既游离水和化合水。游离水是以物理状态吸附在煤颗粒内部毛细管中和附着在煤颗粒表面的水分;化合水也叫结晶水,是以化合的方式同煤中矿物质结合的水。如硫酸钙(NaSO42H2O)和高龄土(Al2O32SiO22H2O) 中的结晶水。游离水在105110的温度下经过12小时可蒸发掉,而结晶水通常要在200以上才能分解析出。 煤的工业分析中只测试游离水,不测结晶水。 b.煤的外在水分和内在水分 煤的游离水分又分为外在水分和内在水分。 外在水分,是附着在煤颗粒表面的水分。外在水分很容易在常温下的干燥空气中蒸发,蒸发到煤颗粒表面的水蒸气压与空气的湿度平衡时就不再蒸发了。 内在水分,是吸附在煤颗粒内部毛细孔中的水分。内在水分需在100C以上的温度经过一定时间才能蒸发。 最高内在水分,当煤颗粒内部毛细孔内吸附的书分达到饱和状态时,这是煤的内在水分达到最高值,称为最高内在水分。最高内在水分与煤的孔隙度有关,而煤的孔隙度又于煤的煤化程度有关,所以,最高内在水分含量在相当程度上能表征煤的煤化程度,尤其能更好地区分低煤化度煤。如年轻褐煤的最高内在水分多在25%以上,少数的如云南弥勒褐煤最高内在水分达31%。最高内在水分小于2%的烟煤,几乎都是强粘性和高发热量的肥煤和主焦煤。无烟煤的最高内在水分比烟煤有有所下降,因为无烟煤的孔隙度比烟煤增加了。 c.煤的全水分 全水分,是煤炭按灰分计加中的一个辅助指标,是指煤中全部的游离水分,即煤中外在水分和内在水分之和。必须指出的是,化验室里测试煤的全水分时所测的煤的外在水分和内在水分,与上面讲的煤中不同结构状态下的外在水分和内在水分是完全不同的。化验室里所测的外在水分是指煤样在空气中并同空气湿度达到平衡时失去的水分(这是吸附在煤毛细孔中的内在水分也会相应失去一部分,其数量随当时空气湿度的降低和温度的升高而增大),这时残留在煤中的水分为内在水分。显然,化验室测试的外在水分和内在水分,除与煤中不同结构状态下的外在水分和内在水分有关外,还与测试是空气的湿度和温度有关。煤的全水分测试方法要点见GB212-91。 2)煤的灰分 煤的灰分,是指煤完全燃烧后剩下的残渣。因为这个残渣是煤中可燃物完全燃烧,煤中矿物质(除水分外所有的无机质)在煤完全燃烧过程中经过一系列分解、化合反应后的产物,所以确切地说,灰分应称为灰分产率。 a.煤中矿物质 煤中矿物质分为内在矿物质和外在矿物质。 内在矿物质,又分为原生矿物质和次生矿物质。 原生矿物质,是成煤植物本身所含的矿物质,其含量一般不超过12%;次生矿物质,是成煤过程中泥炭沼泽液中的矿物质与成煤植物遗体混在一起成煤而留在煤中的。次生矿物质的含量一般也不高,但变化较大。 内在矿物质所形成的灰分叫内在灰分,内在灰分只能用化学的方法才能将其从煤中分离出去。 外在矿物质,是在菜煤和运输过程中混入煤中的顶、底板和夹石层的矸石。外在矿物质形成的灰分叫外在灰分,外在灰分可用洗选的方法将其从煤中分离出去。 b.煤中灰分 煤中灰分来源于矿物质。煤中矿物质燃烧后形成灰分。如粘土、石膏、碳酸盐、黄铁矿等矿物质在煤的燃烧中发生分解和化合,有一部分变成气体逸出,留下的残渣就是灰分。2SiO2Al2O32H2O- 2SiO2+Al2O3+2H2O CaSO42H2O-CaSO4+2H20 CaCO3-CaO+CO2CaO+SO3-CaSO4 CaO+SO3-2Fe2O3+8SO2 灰分通常比原物质含量要少,因此根据灰分,用适当公式校正后可近似地算出矿物质含量。 c.煤灰灰分对工业利用的影响 煤中灰分是煤炭计价指标之一。在灰分计加重,灰分是计价的基础指标;在发热量计加重,灰分是计价的辅助指标。 灰分是煤中的有害物质,同样影响煤的使用、运输和储存。 煤用作动力燃料时,灰分增加,煤中可燃物质含量相对减少。矿物质燃烧灰化时要吸收热量,大量排渣要带走热量,因而降低了煤的发热量,影响了锅炉操作(如易结渣、熄火),加剧了设备磨损,增加排渣量。 煤用于炼焦时,灰分增加,焦炭灰分也随之增加,从而降低了高炉的利用系数。 还必须指出的是,煤中灰分增加,增加了无效运输,加剧了我国铁路运输的紧张。 d.煤的灰分测定见GB212-91。 3)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。 a.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4060%,烟煤一般为1050%,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。 b.煤的挥发分测试要点见GB212-91。 4)煤的固定碳 煤中去掉水分、灰分、挥发分,剩下的就是固定碳。 煤的固定碳与挥发分一样,也是表征煤的变质程度的一个指标,随变质程度的增高而增高。所以一些国家以固定碳作为煤分类的一个指标。 固定碳是煤的发热量的重要来源,所以有的国家以固定碳作为煤发热量计算的主要参数。固定碳也是合成氨用煤的一个重要指标。 固定碳计算公式: (FC)ad=100-(Mad+Aad+Vad) 当分析煤样中碳酸盐CO2含量为2-12%时: (FC)ad=100-(Mad-Aad+Vad)-CO2,ad(煤) 当分析煤样中碳酸盐CO2含量大于12%时: (FC)ad=100-(Mad+Aad+Vad)-CO2,ad(煤)-CO2,ad(焦渣) 式中: (FC)ad分析煤样的固定碳,%; Mad分析煤样的水分,%; Aad分析煤样的灰分,%; Vad分析煤样的挥发分,%; CO2,ad(煤)分析煤样中碳酸盐CO2含量,%; CO2,ad(焦渣)焦渣中CO2占煤中的含量,%; 5)煤的硫分 a.煤中硫存在的形态 煤中硫分,按其存在的形态分为有机硫和无机硫两种。有的煤中还有少量的单质硫。 煤中的有机硫,是以有机物的形态存在与煤中的硫,其结构复杂,至今了解的还不够充分,大体有以下官能团: 硫醇类,R-SH(-SH,为硫基); 噻吩类,如噻吩、苯骈噻吩、硫醌类,如对硫醌、硫醚类,R-S-R;硫蒽类等 煤中无机硫,是以无机物形态存在于煤中的留。无机硫又分为硫化物硫和硫酸盐硫。硫化物硫绝大部分是黄铁矿硫,少部分为白铁矿硫,两者是同质多晶体。还有少量的ZnS,PbS等。硫酸盐硫主要存在于CaSO4中。 煤中硫分,按其在空气中能否燃烧又分为可燃硫和不可燃硫。有机硫、硫铁矿硫和单质硫都能在空气中燃烧,都是可燃硫。硫酸盐硫不能在空气中燃烧,是不可燃硫。 煤燃烧后留在灰渣中的硫(以硫酸盐硫为主),或焦化后留在焦炭中的硫(以有机硫、硫化钙和硫化亚铁等为主),称为固体硫。煤燃烧逸出的硫,或煤焦化随煤气和焦油析出的硫,称为挥发硫(以硫化氢和硫氧化碳(COS)等为主)。煤的固定硫和挥发硫不是不变的,而是随燃烧或焦化温度、升温速度和矿物质组分的性质和数量等而变化。 煤中各种形态的硫的总和称为煤的全硫(St)。煤的全硫通常包含煤的硫酸盐硫(Ss)、硫铁矿硫(Sp)和有机硫(So) St=Ss+Sp+So 如果煤中有单支流,全硫中还应包含单质硫。 b.煤中硫对工业利用的影响 硫是煤中有害物质之一。煤作为燃料在燃烧时生成SO2,SO3不仅腐蚀设备,而且污染空气,甚至降酸雨,严重危及植物生长和人的健康。煤用于合成氨制半水煤气时,由于煤气中硫化氢等气体较多不易脱净,易毒化合成催化剂而影响生产。煤用于炼焦,煤中硫会进入焦炭,使钢铁变脆。钢铁中硫含量大于0.07%时就成了废品。为了减少钢铁中的硫,在高炉炼铁时加石灰石,这就降低了高炉的有效容积,而且还增加了排渣量。煤在储运中,煤中硫化铁等含量多时,会因氧化、升温而自燃。 我国煤田硫的含量不一。东北、华北等煤田硫含量较低,山东枣庄小槽煤、内蒙乌大、山西汾西、山西铜川等煤矿硫含量较高,贵州、四川等煤矿硫含量更高。四川有的煤矿硫含量高达46%以上,洗选后降到2%都困难。 脱去煤中的硫,是煤炭利用的一个重要课题。在这方面美国等西方国家对洁净煤的研究取得很大进展。他们首先是发展煤的洗选加工(原煤入洗比重080%以上,我国不足20%),通过洗选降低了煤中的灰分,除去煤中的无机硫(有机硫靠洗选是除不去的);其次是在煤的燃烧中脱硫和烟道气中脱硫。这无疑增加了用煤成本。我们也在开展洁净煤的研究,针对我国目前动力煤洗煤厂能力利用率仅50%多,应尽快制定和实施燃煤环保法,以促进煤碳洗选加工的发展和洁净煤技术的应用。 c.煤中的测试要点 煤中硫的测试包括煤的全硫、硫铁矿硫和硫酸盐硫的测试。见GB214-83。 6)煤的发热量

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