煤炭质量管理培训基础知识PPT课件.ppt

煤质管理基础知识 北京国煤检能源技术研究院国家煤及煤化工产品质量监督检验中心2014年1月 1 标准相关知识计量单位相关知识标准物质与试剂煤的形成与分类 GB T5751 2009 煤炭产品品种及等级划分 GB T17608 2006 煤炭分析试验方法一般规定 GB T483 2007 数值修约 GB T8170 2008 内容提要 2 基础知识 标准相关知识 标准的定义 GB T20000 1 2002 标准化工作指南第1部分 标准化和相关活动的通用词汇 中对标准的定义是 为了在一定范围内获得最佳秩序 经协商一致制定并由公认机构批准 共同使用的和重复使用的一种规范性文件 一 标准知识 3 基础知识 标准相关知识 1 我国标准分四级 代号顺序号年号国家标准GB475 2008行业标准MT 煤炭 DL 电力 地方标准DB地方代码企业标准Q 国家标准化指导性技术文件 作为对四级标准的补充 4 基础知识 标准相关知识 2 标准性质 国家标准 行业标准分为强制性标准和推荐性标准 保障人体健康 人身 财产安全的标准和法律 行政法规规定强制执行的标准是强制性标准 其他标准是推荐性标准 省 自治区 直辖市标准化行政主管部门制定的工业产品的安全 卫生要求的地方标准 在本行政区域内是强制性标准 强制性标准 必须执行 不符合强制性标准的产品 禁止生产 销售和进口 推荐性标准 国家鼓励企业自愿采用 推荐性标准例GB T212 2008强制性标准例GB全文条文 5 基础知识 计量单位相关知识 计量法规定 国家采用国际单位制 国际单位制计量单位和国家选定的其他计量单位 为国家法定计量单位 国际单位制是我国法定计量单位的主体 国际单位制如有变化 我国法定计量单位也将随之变化 二 计量单位知识 6 基础知识 计量单位相关知识 7 基础知识 计量单位相关知识 国家选定的其他计量单位 8 基础知识 标准物质 一 标准物质简介具有一种或多种足够均匀和很好确定了的特性值 用以校准测量装置 评价测量方法或给材料赋值的一种材料或物质 我国标准物质分为13类 分为一级和二级 二 有证标准物质附有证书的标准物质 其一种或多种特性量值用建立了溯源性的程序确定 使之可溯源到准确复现的表示该特性值的测量单位 每一种认定的特性量值都附有给定置信水平的不确定度 三 标准物质的正确使用 9 基础知识 化学试剂 一 简介二 试剂的包装三 试剂的取用四 取用试剂的规则 10 基础知识 煤的形成与分类 1 煤的形成煤是古代的植物在数百万年以前以至更远的年代因地壳的变动被埋在地下 因受地层压力与地热作用逐步演变而成 是有机化合物和无机化合物的混合物 它的组成结构非常复杂 极不均匀 成煤过程中 发生了复杂的生物化学与物理化学作用 通常在此过程中要经历两个阶段 泥炭化作用阶段与煤化作用阶段 成煤过程中 随着煤化程度的增高 煤中碳含量增加 氧 氢含量减少 挥发分产率降低 导致煤的物理性质 化学性质 工艺性质发生一系列变化 直接影响煤质及煤的利用 11 基础知识 煤的形成与分类 繁茂的植物 植物死亡没入沼泽 受地层压力与地热作用 12 基础知识 煤的形成与分类 13 2 成煤的地质年代煤属于一种有机生物岩 是由不同地质年代的植物在死亡以后形成的 地质年代是地壳发展的时间表 中国煤炭成煤的地质年代主要有 1 晚古生代泥盆纪 D 2 晚古生代石炭纪 C 3 晚古生代二叠纪 P 4 中生代三叠纪 T 5 中生代侏罗纪 J 6 中生代白垩纪 K 7 新生代第三纪 R 8 新生代第四纪 Q 基础知识 煤的形成与分类 14 3 煤系共 伴生矿产 指煤系地层中与煤炭共生或伴生的其它矿产和元素 与煤一样也是不可再生资源 如高岭土 岩 铝土矿 耐火黏土 菱铁矿 赤铁矿 黄铁矿 锰矿 磷矿等 此外 还包括其他可燃的矿产 如油页岩 煤层气 碳沥青 石墨等 a 在煤系中 大多是与煤伴生的岩层较厚的优质高岭岩 其中 高岭石占95 以上 可单独开采 也有与煤层共生的高岭岩 以煤层中的夹石层形式出现 多与煤同时采 高岭土是以高岭石亚族矿物为主要成分的软质黏土 是一种重要的非金属矿产 广泛用于造纸 陶瓷 航天 橡胶 化工 耐火材料及油漆等行业 基础知识 煤的形成与分类 15 b 油页岩是煤系中重要的伴生矿产 油页岩中的有机质主要是一种固态不溶物质 干酪根 油页岩必须含有大量的有机物质才有工业意义 油页岩主要用于提取液体燃料及其他化工产品 c 煤层气是煤层生成的气经运移 扩散后的剩余量 包括煤层颗粒基质表面吸附气 割理 裂隙游离气 煤层水中溶解气 以及煤层之间薄砂岩 碳酸盐等储层夹层间的游离气 煤层气是一种由煤层自生自储的非常规气藏 煤层气的组成以甲烷为主 可达90 以上 并含有若干其他气体 如重烃 氢 一氧化碳和二氧化碳等 因此除可作为能源外 还可作为化学工业的原料 基础知识 煤的形成与分类 16 4 煤的分类国家国家发改委 关于加强煤化工项目建设促进行业建康发展的通知 发改工业 2006 1350号文 明确指出 国家实行煤炭资源分类使用和优化配置政策 因此熟悉了解中国煤炭的分类标准十分必要 现行 中国煤炭分类 GB T5751 2009 a 煤 coal 煤炭主要由植物遗体经煤化作用转化而成的富含碳的固体可燃有机沉积岩 含有一定量的矿物质 相应的灰分产率小于或等于50 干基质量分数 基础知识 煤的形成与分类 17 基础知识 煤的形成与分类 b 分类用煤的要求 1 判定煤炭类别时要求所选煤样为单种煤 单一煤层煤样或相同煤化程度的煤组成的煤样 对不同煤化程度的混合煤或配煤不应作煤炭类别的判定 单种煤的判别可参照GB T15591 商品煤反射率分布图标准偏差 0 1 且无凹口时 为单一煤层煤 2 煤样干燥基灰分小于或等于10 的不需减灰 干燥基灰分大于10 的煤样需用规定重液减灰后再分类 所用重液的密度宜使煤样得到最高的回收率 并使减灰后的煤样的灰分在5 10 之间 18 c 分类参数 1 分类参数有两类 即用于表征煤化程度的参数和用于表征工艺性能的参数 煤化程度参数 Vdaf GB T212 Hdaf GB T476 Qgr maf GB T213 PM GB T2566 工艺性能参数 G GB T5447 Y GB T479 b GB T5450 2 采用煤化程度参数 主要是Vdaf 将煤炭划分为无烟煤 烟煤和褐煤 基础知识 煤的形成与分类 19 d 煤类的划分和编码GB T5751 2009 中国煤炭分类 将中国煤分为14大类 贫煤 贫瘦煤 瘦煤 焦煤 肥煤 1 3焦煤 气肥煤 气煤 1 2中粘煤 弱粘煤 不粘煤 长焰煤 基础知识 煤的形成与分类 20 无烟煤煤化程度的参数 采用干燥无灰基挥发分 Vdaf 和干燥无灰基氢含量 Hdaf 作为指标 以此来区分无烟煤的亚类 如果两种结果有矛盾 以按干燥无灰基氢含量划分的结果为准 基础知识 煤的形成与分类 无烟煤亚类的划分 21 采用两个参数来确定烟煤的类别 一个表征烟煤煤化程度的参数 另一个表征煤粘结性的参数 烟煤类别的划分 需同时考虑烟煤的煤化程度和工艺性能 主要是粘结性 煤化程度的参数采用干燥无灰基挥发分 Vdaf 为指标 烟煤粘结性的参数 以粘结指数为主要指标 并以胶质层最大厚度 或奥亚膨胀度 作为辅助指标 当两者划分的类别有矛盾时 以按胶质层最大厚度划分的类别为准 基础知识 煤的形成与分类 烟煤类别的划分 22 褐煤亚类的划分采用透光率 PM 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 Qgr maf 为辅来区分烟煤和褐煤 基础知识 煤的形成与分类 褐煤亚类的划分 23 基础知识 煤的形成与分类 煤类划分及代号 1 先根据干燥无灰基挥发分等指标 将煤炭分煤无烟煤 烟煤和褐煤 2 再根据干燥无灰基挥发分及粘结指数等指标 将烟烟划分为贫煤 贫瘦煤 瘦煤 焦煤 肥煤 1 3焦煤 气肥煤 气煤 1 2中黏煤 弱黏煤 不黏煤及长焰煤 各类煤的名称可用下列汉语拼音字母为代号表示 WY 无烟煤 YM 烟煤 HM 褐煤PM 贫煤 PS 贫瘦煤 SM 瘦煤 JM 焦煤 FM 肥煤 1 3JM 1 3焦煤 QF 气肥煤 QM 气煤 1 2ZN 1 2中黏煤RN 弱黏煤 BN 不黏煤 CY 长焰煤 24 基础知识 煤的形成与分类 编码 各类煤用两位阿拉伯数码表示 十位数 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 表征煤化程度 烟煤类为1 6 表示粘结性 褐煤类为1 2 表示煤化程度 25 5 各类煤的用途无烟煤主要供民用和作合成氨造气的原料 是理想的高炉喷吹和烧结矿石用的还原剂与燃料 而且还可以做制造各种碳素材料如电石 炭块等原料 某些无烟煤制成的航空用型煤还可用于飞机发动机和车辆马达的保温 近年来 无烟煤已逐步用作电厂发电燃料 肥煤 焦煤 1 3焦煤 瘦煤 贫瘦煤 气肥煤 气煤 1 2中粘煤 主要用作单独炼焦和配煤炼焦 贫煤 贫瘦煤主要用作电厂燃料 也可用作机车 民用及工业窑炉的燃料 气煤 气肥煤还用作制造城市煤气 l 2中粘煤 弱粘煤 不粘煤 长焰煤也用作气化或动力用煤 褐煤是煤化程度最低的矿产煤 主要用作发电燃料 加压气化制造燃料气和合成气 年轻褐煤用作腐质酸氨等有机肥料 基础知识 煤的形成与分类 26 1 只有单种煤才能判定煤炭类别 2 所送煤样的干基灰分是否大于10 如果大于10 则需要减灰 使灰分在5 10 3 需做的项目 a 若干基灰分大于10 首先减灰 用减灰后的精煤测Mad Ad Vdaf G Y 必要时Hdaf Qgr maf PM b b 若干基灰分小于或等于10 直接做上述项目 4 煤炭类别需根据所测的各项目指标对照中国煤炭分类表来判定 煤炭分类知识在实际工作中的应用 27 我国煤炭产品品种与等级的划分主要根据加工方法 煤炭品质及用途的不同划分为精煤 洗选煤 筛选煤 原煤及低质煤五大类29个品种 1 精煤2 洗选煤3 筛选煤4 原煤5 低质煤 基础知识 煤炭产品品种与等级 28 定义1 精煤 3个品种 是指煤经过精选 干选或湿选 加工生产出来的 符合品质要求的产品 多为低灰分 低含硫量的优质煤 2 洗选煤 12个品种 经洗选加工的煤 称为洗选煤 3 筛选煤 11个品种 经过筛选加工的煤 4 原煤 1个品种 从煤矿生产出来的 未经任何加工处理的煤 称为毛煤 从毛煤中选出规定粒度的矸石 包括黄铁矿等杂物 后的煤 则称为原煤 5 低质煤 2个品种 指干基灰分Ad 40 的各种煤炭产品 基础知识 煤炭产品品种与等级 29 1 误差 基本概念观测值 在试验中所测量或观测到的数值真值 一个变量本身所具有的真实值 它是一个理想的概念 一般是无法得到的 所以在计算误差时 一般用约定真值或相对真值来代替 误差 观测值和可接受参比值间的差值 分类及其特征系统误差单向性随机误差 不定误差 基础知识 误差和一般规定 原因及减少的方法 30 2 方法精密度 平行测定与重复测定平行测定为同时进行测定 重复测定为在同一化验室内进行的多次测定 在平行测定中不易发现问题 二次差值也很小 但准确度不一定高 而在重复测定中 一但温度掌握不好 二次差值差的必然较大 能及时发现问题 方法精密度重复限性 在重复条件下 即在同一实验室中 由同一操作者 用同一台仪器 对同一分析试验煤样 于短期内所做的重复测定 所得的结果间的差值 95 概率下 的临界值 再现性临界差 在不同实验室中 对从试样缩制最后阶段的同一试样中分取出来的 具有代表性的部分所做的重复测定 所得的结果的平均值间的差值 在95 概率下 的临界值 基础知识 误差和一般规定 31 3 精密度与准确度 定义精密度 一组观察值互相接近的程度用偏差衡量精密度的高低反映随机误差的大小准确度 观察值与真值接近的程度用误差衡量准确度主要由系统误差决定 二者关系二者是两个不同的概念 但他们之间有着密切的联系 精密度高不一定准确度高 精密度是准确度的前提 基础知识 误差和一般规定 32 存查煤样存查煤样在原始煤样制备的某一个阶段分取 存查煤样应尽量可能少破碎 少缩分 其粒度和质量应符合相关标准规定 煤样的保存一般分析试验煤样应在达到空气干燥状态后装入严密的容器中 空气干燥状态以试验在大气中连续暴露1h 其质量变化不超过0 1 来衡量 分析试验取样分析试验取样前 应将煤样充分混匀 取样时 应尽可能从煤样的不同部位 用多点取样法取出 3 煤样 基础知识 误差和一般规定 33 4 煤质分析中如何决定重复测定次数 基础知识 误差和一般规定 34 4 煤质分析中如何决定重复测定次数 例 灰分测定 Aad 15 时 重复性限0 20 某一煤样两次重复测定Aad 10 52 10 75 极差R 0 23 第3次测定 前两次值10 52 10 75 a 10 70b 10 77 测定值为10 70 极差为0 23 1 2T 取三次的平均值 测定值为10 77 极差为0 25 1 2T 则需要做第四次测定 基础知识 误差和一般规定 35 4 煤质分析中如何决定重复测定次数 第4次测定 前三次值 10 52 10 75 10 77 a 10 57b 10 82c 11 05 测定值为10 57 极差为0 25 1 3T 取四次的平均值 测定值为10 82 极差为0 30 1 3T 但其中3次 10 75 10 77 10 82 的极差为0 07 1 2T 取这三次的平均值 测定值为11 05 极差为0 53 1 3T 且其中任何三次的极差也都大于1 2T 故应舍弃全部测定结果 检查仪器和操作 发现问题纠正后重新测定 基础知识 误差和一般规定 36 5 根据水分测定结果进行校正或换算的分析试验完成时间的规定凡需根据水分测定结果进行校正或换算的分析试验最好能和水分测定同时进行 否则也应在尽量短的 煤样水分不发生显著变化的期限 最多不超过5d 内进行 因为时间延长 煤样的水分会发生变化 而水分变化之后 各项目的测值 空气干燥基 也会发生变化 例如煤样水分减少 将会导致热值增高 氢值及挥发分增高等 如果仍采用原来的水分 就会使各项目的干燥基结果不准确 因此 这些分析试验最好能和水分测定同时进行或在尽量短的 煤样水分不发生显著变化的期限内进行 基础知识 误差和一般规定 37 6 基准 常用基准 收到基空气干燥基干燥基干燥无灰基干燥无矿物质基 以收到状态的煤为基准 ar 以与空气湿度达到平衡状态的煤为基准 ad 以假想无水状态的煤为基准 d 以假想无水 无灰状态的煤为基准 daf 以假想无水 无矿物质状态的煤为基准 dmmf 基础知识 误差和一般规定 38 6 基准 基础知识 误差和一般规定 收到基 空气干燥基 干燥基 干燥无灰基 干燥无矿物基 St 有机质 矿物质 可燃质 灰分 39 外在水分Mf 8 内在水分Minh 2 灰分A 20 挥发分V 15 固定碳FC 55 以挥发分为例 收到基 Var 15 8 2 20 15 55 15 以收到时煤的状态为100 空气干燥基 Vad 15 2 20 15 55 16 30 以达到空气干燥时煤的状态为100 干燥基 Vd 15 20 15 55 16 67 以干煤状态为100 干燥无灰基 Vdaf 15 15 55 21 43 以假想干燥无灰煤的状态为100 基础知识 误差和一般规定 40 要求基 已知基 换算式 基础知识 误差和一般规定 41 例 某一煤样 其