《发热量测定方法》PPT课件.ppt

煤是有机和无机物质的混合物。由于成煤原料、转化条件和效果的可变性，煤的化学和元素组成、分子结构、化学和工艺性质以及种类都是复杂多样的。煤化学是一门边缘学科，从化学的角度研究煤的化学、元素组成、技术性质、分类和合理应用。第四章煤化学基础知识、煤化学研究方法、煤的工业分析、煤的化学组成研究、煤的元素分析、煤的工艺性能测试、煤的元素组成研究、煤的工艺性能研究、煤的工业分类、煤的质量评价、煤的综合利用、煤的质量分析和测试方法有两大类：一是确定煤的固有成分和性质，如水分、碳、氢等。另一种是确定煤转化后的物质和性质，如灰分、挥发分、热值等。为了统一标准，便于使用，每个煤质分析项目的结果都用一定的符号表示。煤质分析结果的符号一般由三类符号组成：煤质分析项目符号、分析项目存在状态或运行状况符号、分析项目基准符号。在新的国家标准中，对常用符号作了如下规定：1)所有符号均应为英文；2)基本采用2)国际标准化组织规定的符号。3)3)国际标准化组织中未规定的符号应为欧洲和美国常用的符号。4)国际标准化组织和欧美没有，用英语名词的首字母(或简称)表示；5)对于中国或其他国家特有的项目，应采用最初规定的符号。为了鉴定煤的质量，通常提取一小部分煤用于质量鉴定，这个提取过程是取样。为了确定煤的某些特性，从煤中提取的有代表性的部分称为煤样。(1)代表煤质分析项目的符号(一般用大写首字母或项目英文名称的首字母缩略词表示)，代表新旧标准中常见煤质分析项目的符号对照表(用小写首字母或对应英文名称的首字母缩略词表示，并在煤质分析项目符号的右下角加下标)。 新旧标准中表示常见煤质分析项目存在状态或运行状况的符号对照表，(在修订后的国家标准中，分析项目基准的符号用每个英文名称的小写字母表示，标在“煤质分析项目符号”的右下方，用“逗号”与“表示煤质分析项目存在状态或运行状况的符号”分开。 (2)表示煤质分析项目的存在状态或运行状况的符号，(3)表示煤质分析项目基准的符号，该基准是煤样的基准，其表示测量煤质分析测试结果的煤样。1。基准的含义，煤质分析项目中常用的新旧标准基准名称及符号表，2。常用基准的含义和使用的意义接收基数(ar):基于煤样的接收状态(包括煤的所有成分)。用于售煤、物料平衡、热平衡和热效率计算。(2)空气干燥基础(ad):基于与空气湿度平衡的煤样(不包括煤的外部水分)。它主要用作实验室煤质分析项目测定的依据。(3)干燥基料(D):它基于假定无水状态下的煤样(不包括煤的外部水分和内部水分)。它主要用于比较煤的质量，并指示煤的灰分、硫含量、磷含量和热值。(4)干无灰基料(daf):基于假设的无水无灰状态下的煤样(不包括煤的外部水分、内部水分和灰分)。它主要用于了解和研究煤的有机物。干燥无矿物质基料(dmmf):它是基于假设的无水无矿物质状态下的煤样(不包括煤的外部水分、内部水分和矿物质)。它主要用于，3。基准之间的关系对于同一个煤样，如果测试结果用不同的基准来表示，其值就会不同。因此，类似的分析项目只能在同一基准的基础上进行比较。下图显示了基准之间的关系。4.每个基准的转换。在实验室条件下测量的煤质分析项目通常在风干的基础上进行测量。然而，在表达煤质分析报告的结果时，国家标准通常规定将风干煤样品基准的每个指标转换为基于接收的基准、干燥的基准煤样品和干燥的无灰分基准煤样品的指标。在实际工作中，有时需要将一些指标转换成其他基准(例如，在计算工业物料平衡或热平衡时，需要将相关指标转换成接收基准，以获得每吨原煤可产生多少热量、灰分和碳等)。)。为此，我们必须了解各种指标和各种基准之间的关系和转换。常用基准之间的换算公式如下(x代表煤质分析项目):(1)风干基和干燥基的换算，(2)风干基和干燥无灰基的换算，(3)干燥基和干燥无灰基的换算，(4)接收基和干燥无灰基的换算，(5)接收基和风干基的换算，(6)总水分的计算公式，(4-1)，(4-2)，(4-3)，(4-4)，(4-5)，(4-6)， 进行基准换算时应注意以下三个问题：(1)换算后的煤质分析指标必须包含在对方的基准中，否则不能换算。 例如，st和ad包含st和d，它们可以通过公式4-1进行转换。Ad和Adaf之间的转换无法执行，因为干燥的无灰基底中没有灰。(2)用上述公式换算时，煤质分析和测定结果不应代入百分号，而应在书写答案时加上百分号。(3)不同基准的数据不能直接加减。(1)用煤的灰分、硫分、磷分和发热量来表示煤质时，以常用的干基为基准，即Ad、St、d、Pd、qgr、d；(2)在研究煤中有机物的特性时，通常使用干燥的无灰碱作为基准，如Vdaf、Cdaf、Hdaf等。(3)在计算物料平衡、热量平衡、煤炭计量和定价时，以常用的接收基准为基准，如Mt、ar、Qnet、ar、Aar、Har等。第二段煤的化学成分如下：1 .煤中的水分(m)，煤，加热，挥发部分，非挥发部分，水分(m)，煤中无机物热解产生的气体，煤中有机物热解产生的气体(v)，煤中无机物热解产生的残渣(a)，煤中有机物的发热部分(fc)， 2%，负，煤的化学组成M A V FC，(1)煤中的水分来源，煤中的水来自煤的形成过程， 煤的形成、开采和开采煤的工业分析是指测定煤中m、a、v和FC的过程。 应注意(2)煤中水分的类型，煤中水分的含量，根据煤中水分的存在状态，根据测定煤中水分的操作条件，以及游离水：吸附在煤表面并存在于煤内部毛细管中的水。化合水：指煤中矿物质的结晶水。煤的工业分析中不考虑这种水分。自由水分是附着在煤表面和内部大毛细管(半径大于10-5厘米)上的水分，而湿水分是存在于内部小毛细管(半径小于10-5厘米)中的水分。外部水分(Mf):是指煤样与环境空气在40 50达到水分平衡时损失的水分。内部水分(Minh):是指在100 110的测量条件下，煤样达到干燥状态时的水分损失。煤的最高内在含水量(MHC):指在温度30，相对湿度96% 97%的条件下达到吸湿平衡的煤的内在含水量。以内部水分状态最高的煤样为基准是恒湿基准，分析结果数据主要应用于煤炭理论研究和煤炭分类由于它们之间的标准不同，煤的总水分不能通过将它们加在一起直接获得，而必须通过使用总水分计算公式(公式4-6)进行转换来获得。(下一页的示例)。接收的基本总水分(Mt，ar)代表煤中的实际水分含量。(3)煤中总水分(Mt，ar)，(4)煤水分指数的使用意义，1。接收基准总水分(Mt，ar):它是衡量煤炭经济价值最基本的质量指标之一，也是商品煤定价的重要依据。在工业中，总水分可以用来计算热量平衡、物料平衡和煤的热值。2.风干基水分：主要用于煤质分析中各种指标的计算和基准换算。*煤水分指数符号的缩写：Mt，ar，缩写，Mt，Mar，Mf，ar，缩写、Mf，Minh，Minh，Mad，缩写，Minh，ar，Minh，ad，示例4-1空气干燥后，接收的基础煤样品重量为1000.0克和900.0克。两个风干煤样各10.000克，测定内部水分，即两个在105干燥的煤样分别重9.512克和9.484克。询问煤样品的总水分？解决方案：(1)计算煤样的外部水分(2)计算煤样的内部水分，例如，计算煤的总水分、(3)根据公式(4-6)计算煤样的总水分：A:煤样的总水分为14.52%。泥炭含水量可达40% 50%。褐煤约占10% 40%；烟煤一般为1% 8%；另一方面，无烟煤有增加的趋势，这是由于无烟煤中孔隙的增加。在评价煤的质量时，煤中的水分是根据Mt%来分级的。(5)煤总水分分类(Mt，ar)和煤总水分分类(mt/t850-2000)。一般来说，水分是煤中的有害成分，不利于煤的工业利用；然而，水对煤的工业利用也很好。1.水分对煤炭工业利用的危害(1)煤炭运输中，无效运输量和运输成本增加；(2)燃烧时，煤的热值降低；(3)在储存过程中，煤容易破碎，加速煤的氧化和自燃，冬季装卸煤困难；当硫酸亚铁硫酸亚铁焦化时，焦化时间延长，焦炉使用寿命缩短。(5)在机械加工中，水分含量高的煤很难破碎和筛分，这不仅降低了生产效率，还可能损坏设备。2.水对煤炭工业利用的好处(1)燃烧煤粉时，煤中含有适量的水，可防止煤粉损失，并适当提高炉内辐射能。(2)水可用作加氢液化和气化的氢供体。(6)煤中水分对煤利用的影响。煤中的矿物质不是煤中的水分。煤的灰分不是煤的固有成分，而是煤在燃烧过程中水分损失、分解、氧化和矿物质结合的变化而产生的固体混合物。因此，严格地说，它不能称为“煤中的灰分”，而是“煤的灰分”。煤中矿物质(MM)和煤的灰分产率(a)，(1)煤中矿物质(MM)，煤中矿物质的分类和来源，原生矿物质，次生矿物质，外来矿物质，来自，衍生自，衍生自，煤形成植物本身所含的矿物质，一般为1% 2%。它不能机械移除。在成煤过程中，从外部进入成煤沼泽后留在煤中的矿物质含量不高。很难从煤中分离出来。在煤矿开采过程中，煤层的顶、底板和泥带与煤中的矿物质混合在一起。可以用普通的选煤方法除去。内部矿物质，内部灰分，外部矿物质，外部灰分，形成物，形成物，煤中矿物质的含量相差很大，一般为2% 40%；它的化学成分极其复杂，主要包括氧化物、硫化物、硅酸盐、碳酸盐和硫酸盐。煤中的矿物质含量一般不直接测定，但用它与煤中灰分含量的关系，通过经验公式来近似煤中的矿物质含量。煤中的矿物质含量可通过以下公式计算：公式中：mm-煤中矿物质含量，%;aad空气干燥基础灰，%;圣，当煤中碳酸盐和硫酸盐较多时，矿物含量可由公式(4-7)计算。含碳酸盐、硫酸盐和氧化铁较少的煤可由公式(4-8)计算。煤的灰分煤的灰分是煤完全燃烧后，煤中矿物质经过脱水、分解、氧化、化合等反应形成的混合物。Al4(Si4O 10)(OH8)4so 2Al2O 34H2OCaCo3CaCo2FeS 211O 22Fe2O 38SO2Caosio 2CaSIO 2。煤的灰分(A)在煤质分析中，煤的灰分(Aad%)通常由风干的煤样来确定。具体地说，将一定质量的风干基煤样放入850-15的马弗炉中燃烧至恒重，燃烧后的残渣(灰分)占煤样质量的质量百分比为煤的灰分产率。(2)煤的灰分(A)，分解：高岭土，脱水：氧化：组合：煤的灰分转化率(Aad%)，为了消除风干煤样内部水分的变化对灰分产率的影响，使不同煤样之间的灰分产率相当，风干灰分(Aad)在表示煤的灰分产率时应转化为干燥灰分(ad)。换算公式如下：例4-2某煤层两个煤样的煤质分析结果为：煤样1: MAD1=5.0%，AAD1=19.0%；煤样2: mad2=10.0%，Aad2=18.0%。找到这个煤层的干灰分了吗？解决方案：根据公式(4-9)；那么；该煤层的答案是：该煤层的干基灰为20.0%。根据煤的干灰分对煤的分类，煤的干灰分是衡量工业用煤质量的重要指标之一。根据煤的干基灰分(ad%)，GB/T 15224.1-2004分别对冶炼用动力煤和炼焦精煤进行了分类。(1)热煤的灰分分类热煤的灰分分类按表1。(2)冶炼用精制炼焦煤的灰分分类根据表2冶炼用精制炼焦煤的灰分分类。实施例4-3众所周知，煤样品的Mt=10.0%，Mad=1.0%，Aad=11.0%。这种煤一吨能产生多少灰分？解决方法：根据公式(4-5): 1吨这种煤会产生100公斤的灰。煤灰对煤利用的影响一般来说，矿物质或灰分是煤的有害成分，灰分越高，煤的质量越差。灰分会降低煤的热值，增加运输成本，增加出渣量，降低焦炭质量和焦炉生产效率，加速煤的风化和自燃等。粉煤灰也可作为资源开发利用，如用作建筑材料，从粉煤灰中提取聚合铝、氯化铝、稀有分散元素等。一、表1动力煤的灰分分类，表2冶炼用炼焦煤的灰分分类，(3)高炉喷吹用煤的灰分分类，高炉喷吹用煤的灰分分类可参照“表2冶炼用炼焦煤分类”。(4)其他炼焦精煤和原煤的灰分分类可参考“表1动态煤分类”。煤中的有机物=100-水分-矿物质煤中有机物的真实含量很难确定，主要是因为煤中的矿物质很难确定。普通煤的灰分(Aad%)大致代表煤中矿物质的含量，即煤中的有机物100-Mad-Aad=可燃。(3)煤中的有机物和煤中的挥发分产率(v)，(1)煤中的有机物，(2)煤中的挥发分产率(v)，(1)煤中的挥发分是煤样品在与空气隔绝加热时，在一定条件下煤中有机物热分解和“挥发”的产物