煤相关知识Word格式.docx
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1.1
指标介绍
2.2
检验标准
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一、水分（M）
水分的存在对煤的利用极其不利，它不仅浪费了大量的运输资源，而且当煤作为燃料时，煤中水分会成为蒸汽，在蒸发时消耗热量；
另外，精煤的水分对炼焦也产生一定的影响。
一般水分每增加2%，发热量降低100kcal/kg（大卡/千克）；
冶炼精煤中水分每增加1%，结焦时间延长5一10min.
二、灰分（A）
煤在彻底燃烧后所剩下的残渣称为灰分，灰分分外在灰分和内在灰分。
外在灰分是来自顶板和夹研中的岩石碎块，它与采煤方法的合理与否有很大关系。
外在灰分通过分选大部分能去掉。
内在灰分是成煤的原始植物本身所含的无机物，内在灰分越高，煤的可选性越差。
灰是有害物质．动力煤中灰分增加，发热量降低、排渣量增加，煤容易结渣；
一般灰分每增加2%，发热量降低100kcal/kg左右。
冶炼精煤中灰分增加，高炉利用系数降低，焦炭强度下降，石灰石用量增加；
灰分每增加1%，焦炭强度下降2%，高炉生产能就下降3%，石灰石用量增加4%.
三、挥发分（V）
煤在高温和隔绝空气的条件下加热时，所排出的气体和液体状态的产物称为挥发分。
挥发分的主要成分为甲烷、氢及其他碳氢化合物等。
它是鉴别煤炭类别和质量的重要指标之一。
一般来讲，随着煤炭变质程度的增加，煤炭挥发分降低。
褐煤、气煤挥发分较高，瘦煤、无烟煤挥发分较低。
四、固定碳含量（FC）
固定碳含量是指除去水分、灰分和挥发分的残留物，它是确定煤炭用途的重要指标。
从100减去煤的水分、灰分和挥发分后的差值即煤的固定碳含量。
根据使用的计算挥发分的基准，可以计算出干基、干燥无灰基等不同基准的固定碳含量。
五、全硫（St）
硫是煤中的有害元素，包括有机硫、无机硫。
1%以下才可用于燃料。
部分地区要求在0.6和0.8以下，现在常说的环保煤、绿色能源均指硫份较低的煤。
常用指标有：
空气干燥基全硫（St,ad）、干燥基全硫（St.d）及收到基全硫（St,ar）。
六、发热量（Q）
发热量是指单位质量的煤完全的燃烧时所产生的热量，主要分为高位发热量和低位发热量。
煤的高位发热量减去水的汽化热即是低位发热量。
发热量国际单位为百万焦耳/千克（MJ/kg），常用单位大卡斤克，换算关系为：
1MJ/kg=239.14kcal/kg、1J=0.239gcal、1cal=4.l8J。
如发热量5500kcaL/kg,5500kcal/kg=5500÷
239.14=23MJ/kg.为便于比较，我们在衡量煤炭时消耗时，要把实际使用的不同发热量的煤炭换算成标准煤，标准煤的发热量为29.27MJ/kg（7000kcal/kg）。
国内贸易常用发热量标准为收到基低位发热量（Qnet,ar），它反映煤炭的应用效果，但外界因素影响较大，如水分等，因此Qnet,ar不能反映煤的真实品质。
国际贸易通用发热量标准为空气干燥基高位发热量（Qgr,ad），它能较为准确的反映煤的真实品质，不受水分等外界因素影响。
在同等水分、灰分等情况下，空气干燥基高位发热量比收到基低位发热量高1.25MJ/kg（300kcal/kg）左右．
七、胶质层最大厚度（Y）
烟煤在加热到一定温度后，所形成的胶质层最大厚度是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。
它是煤炭分类的重要标准之一。
动力煤胶质层厚度大，容易结焦；
冶炼精煤对胶质层厚度有明确要求．
八、粘结指数（G）
在规定条件下以烟煤在加热后粘结专用无烟煤的能力，它是煤炭分类的重要标准之一，是冶炼精煤的重要指标。
粘结指数越高，结焦性越强．
九、煤灰熔融性温度（灰熔点）
在规定条件下得到的随加热温度而变化的煤灰熔融性变形温度（DT）、软化温度（ST）、半球温度（HT）、流动温度（FT），常用软化温度（ST）来表示。
灰熔融性温度越高，煤灰不容易结渣。
因锅炉设计不同，对灰熔融性温度要求也不一样。
煤灰熔融性温度的高低，直接关系到煤作为燃料和气化原料时的性能，煤灰熔融性温度低，煤灰容易结渣，增加了排渣的难度，尤其是固态排渣的锅炉和移动床的气化炉，煤灰熔融性温度要求较高。
十、哈氏可磨指数（HGI）
哈氏可磨指数是反映煤的可磨性的重要指标。
煤的可磨性是指一定量的煤在消耗相同的能量下，磨碎成粉的难易程度。
可磨指数越大，煤越容易磨碎成粉。
在发电煤粉锅炉和高炉喷吹用煤，可磨指数是质量评价的一个重要指标。
十一、吉氏流动度（ddpm）
煤的流动度是表征煤在干馏时形成的胶质体的粘度，是煤的塑性指标之一。
流动度是研究煤的流变性和热分解力学的有效手段，又能表征煤的塑性，可以指导配煤和焦炭强度预测。
吉氏流动度是以固定力矩在煤受热形成的胶质体中转动的最大转速表示的流动度指标，用每分钟转动的角度来表示。
十二、坩埚膨胀序数（CSN）
坩埚膨胀序数是在规定条件下以煤在坩埚中加热所得焦块膨胀程序的序号表征煤的膨胀性和塑性指标．坩埚膨胀序数的大小取决于煤灰熔融性、胶质体生成期间析气情况和胶质体的不透气性。
十三、焦渣特征（CRC）
煤炭热分解以后剩余物质的形状。
根据不同形状分为8个序号，其序号即为焦渣特征代号。
1──粉状。
全部是粉末，没有相互粘着的颗粒．
2──粘着。
用手指轻碰即为粉末或基本上是粉末，其中较大的团块轻轻一碰即成粉末。
3──弱粘性。
用手指轻压即成块。
4──不熔融粘结。
用手指用力压才裂成小块，焦渣上表面无光泽，下表面稍有银白色光泽．
5──不膨胀熔融粘结。
焦渣形成扁平的块，煤粒的界限不易分清．焦渣上表面有明显的银白色金属光泽，下表面银白色光泽更明显。
6──微膨胀熔融粘结。
用手指压不碎，焦渣的上、下表面均有银白色金属光泽，但焦渣表面具有较小的膨胀泡．
7──膨胀熔融粘结。
焦渣的上、下表面均有银白色金属光泽，明显膨胀，但高度不超过15mm。
8──强膨胀熔融粘结。
焦渣的上、下表面有银白色金属光泽，焦渣高度大于15mm。
[1]
对于炼焦煤的各质量指标的检验，我国已经制定相应的检验标准，具体对应关系如下：
灰分：
煤的工业分析测定方法（GB/T212-2008）
挥发分：
黏结指数：
烟煤黏结指数测定方法（GB/T5447-1997）
胶质层厚度：
烟煤胶质层指数测定方法（GB/T479-2000）
全硫：
煤中全硫的测定方法（GB/T214-1996）
全水分：
煤中全水分的测定方法（GB/T211-2017）
发热量：
煤发热量的测定方法（GB/T213-2003）
[
无烟煤（英文名称anthracite），是一种坚硬、致密且高光泽的煤矿品种。
在所有的煤品种中，尽管无烟煤的发热量较低，但碳含量最高，杂质含量最少。
无烟煤
外文名
anthracite
别
称
优质煤
类
别
煤矿
化学式
C
分子量
颜
色
黑色
光
泽
有金属光泽
透明度
无
晶
系
否
断
口
成介壳
硬
度
差
脆
性
晶体惯态
矿物密度
1.4-1.8g/cm3
溶解度
应
用
燃料
分
布
山西省占32%，河南省占18%，贵州省占11%，宁夏碱沟山
无烟煤，俗称白煤或红煤。
以脂摩擦不致染污，断口成贝壳状，燃烧时火焰短而少烟。
热值约6000-6500千卡/公斤。
无烟煤类型
标准煤
标准滤料采用优质碳块经精选、破碎、筛选加工而成，外观光泽度好，呈多棱形颗粒状，抗压耐磨性强，一般用于双层和三层过滤。
TJP滤料
TJP型无烟煤滤料，采用日本水道侏式会社标准生产，质量完全达到日本标准。
其主要用于钢铁系统的轧钢循环水处理及石油化工行业污水的深度处理，同时，亦适用于精密制造及航天航海等方面的高级用水过滤。
无烟煤滤料是一种水处理行业过滤用滤料，是特别从深井矿物中
精选的，具有最高的含碳量百分比。
无烟煤滤料采用人工分类，可减少无关矿物质并降低灰分含量，经过过滤和冲洗，确保其适合水过滤之用。
由于具有较好的固体颗粒保持能力，因此无烟煤能够可靠地提高悬浮颗粒清除能力。
常用规格
0.6-1.2mm0.8-1.8mm1-2mm3-6mm4-8mm。
技术指标
项目指标
破碎率+磨损率/%≤3
无烟煤密度/g·
㎝31.4~1.6
挥发分﹤10%
含泥量/%≤4
盐酸可容率/%≤3.5
密度大于1.8g/cm3含量/%≤8
粒径范围/mm0.8~1.8（双层）；
0.8~1.6（三层）
粒径小于下限颗粒/%≤3
粒径大于上限颗粒/%≤2
煤炭五大常用指标：
第一个指标：
水分。
煤中水分分为内在水分、外在水分、结晶水和分解水。
煤中水分过大是，不利于加工、运输等，燃烧时会影响热稳定性和热传导，炼焦时会降低焦产率和延长焦化周期。
现在我们常报的水份指标有：
1、全水份（Mt），是煤中所有内在水份和外在水份的总和，也常用Mar表示。
通常规定在8%以下。
2、空气干燥基水份（Mad），指煤炭在空气干燥状态下所含的水份。
也可以认为是内在水份，老的国家标准上有称之为“分析基水份”的。
第二个指标：
灰分
指煤在燃烧的后留下的残渣。
不是煤中矿物质总和，而是这些矿物质在化学和分解后的残余物。
灰分高，说明煤中可燃成份较低。
发热量就低。
同时在精煤炼焦中，灰分高低决定焦炭的灰分。
能常的灰分指标有空气干燥基灰分（Aad）、干燥基灰分（Ad）等。
也有用收到基灰分的（Aar）。
第三指标：
挥发份（全称为挥发份产率）V
指煤中有机物和部分矿物质加热分解后的产物，不全是煤中固有成分，还有部分是热解产物，所以称挥发份产率。
挥发份大小与煤的变质程度有关，煤炭变质量程度越高，挥发份产率就越低。
在燃烧中，用来确定锅炉的型号；
在炼焦中，用来确定配煤的比例；
同时更是汽化和液化的重要指标。
常使用的有空气干燥基挥发份（Vad）、干燥基挥发份（Vd）、干燥无灰基挥发份（Vdaf）和收到基挥发份（Var）。
其中Vdaf是煤炭分类的重要指标之一。
第四个指标：
固定碳
不同于元素分析的碳，是根据水分、灰分和挥发份计算出来的。
FCAVM=100
相关公式如下：
FCad=100-Mad-Aad-Vad
FCd=100-Ad-Vd
FCdaf=100-Vdaf
第五个指标：
全硫St
是煤中的有害元素，包括有机硫、无机硫。
低发热量定大卡数
MT
全水份Mt,mar是煤中所有内在水份<
空气干燥基水份（Mad）>
和外在水份的总和。
《无烟煤，烟煤的全水分定位8%；
不粘煤，弱粘煤，长焰煤，全水分定位12%；
褐煤全水分至少20%》
灰分.Aad（空气干燥基灰分）
释义：
《精煤按灰份划等级》
挥发份.Vad（空气干燥基挥发份）
固定碳。
FCad
100-水分（MT）灰分（Ad）挥发份（Vad）=固定碳
全硫STad（艾士卡法）测定
煤中的有害元素，包括有机硫、无机硫。
>
3为高硫1-3为中硫<
1为低硫
煤炭六项基本指标：
灰分
挥发份（全称为挥发份产率）V
固定碳
FC+A+V+M=100
FCad=100-Mad-Aad-Vad
FCd=100-Ad-Vd
全硫St
第六个指标：
煤的发热量
煤的发热量，又称为煤的热值，即单位质量的煤完全燃烧所发出的热量。
煤的发热量时煤按热值计价的基础指标。
煤作为动力燃料，主要是利用煤的发热量，发热量愈高，其经济价值愈大。
同时发热量也是计算热平衡、热效率和煤耗的依据，以及锅炉设计的参数。
煤的发热量表征了煤的变质程度（煤化度），这里所说的煤的发热量，是指用1.4比重液分选后的浮煤的发热量（或灰分不超过10%的原煤的发热量）。
成煤时代最晚煤化程度最低的泥炭发热量最低，一般为20.9～25.1MJ/Kg，成煤早于泥炭的褐煤发热量增高到25～31MJ/Kg，烟煤发热量继续增高，到焦煤和瘦煤时，碳含量虽然增加了，但由于挥发分的减少，特别是其中氢含量比烟煤低的多，有的低于1%，相当于烟煤的1/6，所以发热量最高的煤还是烟煤中的某些煤种。
鉴于低煤化度煤的发热量，随煤化度的变化较大，所以，一些国家常用煤的恒湿无灰基高位发热量作为区分低煤化度煤类别的指标。
我国采用煤的恒湿无灰基高位发热量来划分褐煤和长焰煤。
（1）发热量的单位
热量的表示单位主要有焦耳（J）、卡（cal）和英制热量单位Btu。
焦耳，是能量单位。
1焦耳等于1牛顿（N）力在力的方向上通过1米的位移所做的功。
1J=1N×
0J1MJ=1000KJ
焦耳时国际标准化组织（ISO）所采用的热量单位，也是我国1984年颁布的，1986年7月1日实施的法定计量热量的单位。
煤的热量表示单位：
J/g、KJ/g、MJ/Kg
卡（cal）是我国建国后长期采用的一种热量单位。
1cal是指1g纯水从19.5C加热到20.5C时所吸收的热量。
欧美一些国家多采用15Ccal，即1g纯水从14.5C加热到15.5C时所吸收的热量。
1cal（20Ccal）=4.1816J1cal（15Ccal）=4.1855J
1956年伦敦第误解蒸汽性质国际会议上通过的国际蒸汽表卡的温度比15Ccal还低，其定义如下：
1cal==4.1866J从上看出，15Ccal中，每卡所含热能比20Ccal还高。
英、美等国家目前仍采用英制热量单位（Btu），其定义是：
1磅纯水从32F加热到212F时，所需热量的1/180。
焦耳、卡、Btu之间的关系1Btu=1055.79J（≈1.055×
1000J）1J=9471.58×
10的负7次方Btu20Ccal/g与Btu/1b的换算公式：
因为1Btu=1055.79J,1B=453.6g所以1Btu/1b=1/1.8cal/g1cal/g=1.8Btu/1b
由于cal/g的热值表示因15Ccal或20Ccal等的不同而不同，所以国际贸易和科学交往中，尤其是采用进口苯甲酸（标明其cal/g）作为热量计的热容量标定时，一定要了解是什莫温度（C）或条件下的热值（cal/g）,否则将会对燃烧的热值产生系统偏高或偏低。
为了使热量单位在国内外统一，不须以J取代cal作为煤的发热量表示单位。
（2）煤的各种发热量名称的含义
a.煤的弹筒发热量（Qb）
煤的弹筒发热量，是单位质量的煤样在热量计的弹筒内，在过量高压氧（25～35个大气压左右）中燃烧后产生的热量（燃烧产物的最终温度规定为25C）。
由于煤样是在高压氧气的弹筒里燃烧的，因此发生了煤在空气中燃烧时不能进行的热化学反应。
如：
煤中氮以及充氧气前弹筒内空气中的氮，在空气中燃烧时，一般呈气态氮逸出，而在弹筒中燃烧时却生成N2O5或NO2等氮氧化合物。
这些氮氧化合物溶于弹筒税种生成硝酸，这一化学反应是放热反应。
另外，煤中可燃硫在空气中燃烧时生成SO2气体逸出，而在弹筒中燃烧时却氧化成SO3，SO3溶于弹筒水中生成硫酸。
SO2、SO3,以及H2SO4溶于水生成硫酸水化物都是放热反应。
所以，煤的弹筒发热量要高于煤在空气中、工业锅炉中燃烧是实际产生的热量。
为此，实际中要把弹筒发热量折算成符合煤在空气中燃烧的发热量。
b.煤的高位发热量（Qgr）煤的高位发热量，即煤在空气中大气压条件下燃烧后所产生的热量。
实际上是由实验室中测得的煤的弹筒发热量减去硫酸和硝酸生成热后得到的热量。
应该指出的是，煤的弹筒发热量是在恒容（弹筒内煤样燃烧室容积不变）条件下测得的，所以又叫恒容弹筒发热量。
由恒容弹筒发热量折算出来的高位发热量又称为恒容高位发热量。
而煤在空气中大气压下燃烧的条件湿恒压的（大气压不变），其高位发热量湿恒压高位发热量。
恒容高位发热量和恒压高位发热量两者之间是有差别的。
一般恒容高位发热量比恒压高位发热量低8.4～20.9J/g,实际中当要求精度不高时，一般不予校正。
c.煤的低位发热量（Qnet）煤的低位发热量，是指煤在空气中大气压条件下燃烧后产生的热量，扣除煤中水分（煤中有机质中的氢燃烧后生成的氧化水，以及煤中的游离水和化合水）的汽化热（蒸发热），剩下的实际可以使用的热量。
同样，实际上由恒容高位发热量算出的低位发热量，也叫恒容低位发热量，它与在空气中大气压条件下燃烧时的恒压低位热量之间也有较小的差别。
d.煤的恒湿无灰基高位发热量（Qmaf）
恒湿，是指温度30C，相对湿度96%时，测得的煤样的水分（或叫最高内在水分）。
煤的恒湿无灰基高位发热量，实际中是不存在的，是指煤在恒湿条件下测得的恒容高位发热量，除去灰分影响后算出来的发热量。
恒湿无灰基高位发热量是低煤化度煤分类的一个指标。
（3）煤的弹筒发热量的测试要点见GB213-87。
（4）煤的高位发热量计算
煤的高位发热量计算公式为：
Qgr,ad=Qb,ad-95Sb,ad-aQb,ad
式中：
Qgr,ad——分析煤样的高位发热量，J/g;
Qb,ad——分析煤样的弹筒发热量，J/g;
Sb,ad——由弹筒洗液测得的煤的硫含量，%；
95——煤中每1%（0.01g）硫的校正值，J/g;
a——硝酸校正系数。
Qb,ad≤16700J/g,a=0.00116700J/g<
Qb,ad<
25100J/g,a=0.0012Qb,ad>
25100J/g,a=0.0016当Qb,ad〉16700J/g，或者12500J/g<
16700J/g，同时，Sb，ad≤2%时，可用St,ad代替Sb,ad。
（5）煤的低位发热量的计算Qnet,ar=（Qgr,ad-206Had）（100-Mar）/（100-Mad）-23Mar
Qnet,ar——收到基低位发热量，J/g;
Qgr,ad——分析煤样的高位发热量，J/g；
Had——分析煤样氢含量，%；
Mar——收到基水份，%；
Mad——空气干燥基水份，%。
（6）煤的各种基准发热量及其换算
a.煤的各种基准得发热量如上所述，煤的发热量有弹筒发热量、高位发热量和低位发热量，每一种发热量又有4种基准，所以煤的不同基准的各种发热量有3×
4=12种表示方法，即：
弹筒发热量4种表示方式：
Qb,ad——分析基弹筒发热量；
Qb,d——干燥基弹筒发热量；
Qb,ar——收到基弹筒发热量；
Qb,daf——干燥无灰基弹筒发热量。
高位发热量4种表示形式：
Qgr,ad——分析基高位发热量；
Qgr,d——干燥基高位发热量；
Qgr,ar——收到基高位发热量；
Qgr,daf——干燥无灰基高位发热量。
低位发热量4种表示形式：
Qnet,ad——分析基低位发热量；
Qnet,ar——收到基低位发热量；
Qnet,daf——干燥无灰基低位发热量。
b.煤的各种基准的发热量间的换算煤的各种基准的发热量间的换算公式和煤质分析中各基准的换算公式相似。
Qgr,ad=Qgr,ad×
（100-Mar）/（100-Mad）Qgr,d=Qgr,ad×
100/（100-Mad）Qgr,daf=Qgr,ad×
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