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煤的工業(yè)分類
一、煤炭分類方法
分類方案首先根據表征煤化速度的干燥無灰基揮發(fā)分 Vdaf(%),
將所有煤炭按 Vdaf ≤10% 、Vdaf ≤10% ~20% 、Vdaf >10% ~ 28% 、
Vdaf >28% ~37% 和 Vdaf >37% 共分為五部分,再分別根據透光率或
粘結指數等其它指標把各類煤再細分為褐煤、煙煤和無煙煤三部分。
1 、褐煤
在褐煤階段, 利用透光率(Pm %)和恒濕無
2、灰基煤的高位發(fā)熱量
( Q gr,maf, MJ/KG )來區(qū)分褐煤和長焰煤,并用透光率( Pm )再把褐煤細分為 2 小類,即年老褐煤和年輕褐煤。
2 、煙煤
在煙煤階段,利用粘結指數(GR.1 )和膠質層最大厚度 Y 值(mm )
(或奧亞膨脹度 b 值, %)再細分為 12 類煤,即貧煤、貧瘦煤、瘦煤、焦煤、肥煤、氣肥煤、氣煤、 1/3 焦煤、 1/2 中粘煤、弱粘煤、不粘煤和長焰煤。
3 、無煙煤
在無煙煤階段,根據氫含量( Hdaj , %)或按發(fā)分( Vdaf , % )再細分為 3 小類,即分為年老
3、無煙煤、典型無煙煤、年輕無煙煤。
二、煤炭煤質指標分級
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煤炭發(fā)熱量、揮發(fā)分分級
煤炭低位發(fā)熱量分級(
Qnet, ar )
煤的揮發(fā)分分級 (GB/T212)
發(fā)熱量范圍
分級范圍
序號
級別名稱
代號
( Qnet, ar
級別名稱
代號
( Vdaf ,%)
KJ/kg )
1
低熱值煤
L
4、Q
8.50 ~ 12.50
特低揮發(fā)分煤
SLV
≤ 10.00
2
中低熱值煤
MLQ
12.51 ~ 17.00
低揮發(fā)分煤
LV
> 10~20
3
中熱值煤
MQ
17.01 ~ 21.00
中等揮發(fā)分煤
MV
> 20~28
4
中高熱值煤
MHQ
21.01 ~ 24.00
中高揮發(fā)分煤
MHV
> 28~37
5
高熱值煤
HQ
24.01 ~ 27.00
高揮發(fā)分煤
HV
> 37~50
6
特高熱值煤
SHQ
> 27.0
特高揮發(fā)分煤
SHV
> 50
煤炭灰分、硫分分級
5、
煤炭灰分分級(
Ad,)
煤炭硫分分級( St , d)
序號
級別名稱
代號
灰分范圍
級別名稱
代號
硫分范圍
( Ad,%)
( St , d%)
1
特低灰煤
SLA
≤ 5.00
特低硫煤
SLS
≤ 0.50
2
低灰分煤
LA
5.01 ~ 10.00
低硫分煤
LS
0.51 ~ 1.00
3
低中灰煤
LMA
10.01 ~ 20.00
低中硫煤
LMS
1.01 ~ 1.50
4
中灰分煤
MA
20.01 ~ 30.00
中硫分煤
MS
1.51 ~ 2.00
5
中
6、高灰煤
MHA
30.01 ~ 40.00
中高硫煤
MHS
2.01 ~ 3.00
6
高灰分煤
HA
40.01 ~ 50.00
高硫分煤
HS
> 3.00
煤的固定碳、全水分分級
煤的固定碳分級 (GB/T212)
煤炭全水分分級 (GB/T212)
序號
級別名稱
代號
分級范圍
級別名稱
代號
分級范圍
( FCd, %)
( Mt,%)
1
特低固定碳煤
SLFC
≤ 45.00
特低全水分煤
SLM
≤ 6.0
2
低固定碳煤
LFC
> 45~ 55
低全水分煤
7、
LM>6~8
3
中等固定碳煤
MFC
> 55~ 65
中等全水分煤
MLM> 8~ 12
4
中高固定碳煤
MHFC
> 65~ 75
中高全水分煤
MHM > 12~20
5
高固定碳煤
HFC
> 75~ 85
高全水分煤
HM> 20~40
6
特高固定碳煤
SHFC
> 85
特高全水分煤
SHM
> 40
三、各類煤的基本特性及其主要用途
1.無煙煤( WY )
無煙煤的特點是固定碳高,揮發(fā)分低,純煤真密度高達 1.35 ~
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1.90 ,無粘結性,燃點高,一般達 360 ~420 ℃左右。燃燒時冒煙少。
這類煤又細分為 01 號(年老)、02 號(典型)和 03 號(年輕)三
個小類。
無煙煤主要供民用及作合成氨造氣的原料;低灰、低硫,且質軟
易磨的無煙煤,不僅是理想的高爐噴吹和燒結鐵礦石用的還原劑與燃
料,而且還可以作制造各種碳素材料如碳電極、炭塊,活性炭、濾料
等原料;某些無煙煤制成的航空用型煤還可用于飛機發(fā)動機和車輛馬
9、
達的保溫。
2 .貧煤( PM )
貧煤是煙煤中變質程度最高的一小類煤、 不粘結或呈現微弱的粘
結在層狀焦爐中不結焦。發(fā)熱量比無煙煤高,燃燒時火焰短,耐燒,
但燃點也較高,僅次于無煙煤,一般在 350 ~360 ℃左右。主要作為
電廠燃料,尤其是與高揮發(fā)分煤配合燃燒時更能充發(fā)揮其熱值高又耐
燒的優(yōu)點。一般也可作民用及工業(yè)鍋爐的燃料。
3 .貧瘦煤( PS)
貧瘦煤是煉焦煤中變質程度最高的一種,其特點是揮發(fā)分較低,
但其粘結性僅次于典型瘦煤。單獨煉焦時,生成
10、的粉焦多;在配煤煉
焦時配入較少比例時也能起到瘦煤的瘦化作用, 對提高焦炭的塊度起
到良好的作用。這類煤也是發(fā)電、機車、民用及工業(yè)爐窯的燃料。
4 .瘦煤
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瘦煤是具有中等粘結性的低揮發(fā)分煉焦煤。 煉焦過程中能產生相
當數量的膠質體, Y 值一般在 6 ~10mm 左右。單獨煉焦時能得到塊
度大、裂紋少、抗碎強度較好的焦炭,但其耐磨強度較差,其作為配
11、
煤煉焦使用較好。高硫、高灰的瘦煤一般只用電廠及鍋爐燃料。
5 .焦煤( JM )
焦煤是一種結焦性較強的煉焦煤,揮發(fā)分( Vdaf )一般在 16% ~
28% 之間。加熱時能產生熱穩(wěn)定性很高膠質體。 單獨煉焦時能得到塊
度大、裂紋少,抗碎強度和耐磨強度都很高的焦炭。但單獨煉焦時膨
脹壓力大,有時易產生推焦困難。一般以作為配煤煉焦使用較好。
6 .肥煤( FM )
肥煤是中等揮發(fā)分及中高揮發(fā)分的強粘結性煉焦煤, 其揮發(fā)分多
在 25% ~35% 左右。加熱時能產生大量的膠質體。煉焦
12、時能生成熔融性好、強度高的焦炭, 耐磨強度比相同揮發(fā)分的焦煤煉出的焦炭還好。它是配煤煉焦中的基礎煤。
7 .1/3 焦煤( 1/3JM )
1/3 焦煤是中等偏高揮發(fā)分的較強粘結生煉焦煤, 相當于原煤分為類中的 2 號肥氣煤及部分 2 號肥焦煤,也有少量粘性較好的 1 號
肥氣煤和 1 號肥焦煤。它實質上是一種介于焦煤、 肥煤和氣煤之間的過渡煤。在單煤煉焦時能生成熔融性良好,強度較高的焦炭。焦炭的抗碎強度接近肥煤, 耐磨強度則又明顯地高于氣肥煤和氣煤。 因此它
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既能單煤煉焦供中型高爐使用, 也是良好的配煤煉焦的基礎煤。 在煉
焦時配入量可在較寬范圍內波動而能獲得高強度的焦炭。
8 .氣肥煤( QF)
氣肥煤是一種揮發(fā)分和膠質體厚度都很高的強粘結性煉焦煤。 有
人稱之為液肥煤。 結焦性高于氣煤而低于肥煤, 膠質體強多但較稀薄
(即膠質體的粘稠度?。?。單煤煉焦時能產生大量和煤氣和液體化學
產品。它最適合于高溫干餾制造城市煤氣, 也可用于配煤煉焦以增加
化學產品的收率。
9
14、 .氣煤( QM )
氣煤是一種變質程度較低,揮發(fā)分較高的煤焦煤,結焦性較強,
加熱時能產生較高的煤氣和較多的焦油。 膠質體的熱穩(wěn)定性較差, 也
能單獨結焦。但焦炭的抗碎強度和耐磨強度多低于其它煉焦用煤牌
號。焦炭多呈細長條而易碎,并有較多的縱裂紋。一般在配煤煉焦時
多配入氣煤后可增多煤氣和化學產品的產率。 有的氣煤也可單獨高溫
干餾來制造城市煤氣。
10 .1/2 中粘煤( 1/2ZN )
1/2 中粘煤相當于原分類中的一部分 1 號肥焦煤和 1 號肥煤以及
粘結性較
15、好的一些弱粘煤, 因而它也是一種過渡煤。 但這類煤的儲量
和產量不多。它是揮發(fā)分變化范圍較寬、中等粘結性的煉焦煤。其中
有一部分煤在單煤煉焦時能結成一定強度的焦炭, 故要作為配煤煉焦
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的原料。但單煤煉焦時的焦炭強度差,粉焦率高。故主要可作為氣化
或功力用煤。我國目前尚未發(fā)現單獨生產 1/2 中粘煤的礦井。
11 .弱粘煤( RN )
弱粘煤是一種粘結性較弱的從低變
16、質到中等變質程度的非煉焦
用煙煤。隔約空氣加熱時產生的膠質體少, 煉焦時有的能結成強度差
的小塊焦,有的只有少部分能凝結成碎屑焦,粉焦率很高。這種煤的
成因也較特殊, 在煤巖組分中有較高的絲質組及半質組組分, 且多形
成于中生代的早、中侏羅紀時期。一般適用于氣化及動力燃料。
12 .不粘煤( BN )
不粘煤是一種在成煤初期已經受到相當程度氧化作用的低變質
到中等變質程度的非煉焦用煙煤。 焦化時不產生膠質體。 煤的水分大,
純煤發(fā)熱僅高于一般褐煤而低于所有煙煤, 有的還含有一定數量的
17、再
生腐植酸。煤中含氧量多在 10%~15% 左右。主要可作為發(fā)電和氣化
用煤,也可作為動力和民用燃料,但由于這類煤的灰熔點低,最好與
其他煤類配合燃燒,可充分利用其低灰、低硫、收到基低位發(fā)熱量較
高的優(yōu)點。
13 .長焰煤( CY)
長焰煤是變質程度最低的高揮發(fā)分非煉焦用煙煤, 其煤化程度僅
高于褐煤而低于其它各類煙煤。煤的燃點低,純煤熱值也不高。從無
粘結性到弱粘性均有, 有的還含有一定數量的腐植酸。 貯存時易風化、
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碎裂。有的長焰煤加熱時能產生一定數量的膠體質, 也能結成細小的
長條形焦炭,但焦炭強度差,焦粉率高。一般不用于煉焦,多作為電
廠、機車燃料以及工業(yè)爐控制燃料。也可作氣化用煤。
14 .褐煤( HM )
褐煤是煤化程度最低的礦產煤,其特點是水分大,孔隙度大,揮
發(fā)分高,不粘結,熱值低,含有不同數量的腐植酸。 氧含量高到 15% ~
30% 左右,化學反應性強,熱穩(wěn)定性差。塊煤加熱時破碎嚴重,存放
19、在空氣中很容易風化變質, 破碎成小塊甚至呈粉末狀, 使熱值更加降
低。灰熔點也普遍較低,煤灰中常含有較多的鈣鹽,其中有的來自腐
植酸鈣,也有的來自碳酸鈣和硅酸鈣。褐煤分為年老 2 號褐煤和 1
號年輕褐煤。
四、煤質指標中的概念
在煤的工業(yè)分析結果換算中 ,常用以下 4 種基準 :ar、ad 、d 、
daf —— 分別代表收到基、空氣干燥基、干基和干燥無灰基。
分析基( ad ):進行煤質分析化驗時,煤樣所處的狀態(tài)為空
氣干燥狀態(tài)。
干燥基(d ):進行煤質分析化驗
20、時, 煤樣所處的狀態(tài)為無水
分狀態(tài)。
收到基( ar ):進行煤質分析化驗時,煤樣所處的狀態(tài)為收
到該批煤所處的狀態(tài)。
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干燥無灰基( daf ):煤樣的這種狀態(tài)實際中是不存在的, 是
在煤質分析化驗中,根據需要換算出的無水、無灰狀態(tài)。
無水無礦物質基( dmmf ):煤樣的這種狀態(tài)實際中也是不
存在的,也是換算出的無水、無礦質狀態(tài)。
恒濕無灰基(
21、 maf ):煤樣的這種狀態(tài)也是換算出來的。恒
濕的含義是指溫度在 30c ,相對濕度為 96% 時測得煤樣的水分(或
叫最高內在水分)。
通常煤的水分、灰分、揮發(fā)分是直接測出的,而固定碳是用差減
法計算出來的。 廣義上講,煤的工業(yè)分析還包括煤的全硫分和發(fā)熱量
的測定, 又叫煤的全工業(yè)分析。
Mt (全水分):煤中的水分,包括內水(煤的內部小毛細管所吸
附的水)和外水(附著在煤的表面和被煤的表面大毛細管吸附的水) 。
不含結晶水。
Mad (分析煤樣的水分):在標準狀況
22、下,煤厚度小于 0.2mm
以下的分析煤樣的水分。
Aad (分析煤樣的灰分):
Ad (灰分):指煤完全燃燒后剩下的殘碴。
Vdaf (揮發(fā)分):把煤置于與空氣隔絕的一定高溫條件下加熱,
分解出來的焦油蒸汽和氣體稱為揮發(fā)分。
St,d (硫分):煤中的硫分有三種:黃鐵礦硫、硫酸鹽硫、有機
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硫。
Qgr,ad (高位發(fā)熱量):由彈筒發(fā)熱
23、量(在氧彈中有過剩的氧的
情況下,按規(guī)定壓力燃燒單位重量的試樣所產生的熱量) 中減掉稀硫
酸生成熱和二氧化硫生成熱之差, 再減去稀硝的生成熱, 得出的就是
高位發(fā)熱量。
Qnet.ar (低位發(fā)熱量):高位發(fā)熱量減掉水的蒸發(fā)熱,就是低位
發(fā)熱量。
煤的粘結性:煤在密閉狀態(tài)下加高溫時( 700 度以上)時,煤炭
粉末形成粘結塊的能力。 為確定煤的煉焦性能, 工業(yè)煉焦爐所產的焦
炭質量決定于煤的兩個煉焦性指標:膠質層厚度 Y 和收縮度 X。
奧亞膨脹度( b 值)為國際上最
24、通用的一種測定煤膨脹性和結焦
性的方法 ,b 值是專門用來區(qū)分肥煤和其他煤類的一個重要指標 (與
膠質層最大厚度 Y 值并列)。
附:中國煤炭分類簡表
中國煤炭分類簡表
分類指標
類別
符號
恒溫無灰基
揮發(fā)分
粘結指數
膠質層厚度 奧亞膨脹度
透光率
高位發(fā)熱量
無煙煤
WY
≤10.0
貧煤
PM
>10.0 ~20.0
≤5
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貧瘦煤
PS
>10.0
~20.0
>5 ~20
瘦煤
SM
>10.0~20.0
>20 ~65
>20.0
~28.0
>50 ~65
焦煤
JM
≤25.0
(≤150)
>10.0
~28.0
65 #
肥煤
FM
>10.0
~37.0
(>85 # )
>25.0
*
1/3 焦煤
1/3JM >28.0
~37.0
>65 #
≤25.
26、0
(220 ≤)
氣肥煤
QF
>37.0
(>85 # )
>25.0
QM
>28.0
~37.0 >50 ~65
≤25.0
(220 ≤)
氣煤
>37.0
>35
1/2 中粘煤 1/2SN >20.0
~37.0 >30 ~50
弱粘煤
RN
>20.0
~37.0
>5 ~30
不粘煤
BN
>20.0
~37.0
≤5
長焰煤
CY
>37.0
≤35
>50
>37.0
≤30
褐煤
HM
≤24
>37.0
>30~50
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