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煤的工业分析指标和指标关系剖析

2014-07-21李云郭伟

科技与创新 2014年6期
关键词:矿物质

李云 郭伟

摘 要:煤的工业分析虽然简单,但分析结果却对煤的使用和煤质优劣的判断有很大的影响。所以,煤的工业分析对煤的使用具有十分重要的作用。

关键词:煤;工业分析;发热量;矿物质

中图分类号:TQ533.2 文献标识码:A 文章编号:2095-6835(2014)06-0155-01

煤的工业分析是对煤质进行判断的重要指标之一,且需要在特定的条件下才能进行。煤的工业分析指标一般包括挥发分、硫分、灰分、水分、固定碳和发热量等,这些指标会随着测定条件的变化而变化,工业分析的结果可以为煤炭的性质和使用提供重要的判断依据。

1 煤的工业分析指标

1.1 挥发分

挥发分,全称为挥发分产率,是煤炭中的有机物和部分矿物质进行加热分解后所产生的物质,挥发分的大小与煤炭的变质程度呈负相关——煤炭的变质程度越深,挥发分越少。一般常见的挥发指标是干燥基挥发分、空气干燥基挥发分、干燥无灰基挥发分和收到基挥发分。

1.2 硫分

煤炭中的硫分属于有害杂质,对空气的洁净、人类的健康和动植物的生长都有危害性。煤炭中含有多少硫量,与煤炭的煤化度没有明显的关系,而与成煤时周围的地理环境有关。

1.3 灰分

灰分是指在煤燃烧后留下来的残渣,是煤中的矿物质在燃烧时进行化学分解而留下来的残留物。煤的灰分一般分为内在灰分和外在灰分,而灰分的常见指标一般又分为干燥基灰分和空气干燥基灰分。如果煤中的灰分高,那就说明煤中的可燃成分比较低,煤的发热量也低。

1.4 水分

作为整个煤炭的质量指标之一,水分也是煤工业分析的重要分析指标。煤中的水分一般分为结晶水、外在水分、内在水分和分解水等。如果在煤中存在过多的水分,那么就会在影响煤的加工和运输,同时也会影响煤的燃烧效率。

1.5 固定碳

固定碳是指去除挥发分、灰分和水分等物质后残留下来的产物,对煤炭的使用具决定作用。

1.6 发热量

发热量是指煤具备的一定的单位质量,在进行完全的燃烧时所产生的热量,一般分为低位发热量和高位发热量两种。在我国常用的发热量标准是收到基低位发热量,它能够反映煤炭的燃烧效果,但容易受到水分等外界因素的影响。而在国际中常用的发热量标准则是空气干燥基高位发热量,其能够对煤的真实品质进行较为准确的反映,不会受到水分等外界因素的影响。

2 影响煤工业分析指标挥发的主要因素

2.1 煤岩成分

煤的工业分析指标有时会受到煤岩或煤不同的成因类型的影响。腐植煤比起腐泥煤来说,其挥发性较低,这是因为它们本身的原始结构不一样:腐泥煤在进行预热之后分解较为容易,其中主要是脂肪族;而腐植煤的组成部分则是以芳香族物质为主,对其进行预热之后,被溶解的难度比较大。

2.2 煤化程度

在受到煤岩成分的影响产生挥发分的同时,煤化程度的大小也影响了煤的工业分析指标——煤的煤化程度越高,它的挥发分就会越少。无烟煤对于褐煤来说,挥发分是最低的,通常都在20%之下,而褐煤的挥发分通常都不会低于70%,且褐煤的挥发分程度比较高。

2.3 周围条件

在对煤进行工业分析的时候,一般都是在规定的实验条件下进行分析的,因为实验条件会影响煤的工业分析结果。比如加热的时间、加热的温度和加热的速度等会对直接影响到工业分析的结果,而支架、加热炉、容器等的不同,也都会影响到煤的工业分析的最终结果。

3 煤的工业指标之间的指标关系

3.1 灰分和发热量之间的关系

对于同一个地区的煤,其发热量一般都是随着灰分的增多而减少,尤其是干燥的无灰基高位的发热量也是随着灰分的增多而减少。如果煤中含有较多矿物质,那么在检测煤的热值度时矿物质就会进行分解吸热,矿物质越多,其所吸收的分解热也就越多,煤的发热量就会越少。

3.2 水分和发热量之间的关系

直接影响收到基低位发热量的是高全水分。一般情况下,煤的全水分越高,其发热量就会越低。而煤的空气干燥基水分也与煤的煤化程度有关系,空气干燥基水分越高,那么煤的发热量就越低,而空气干燥基水分的高低多少都与煤的种类有关。

3.3 固定碳和发热量之间的关系

对于同一个地区的煤来说,煤的固定碳越高,其发热量也就越高,这是由于固定碳的主要组成元素是C,同时还有部分可燃的S和H等,而N和O等一些极少量的非可燃元素也包含在内。因此,如果煤的灰分越高,那么固定碳就会越低;如果灰分的条件是相同的,那么挥发分越低,固定碳就会越高。虽然无烟煤内的固定碳比其他类别的煤都多,但是其挥发分是最低的,这是由于无烟煤内的纯煤比烟煤等其他类别的煤发热量都低。

4 结束语

对煤进行工业分析是确定煤的组成部分的一个最基本的方法,在特定的条件下对煤进行工业分析,对于煤的使用和煤质的优劣判断具有很重要的作用。

参考文献

[1]刘建兵.煤的工业分析指标及指标关系的探讨[J].能源与节能,2013(06).

〔编辑:王霞〕endprint

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