煤炭分类与煤的工业利用培训教材课件.ppt

1、第七章第七章煤炭分类与煤的工业利用煤炭分类与煤的工业利用第七章第七章 煤炭分类与煤的工业利用煤炭分类与煤的工业利用一、煤级分析中的有关概念一、煤级分析中的有关概念煤的工业分类即煤的分类煤的工业分类即煤的分类,主要是依据煤级，而煤级的划主要是依据煤级，而煤级的划分的依据是煤质指标，特别是一些关键的煤质指标。分的依据是煤质指标，特别是一些关键的煤质指标。煤质分析中的煤质分析中的“基基”:“基基”是表示化验结果是以什么状态下的煤样为基础而是表示化验结果是以什么状态下的煤样为基础而得出的。煤质分析中常用的得出的。煤质分析中常用的“基基”有有空气干燥基空气干燥基(ad)、干燥干燥基基(d)、收到基、收到

2、基(ar)、干燥无灰基干燥无灰基(daf)、干燥无矿物质基、干燥无矿物质基(dmmf)。在新旧标准中，在新旧标准中，“基基”采用的符号不同。新基（英文名词采用的符号不同。新基（英文名词开头字母）开头字母），旧基（汉语拼音字头）。，旧基（汉语拼音字头）。1 煤化指标与煤质分析各种基的含义：各种基的含义：空气干燥基空气干燥基是指以与空气湿度达到平衡状态的煤为基准，表示符号是指以与空气湿度达到平衡状态的煤为基准，表示符号为为adad（air dry basisair dry basis）；）；干燥基干燥基是指以假想无水状态的煤为基准，表示符号为是指以假想无水状态的煤为基准，表示符号为d d（dry

3、dry basisbasis）；）；收到基收到基是指以收到状态的煤为基准，表示符号为是指以收到状态的煤为基准，表示符号为arar（as receivedas received）；）；干燥无灰基干燥无灰基是指以假想无水、无灰状态的煤为基准，表示符号为是指以假想无水、无灰状态的煤为基准，表示符号为dafdaf（dry ash freedry ash free）；）；干燥无矿物质基干燥无矿物质基是指以假想无水、无矿物质状态的煤为基准，表示是指以假想无水、无矿物质状态的煤为基准，表示符号为符号为dmmfdmmf（dry mineral matter freedry mineral matter fre

4、e）。）。1 煤化指标与煤质分析二、主要的煤化指标二、主要的煤化指标煤化指标是通过煤的工业分析获得的。工业分煤化指标是通过煤的工业分析获得的。工业分析也叫技术分析或实用分析。析也叫技术分析或实用分析。包括煤中水分、灰分和挥发分的测定及固定碳包括煤中水分、灰分和挥发分的测定及固定碳的计算。的计算。1 煤化指标与煤质分析1 1水分水分水分是一项重要的煤质指标，它在煤的基础理论水分是一项重要的煤质指标，它在煤的基础理论研究和加工利用中都具有重要的作用。研究和加工利用中都具有重要的作用。根据煤中水分随煤的变质程度加深而呈规律性变根据煤中水分随煤的变质程度加深而呈规律性变化：从化：从泥炭泥炭褐煤褐煤烟煤

5、烟煤年轻无烟煤年轻无烟煤，水分逐渐减，水分逐渐减少，而从少，而从年轻无烟煤年轻无烟煤年老无烟煤年老无烟煤，水分又增加。因，水分又增加。因此可以由煤的水分含量来大致推断煤的变质程度。此可以由煤的水分含量来大致推断煤的变质程度。1 煤化指标与煤质分析7煤中水分与煤的变质程度的关系煤中水分与煤的变质程度的关系煤种煤种内在水分内在水分煤种煤种内在水分内在水分煤种煤种内在水分内在水分煤种煤种内在水分内在水分泥炭泥炭525气煤气煤15瘦煤瘦煤0.52.0年老无年老无烟煤烟煤29.5褐煤褐煤525肥煤肥煤0.33贫煤贫煤0.52.5长焰煤长焰煤312焦煤焦煤 0.51.5 无烟煤无烟煤0.731 煤化指标与

6、煤质分析u按结合状态分为游离水和化合水（即结晶水）按结合状态分为游离水和化合水（即结晶水）两大类。两大类。u在锅炉燃烧中在锅炉燃烧中,水分高会影响燃烧稳定性和热传水分高会影响燃烧稳定性和热传导；导；u在炼焦工业中，水分高会降低焦炭产率，而且在炼焦工业中，水分高会降低焦炭产率，而且由于水分大量蒸发带走热量而延长焦化周期；由于水分大量蒸发带走热量而延长焦化周期；u水分对煤的气化有利，水分可以作为加氢液化水分对煤的气化有利，水分可以作为加氢液化和加氢气化的供氢体。和加氢气化的供氢体。1 煤化指标与煤质分析2 2灰分灰分煤的矿物质是赋存于煤中的无机物质。煤的灰分煤的矿物质是赋存于煤中的无机物质。煤的灰

7、分不是煤中的固有成分，而是煤在规定条件下完全燃烧不是煤中的固有成分，而是煤在规定条件下完全燃烧后的残留物。后的残留物。灰分是煤中矿物质在一定条件下经一系列分解、灰分是煤中矿物质在一定条件下经一系列分解、化合等复杂反应而形成的，是煤中矿物质的衍生物。化合等复杂反应而形成的，是煤中矿物质的衍生物。灰分在组成和质量上都不同于矿物质，但煤的灰灰分在组成和质量上都不同于矿物质，但煤的灰分产率与矿物质含量间有一定的相关关系，可以用灰分产率与矿物质含量间有一定的相关关系，可以用灰分来估算煤中矿物质含量分来估算煤中矿物质含量。1 煤化指标与煤质分析煤中矿物质来源煤中矿物质来源一是一是“原生矿物质原生矿物质”即

8、成煤植物中所含的无机即成煤植物中所含的无机元素；元素；二是二是“次生矿物质次生矿物质”即煤形成过程中混入或与即煤形成过程中混入或与煤伴生的矿物质；煤伴生的矿物质；三是三是“外来矿物质外来矿物质”即煤炭开采和加工处理中即煤炭开采和加工处理中混入的矿物质。混入的矿物质。1 煤化指标与煤质分析矿物质的主要成分矿物质的主要成分煤中存在的矿物质主要包括粘土或页岩，方煤中存在的矿物质主要包括粘土或页岩，方解石、黄铁矿或白铁矿以及其他微量成分，如无解石、黄铁矿或白铁矿以及其他微量成分，如无机硫酸盐、氯化物和氟化物等。机硫酸盐、氯化物和氟化物等。灰分是另一项在煤质特性和利用研究中起重灰分是另一项在煤质特性和利

9、用研究中起重要作用的指标。要作用的指标。1 煤化指标与煤质分析12灰分的用途：灰分的用途：1 1）推算煤中矿物质含量，指示煤的洗选效率。）推算煤中矿物质含量，指示煤的洗选效率。2 2）在煤的燃烧和气化中，根据煤灰含量以及它的诸如熔点、粘）在煤的燃烧和气化中，根据煤灰含量以及它的诸如熔点、粘度、导电性和化学组成等特性来预测燃烧和气化中可能出现的度、导电性和化学组成等特性来预测燃烧和气化中可能出现的腐蚀，沾污、结渣问题，并据此进行炉型选择和煤灰渣利用研腐蚀，沾污、结渣问题，并据此进行炉型选择和煤灰渣利用研究。究。3 3）在炼焦工业中，要用煤的灰分量来预计焦炭中的灰分。）在炼焦工业中，要用煤的灰分量

10、来预计焦炭中的灰分。4 4）在同一煤层的煤灰成分变化往往较小，而不同成煤时代的煤）在同一煤层的煤灰成分变化往往较小，而不同成煤时代的煤灰成分变化往往较大。灰成分变化往往较大。1 煤化指标与煤质分析 3 3挥发分挥发分 煤样在规定的条件下，隔绝空气加热，并进行水分校正后煤样在规定的条件下，隔绝空气加热，并进行水分校正后的挥发物质产率即为挥发分。的挥发物质产率即为挥发分。煤的挥发分主要是由水分、碳氢的氧化物和碳氢化合物煤的挥发分主要是由水分、碳氢的氧化物和碳氢化合物（以（以CHCH4 4为主）组成，但煤中物理吸附水（包括外在水和内在为主）组成，但煤中物理吸附水（包括外在水和内在水）和矿物质二氧化碳

11、不属挥发分之列。水）和矿物质二氧化碳不属挥发分之列。工业分析中测定的挥发分不是煤中原来固有的挥发性物质，工业分析中测定的挥发分不是煤中原来固有的挥发性物质，而是煤在严格规定条件下加热时的热分解产物，改变任何试验而是煤在严格规定条件下加热时的热分解产物，改变任何试验条件都会给测定结果带来不同程度的影响。条件都会给测定结果带来不同程度的影响。131 煤化指标与煤质分析14影响挥发分测定结果的主要因素影响挥发分测定结果的主要因素加热温度、加热时间、加热速度，此外试验加热温度、加热时间、加热速度，此外试验设备的型式和大小，试样容器的材质、形状和尺设备的型式和大小，试样容器的材质、形状和尺寸以及容器的支

12、架都会影响测定结果，即测定结寸以及容器的支架都会影响测定结果，即测定结果取决于所规定的试验条件，因此它是一个规范果取决于所规定的试验条件，因此它是一个规范性很强的试验项目。性很强的试验项目。1 煤化指标与煤质分析煤的挥发分产率与煤的变质程度的关系煤的挥发分产率与煤的变质程度的关系随着变质程度的加深，挥发分逐渐降低，随着变质程度的加深，挥发分逐渐降低，因此根据煤的挥发分产率可以估计煤的种类。因此根据煤的挥发分产率可以估计煤的种类。在我国及前苏联、美国、英同、法国、波兰和国际煤炭分类方案中，都以挥发分作为第一分类指标。151 煤化指标与煤质分析煤的挥发分与煤的变质程度的关系煤的挥发分与煤的变质程度

13、的关系煤种泥炭褐煤烟煤无烟煤干燥无灰基挥发分，Vdaf，%704060105035%35%的煤。的煤。373 2 2）煤间接液化）煤间接液化原理：先将煤气化得原料气原理：先将煤气化得原料气(CO+H(CO+H2 2)，然后在，然后在一定温度和压力下经催化合成，得到液态烃和液化一定温度和压力下经催化合成，得到液态烃和液化石油气。石油气。对煤质的要求与气化炉有关。如移动床加压气对煤质的要求与气化炉有关。如移动床加压气化炉，要求用块状无烟煤或焦炭，粒度均匀，灰分化炉，要求用块状无烟煤或焦炭，粒度均匀，灰分低，灰熔点要高，抗碎强度高，热稳定性好，硫分低，灰熔点要高，抗碎强度高，热稳定性好，硫分低，水分

14、低，挥发分要低。低，水分低，挥发分要低。383 3 3）煤的部分液化）煤的部分液化 即低温干馏法。要用含油率高的褐煤或高挥发即低温干馏法。要用含油率高的褐煤或高挥发分烟煤，如长焰煤、气煤等分烟煤，如长焰煤、气煤等 。煤炭液化的主要产物煤炭液化的主要产物获得液体燃料，如汽油、柴油、煤油等，也获得液体燃料，如汽油、柴油、煤油等，也可将液态产物加工成无灰焦炭，用以制造电极、可将液态产物加工成无灰焦炭，用以制造电极、炭纤维、粘结剂、生产有机化工产品，煤液化的炭纤维、粘结剂、生产有机化工产品，煤液化的副产品煤气可作为气体燃料。副产品煤气可作为气体燃料。393 404 定义：定义：利用煤与矿物杂质间物理化

15、学性质的不同，设法除利用煤与矿物杂质间物理化学性质的不同，设法除去或减少煤中的矿物杂质，把煤分成不同质量和规格的产品，去或减少煤中的矿物杂质，把煤分成不同质量和规格的产品，以适应不同用户的要求。以适应不同用户的要求。洗选方法：洗选方法：1 1）重力法；）重力法；2 2）浮游法；）浮游法；3 3）静电选、磁选、）静电选、磁选、摩擦选、风选等。摩擦选、风选等。目的：目的：1 1）提高煤炭质量，减少燃煤污染物的排放；）提高煤炭质量，减少燃煤污染物的排放；2 2）提高煤炭利用效率，节约能源；）提高煤炭利用效率，节约能源；3 3）减少运力浪费；）减少运力浪费；4 4）优化产品结构，提高产品竞争力。）优化

16、产品结构，提高产品竞争力。41本章重点 1 1、煤炭分类依据及几种煤炭分类（主要是烟、煤炭分类依据及几种煤炭分类（主要是烟煤）；煤）；2 2、炼焦用煤的要求。、炼焦用煤的要求。v1.1.在在不稳定或混沌的系统中，一般地存在一个时间尺度，初始状态下的小改变在这个时间尺度将增长到两倍。在地球大气的情形下，这个时间尺度是五天的数量级，大约为空气绕地球吹一圈的时间不稳定或混沌的系统中，一般地存在一个时间尺度，初始状态下的小改变在这个时间尺度将增长到两倍。在地球大气的情形下，这个时间尺度是五天的数量级，大约为空气绕地球吹一圈的时间。v2.2.人们人们可以在五天之内作相当准确的天气预报，但是要做更长远得多

17、的天气预报，就既需要大气现状的准确知识，又需要一种不可逾越的复杂计算。我们除了给出季度平均值以外，没有办法对六个月以后做具体的天气预报可以在五天之内作相当准确的天气预报，但是要做更长远得多的天气预报，就既需要大气现状的准确知识，又需要一种不可逾越的复杂计算。我们除了给出季度平均值以外，没有办法对六个月以后做具体的天气预报。v3.3.我们我们还知道制约化学和生物的基本定律，这样在原则上，我们应能确定大脑如何工作。但是制约大脑的方程几乎肯定具有混沌行为，初始态的非常小的改变会导致非常不同的结果。这样，尽管我们知道制约人类行为的方程，但在实际上我们不能预言它还知道制约化学和生物的基本定律，这样在原则

18、上，我们应能确定大脑如何工作。但是制约大脑的方程几乎肯定具有混沌行为，初始态的非常小的改变会导致非常不同的结果。这样，尽管我们知道制约人类行为的方程，但在实际上我们不能预言它。v4.4.宇宙宇宙的其他地方对于地球上发生的任何事物根本不在乎。绕着太阳公转的行星的运动似乎最终会变成混沌，尽管其时间尺度很长。这表明随着时间流逝，任何预言的误差将的其他地方对于地球上发生的任何事物根本不在乎。绕着太阳公转的行星的运动似乎最终会变成混沌，尽管其时间尺度很长。这表明随着时间流逝，任何预言的误差将越来越越来越大。在一段时间之后，就不可能预言运动的细节大。在一段时间之后，就不可能预言运动的细节。v5.5.太阳太

19、阳和其他恒星绕着银河系的运动，以及银河系绕着其局部星系团的运动也是混沌的。我们观测到，其他星系正离开我们运动而去，而且它们离开我们越远，就离开得越快。这意味着我们周围的宇宙正在膨胀：不同星系间的距离随时间而增加和其他恒星绕着银河系的运动，以及银河系绕着其局部星系团的运动也是混沌的。我们观测到，其他星系正离开我们运动而去，而且它们离开我们越远，就离开得越快。这意味着我们周围的宇宙正在膨胀：不同星系间的距离随时间而增加。v6.6.中国中国这块大地上，存在过许多民族。这许多民族，不管是共时态存在还是历时态存在，均可以寻到某种内在的关系。族与族之间的关系有两种：一为血缘性；另为社会性。民族之间不只是存

20、在着血缘性的关系，也还存在社会性的关系，其中最主要是文化关系这块大地上，存在过许多民族。这许多民族，不管是共时态存在还是历时态存在，均可以寻到某种内在的关系。族与族之间的关系有两种：一为血缘性；另为社会性。民族之间不只是存在着血缘性的关系，也还存在社会性的关系，其中最主要是文化关系。v7.7.目前目前，虽然，虽然“大众创业、万众创新大众创业、万众创新”的热潮已遍及全国，很多有志青年步入创业大军，但大学生创业成功率低仍是一个不争的事实。可以说，我国大学生创业还处于起步阶段，真正实现大学生从入学到毕业、从毕业到创业，仍需要全方位、多角度、系统化的理念和实践支撑，需要更多的社会力量去思考、探索。因此

21、，要想创业成功，仅仅具有迎难而上的勇气是不够的的热潮已遍及全国，很多有志青年步入创业大军，但大学生创业成功率低仍是一个不争的事实。可以说，我国大学生创业还处于起步阶段，真正实现大学生从入学到毕业、从毕业到创业，仍需要全方位、多角度、系统化的理念和实践支撑，需要更多的社会力量去思考、探索。因此，要想创业成功，仅仅具有迎难而上的勇气是不够的。v8.8.一一是心中要有读者。这是一种意识，说话、写文章，心中一定要有人，这人就是读者。有了人，才能进一步调整自己的位置，摆正与读者的关系，这个关系就是双方的平等和相互尊重。写文章，讲道理，看上去是一个人在写，实际上是在对话，是在与读者交流，是在征求读者对自己观点的看法，是与读者一起讨论问题。是心中要有读者。这是一种意识，说话、写文章，心中一定要有人，这人就是读者。有了人，才能进一步调整自己的位置，摆正与读者的关系，这个关系就是双方的平等和相互尊重。写文章，讲道理，看上去是一个人在写，实际上是在对话，是在与读者交流，是在征求读者对自己观点的看法，是与读者一起讨论问题。