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    動(dòng)力煤

    • 分類(lèi):動(dòng)力煤
    • 作者:
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    • 發(fā)布時(shí)間:2021-11-03 11:34
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    【概要描述】

    動(dòng)力煤

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    • 分類(lèi):動(dòng)力煤
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    詳情

    一、動(dòng)力煤的定義和特點(diǎn)

      從廣義上來(lái)講,凡是以發(fā)電、機車(chē)推進(jìn)、鍋爐燃燒等為目的,產(chǎn)生動(dòng)力而使用的煤炭都屬于動(dòng)力用煤,簡(jiǎn)稱(chēng)動(dòng)力煤。

    火電廠(chǎng)用煤的質(zhì)量是鍋爐設計和生產(chǎn)過(guò)程控制的重要依據。燃料煤的特性包括兩個(gè)方面:一是煤特性,二是灰特性。煤特性指煤的水分、灰分、揮發(fā)分、固定碳、元素含量(碳、氫、氧、氮、硫)、發(fā)熱量、著(zhù)火溫度、可磨性、粒度等。這些指標與燃燒、加工(例如磨成煤粉)、輸送和儲存有直接關(guān)系?;姨匦灾该夯业幕瘜W(xué)成分、高溫下的特性、以及比電阻等。這些特性對燃燒后的清潔程度,對鋼材的腐蝕性以及煤灰的清除等有很大的影響。

     

    、動(dòng)力煤的生產(chǎn)

    (一)我國動(dòng)力煤資源地區分布

      分地區看,我國動(dòng)力煤資源主要集中在華北和西北地區。華北地區的動(dòng)力煤資源儲量占全國動(dòng)力煤查明資源儲量的46.09%,西北地區也高達39.98%,即“兩北”地區的動(dòng)力煤資源儲量占全國的80%以上。而工業(yè)發(fā)達的華東地區僅占全國動(dòng)力煤資源儲量的1.77%,東北和中南地區的動(dòng)力煤占全國動(dòng)力煤資源儲量也僅為5.02%。

    (二)我國動(dòng)力煤的煤種分布

      我國動(dòng)力煤煤種主要包括:不粘煤、長(cháng)焰煤、褐煤、無(wú)煙煤、貧煤、弱粘煤、天然焦及部分未分類(lèi)的煤種。我國動(dòng)力煤的保有資源儲量中,以不粘煤為最多,占動(dòng)力煤查明資源儲量的21.83%;第二是長(cháng)焰煤,占動(dòng)力煤查明資源儲量的20.07%;第三是褐煤,占動(dòng)力煤查明資源儲量的17.69%;第四是無(wú)煙煤,占動(dòng)力煤查明資源儲量的15.24 %;儲量最少的是弱粘煤,只占動(dòng)力煤查明資源儲量的2.18%。

      在動(dòng)力煤煤種中,灰分最低的是不粘煤,平均13.48%,灰分最高的是貧煤,平均19.51%。全國動(dòng)力煤資源平均灰分為17.06%,屬于中等灰分。在動(dòng)力煤資源中,硫分最低的是褐煤,平均只有0.55%,硫分最高的是貧煤,平均達到1.67%。全國動(dòng)力煤的平均硫分為0.86%,低于煉焦煤的平均硫分(1.06%),屬中等硫分。動(dòng)力煤的空氣干燥基高位發(fā)熱量(Qgr,ad)平均為25.52 MJ/kg,以褐煤為最低,平均還不到20MJ/kg.

     

    、 動(dòng)力煤的用途

    煤炭在世界一次能源消費中所占比重為26.5%,低于石油所占比重37.3%,高于天然氣所占比重23.9%。從世界范圍來(lái)看,動(dòng)力煤產(chǎn)量占煤炭總產(chǎn)量的80%以上。美國煤炭消費主要領(lǐng)域為發(fā)電,2010年消費量達9.76億噸,約占美國煤炭消費量的93.1%。在國外,動(dòng)力煤絕大部分用來(lái)發(fā)電,工業(yè)鍋爐也有一些用量。我國的動(dòng)力煤消費結構中,有65%以上是用于火力發(fā)電;其次是建材用煤,約占動(dòng)力煤消耗量的20%左右,以水泥用煤量最大;其余的動(dòng)力煤消耗分布在冶金、化工等行業(yè)及民用。

     

    四、動(dòng)力煤的質(zhì)量與重量檢驗

    1、質(zhì)量檢驗

      目前我國沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的動(dòng)力煤國家標準。國家只是針對煤炭產(chǎn)品的某些方面,如分類(lèi)、品種和等級劃分、采樣、制樣、工業(yè)分析方法、發(fā)熱量等指標的測定方法等,分別頒布了相應的國家標準。鄭商所選取發(fā)熱量指標作為動(dòng)力煤交割驗收的計價(jià)指標,同時(shí)對全硫、全水作了相關(guān)規定。揮發(fā)分、灰分、灰熔點(diǎn)等指標由賣(mài)方依據指定質(zhì)檢機構檢驗結果公布。具體如下:

    1)發(fā)熱量

      發(fā)熱量,單位質(zhì)量的煤燃燒后產(chǎn)生的熱量,熱量單位千卡每千克(Kcal/kg)。動(dòng)力煤發(fā)熱量指標為收到基低位發(fā)熱量。

    2)全硫

      全硫是指煤中無(wú)機硫和有機硫的總和。干燥基,又稱(chēng)干基,以假想無(wú)水狀態(tài)的煤為基準。

    3)全水

      煤的全水是指包括煤內在水和外在水的全部水分。

    4)其他指標

      除上述指標外,揮發(fā)分、灰熔點(diǎn)、灰分等也是動(dòng)力煤相關(guān)企業(yè)關(guān)注的指標,但是在現貨貿易中,這幾項指標一般只規定接受范圍并不計入結算。

    2、重量檢驗

      動(dòng)力煤重量檢驗由交易所指定質(zhì)檢機構或計量機構進(jìn)行。除雙方協(xié)商一致外,買(mǎi)方使用船舶接貨時(shí),重量計量通過(guò)水尺進(jìn)行;買(mǎi)方使用車(chē)輛接貨時(shí),重量計量通過(guò)地磅進(jìn)行。水尺由于是目測,不確定性較大,以船舶接貨時(shí),規定一般船舶重量誤差在±500噸以?xún)?。

    煤炭的分類(lèi)

    1989年10月,我國國家標準局發(fā)布《中國煤炭分類(lèi)國家標準》(GB5751-86),依據干燥無(wú)灰基揮發(fā)分Vdaf、粘結指數G、膠質(zhì)層最大厚度Y、奧亞膨脹度b、煤樣透光性P、煤的恒濕無(wú)灰基高位發(fā)熱量Qgr,maf等6項分類(lèi)指標,將煤分為14類(lèi)。即褐煤、長(cháng)焰煤、不粘煤、弱粘煤、1/2中粘煤、氣煤、氣肥煤、1/3焦煤、肥煤、焦煤、瘦煤、貧瘦煤、貧煤和無(wú)煙煤(如)。

    注: a、G>85,再用Y 值或b 值來(lái)區分肥煤、氣肥煤與其它煤炭,當Y>25.0mm時(shí),應劃分為肥煤或氣肥煤,如Y<=25mm,則根據其Vdaf 的大小而劃分為相應的其它煤類(lèi)。按b 值分類(lèi)時(shí), Vdaf<=28%, 暫定b>150%的為肥煤, Vdaf>28%,暫定b>220%的為肥煤或氣肥煤,如按b 值和Y 值劃分的類(lèi)別有矛盾時(shí),以Y 值劃分的為準。

    b、Vdaf>37%,G<=5 的煤,再以透光率PM 來(lái)區分其為長(cháng)焰煤或褐煤。

    c、Vdaf>37%,PM>30%-50%的煤,再測Qgr,maf,如其值>24MJ/kg(5739cal/g),應劃分為長(cháng)焰煤。

    煤炭根據種類(lèi)分主要有褐煤、煙煤、無(wú)煙煤等幾種

    (1)褐煤:多為塊狀,呈黑褐色,光澤暗,質(zhì)地疏松;含揮發(fā)分40%左右,燃點(diǎn)低,容易著(zhù)火,燃燒時(shí)上火快,火焰大,冒黑煙;含碳量與發(fā)熱量較低(因產(chǎn)地煤級不同,發(fā)熱量差異很大),燃燒時(shí)間短,需經(jīng)常加煤。

    (上圖為褐煤

    (2)煙煤:一般為粒狀、小塊狀,也有粉狀的,多呈黑色而有光澤,質(zhì)地細致,含揮發(fā)分30%以上,燃點(diǎn)不太高,較易點(diǎn)燃;含碳量與發(fā)熱量較高,燃燒時(shí)上火快,火焰長(cháng),有大量黑煙,燃燒時(shí)間較長(cháng);大多數煙煤有粘性,燃燒時(shí)易結渣。

    (上圖為煙煤

    (3)無(wú)煙煤:有粉狀和小塊狀兩種,呈黑色有金屬光澤而發(fā)亮。雜質(zhì)少,質(zhì)地緊密,固定碳含量高,可達80%以上;揮發(fā)分含量低,在10%以下,燃點(diǎn)高,不易著(zhù)火;但發(fā)熱量高,剛燃燒時(shí)上火慢,火上來(lái)后比較大,火力強,火焰短,冒煙少,燃燒時(shí)間長(cháng),粘結性弱,燃燒時(shí)不易結渣。應摻入適量煤土燒用,以減輕火力強度。

    (上圖為無(wú)煙煤

     

    十四大類(lèi)煤的主要特征和用途

    1、無(wú)煙煤(WY)

    揮發(fā)分低,固定碳高,比重大,純煤真比重最高可達1.90,燃點(diǎn)高,燃燒時(shí)不冒煙。對這類(lèi)煤,可分為:01號為老年無(wú)煙煤;02號為典型無(wú)煙煤;03號為年輕無(wú)煙煤,無(wú)煙煤主要是民用和制造合成氨的造氣原料,低灰、低硫和可磨性好的無(wú)煙煤不僅可以做高爐噴吹及燒結鐵礦石用的燃料,而且還可以制造各種碳素材料,如碳電極、陽(yáng)極糊和活性碳的原料,某些優(yōu)質(zhì)無(wú)煙煤制成航空用型煤還可用于飛機發(fā)動(dòng)機和車(chē)輛馬達的保溫。

    2、貧煤(PM)

    變質(zhì)程度最高的一種煙煤,不粘結或微弱粘結,在層狀煉焦爐中不結焦,燃燒時(shí)火焰短,耐燒,主要是發(fā)電燃料,也可作民用和工業(yè)鍋爐的摻燒煤。

    3、貧瘦煤(PS)

    粘結性較弱的高變質(zhì)、低揮發(fā)分煙煤,結焦性比典型瘦煤差,單獨煉焦時(shí),生成的焦粉甚少。如在煉焦配煤中配入一定比例的這種煤,也能起到瘦化作用,這種煤也可作發(fā)電、民用及鍋爐燃料。

    4、瘦煤(SM)

    低揮發(fā)分的中等粘結性的煉焦用煤。焦化過(guò)程中能產(chǎn)生相當數量的焦質(zhì)體。單獨煉焦時(shí),能得到塊度大、裂紋少、抗碎強度高的焦煤,但這種焦碳的耐磨強度稍差,但煉焦配煤使用,效果較好。這種煤也可作發(fā)電和一般鍋爐等燃料,也可供鐵路機車(chē)摻燒使用。

    5、焦煤(JM)

    中等或低揮發(fā)分的以及中等粘結或強粘結性的煙煤,加熱時(shí)產(chǎn)生熱穩定性很高的膠質(zhì)體,如用來(lái)單獨煉焦,能獲得塊度大、裂紋少、抗碎強度高的焦煤。這種焦煤的耐磨強度也很高。但單獨煉焦時(shí),由于膨脹壓力大,易造成推焦困難,一般作為煉焦配煤用,效果較好。

    6、1/3焦煤(1/3JM)

    中高揮發(fā)分的強粘結性煤,是介于焦煤、肥煤和氣煤之間的過(guò)渡煤種,單煉焦時(shí)能生成熔融性良好、強度較高的焦煤,煉焦時(shí)這種煤的配入量可在較寬范圍內波動(dòng),但都能獲得強度較高的焦炭,1/3焦煤也是良好的煉焦配煤用的基礎煤。

    7、肥煤(FM)

    中等及中高揮發(fā)分的強粘結性的煙煤,加熱時(shí)能產(chǎn)生大量的膠質(zhì)體。肥煤?jiǎn)为殶捊箷r(shí),能生成熔融性好、強度高的焦炭,其耐磨強度也比焦煤煉出的焦炭好,因而是煉焦配煤中的基礎煤。但單獨煉焦時(shí),焦炭上有較多的橫裂紋,而且焦根部分常有蜂焦。

    8、氣肥煤(QF)

    一種揮發(fā)分和膠質(zhì)體厚度都很高的強粘結性肥煤,有人稱(chēng)之為“液肥煤”。這種煤的結焦性介于肥煤和氣煤之間。單獨煉焦時(shí)能產(chǎn)生大量氣體和液體化學(xué)產(chǎn)品。氣肥煤最適于高溫干餾制煤氣,也可用于配煤煉焦,以增加化學(xué)產(chǎn)品產(chǎn)率。

    9、氣煤(QM)

    一種變質(zhì)程度較低的煉焦煤。加熱時(shí)能產(chǎn)生較多的揮發(fā)分和較多的焦油。膠質(zhì)體的熱穩定性低于肥煤,也能單獨煉焦,但焦炭的抗碎強度和耐磨強度均稍差于其它煉焦煤,而且焦炭多呈長(cháng)條而較易碎,且有較多的縱裂紋。在配煤煉焦時(shí)多配入氣煤,可增加氣化率和化學(xué)產(chǎn)品回收率,氣煤也可以高溫干餾來(lái)制造城市煤氣。

    10、1/2中粘煤(1/2ZN)

    一種中等粘結性的中高揮發(fā)分煙煤。這種煤有一部分在單煤煉焦時(shí)能生成一定強度的焦炭,可作為配煤煉焦的煤種;粘結性較弱的另一部分單獨煉焦時(shí),生成的焦炭強度差,粉焦率高。因此,1/2中粘煤可作為氣化用煤或動(dòng)力用煤,在配煤煉焦中也可適量配入。

    11、弱粘煤(RN)

    一種粘結性較弱的低變質(zhì)到中等變質(zhì)程度的煙煤,加熱時(shí),產(chǎn)生的膠質(zhì)體較少,煉焦時(shí),有的能生成強度很差的小塊焦,有的只有少部分能結成碎屑焦,粉焦率很高,因此,這種煤多適于作氣化原料和電廠(chǎng)、機車(chē)及鍋爐的燃料煤。

    12、不粘煤(BN)

    多是在成煤初期就已經(jīng)受到相當氧化作用的低變質(zhì)到中等變質(zhì)程度的煙煤,加熱時(shí)基本上不產(chǎn)生膠質(zhì)體。這種煤的水分大,有的還含有一定量的次生腐植酸;含氧量有的高達10%以上。不粘煤主要作氣化和發(fā)電用煤,也可作動(dòng)力和民用燃料。

    13、長(cháng)焰煤(CY)

    變質(zhì)程度最低的煙煤,從無(wú)粘結性到弱粘結性的均有,最年輕的長(cháng)焰煤還含有一定數量的腐植酸,貯存時(shí)易風(fēng)化碎裂。煤化度較高的長(cháng)焰煤加熱時(shí)還能產(chǎn)生一定數量的膠質(zhì)體,結成細小的長(cháng)條形焦炭,但焦炭強度甚差,粉焦率也相當高,因此,長(cháng)焰煤一般作氣化、發(fā)電和機車(chē)等燃料用煤。

    14、褐煤(HM)

    分為兩小類(lèi):透光率PM大于30-50%的年老褐煤和PM小于或等于30%的年輕褐煤。褐煤的特點(diǎn)是:水分大,比重小,不粘結,含有不同數量的腐植酸。煤中含氧量常高達15-30%左右,化學(xué)反應性強,熱穩定性差,塊煤加熱時(shí)破碎嚴重,存放在空氣中易風(fēng)化變質(zhì)、碎裂成小塊乃至粉末狀。發(fā)熱量低,煤灰熔點(diǎn)也大都較低,煤灰中常含較多的氧化鈣和較低的三氧化二鋁。因此,褐煤多作為發(fā)電燃料,也可作氣化原料和鍋爐燃料。有的褐煤可作來(lái)制造磺化煤或活性碳,有的可作為提取褐煤蠟的原料。另外,年輕褐煤也適用于制作腐植酸銨等有機肥料,用于農田和果園,能促進(jìn)增產(chǎn)。

    煤炭的用途十分廣泛,可以根據其使用目的總結為兩大主要用途:(1)動(dòng)力煤,(2)煉焦煤。

     

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