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                動力煤

                • 分類:動力煤
                • 作者:
                • 來源:
                • 發布時間:2021-11-03 11:34
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                【概要描述】

                動力煤

                【概要描述】

                • 分類:動力煤
                • 作者:
                • 來源:
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                一、動力煤的定義和特點

                  從廣義上來講,凡是以發電、機車推進、鍋爐燃燒等為目的,產生動力而使用的煤炭都屬于動力用煤,簡稱動力煤。

                火電廠用煤的質量是鍋爐設計和生產過程控制的重要依據。燃料煤的特性包括兩個方面:一是煤特性,二是灰特性。煤特性指煤的水分、灰分、揮發分、固定碳、元素含量(碳、氫、氧、氮、硫)、發熱量、著火溫度、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系?;姨匦灾该夯业幕瘜W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。

                 

                、動力煤的生產

                (一)我國動力煤資源地區分布

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

                (二)我國動力煤的煤種分布

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

                  在動力煤煤種中,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%。全國動力煤資源平均灰分為17.06%,屬于中等灰分。在動力煤資源中,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。動力煤的空氣干燥基高位發熱量(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%。從世界范圍來看,動力煤產量占煤炭總產量的80%以上。美國煤炭消費主要領域為發電,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,動力煤絕大部分用來發電,工業鍋爐也有一些用量。我國的動力煤消費結構中,有65%以上是用于火力發電;其次是建材用煤,約占動力煤消耗量的20%左右,以水泥用煤量最大;其余的動力煤消耗分布在冶金、化工等行業及民用。

                 

                四、動力煤的質量與重量檢驗

                1、質量檢驗

                  目前我國沒有專門的動力煤國家標準。國家只是針對煤炭產品的某些方面,如分類、品種和等級劃分、采樣、制樣、工業分析方法、發熱量等指標的測定方法等,分別頒布了相應的國家標準。鄭商所選取發熱量指標作為動力煤交割驗收的計價指標,同時對全硫、全水作了相關規定。揮發分、灰分、灰熔點等指標由賣方依據指定質檢機構檢驗結果公布。具體如下:

                1)發熱量

                  發熱量,單位質量的煤燃燒后產生的熱量,熱量單位千卡每千克(Kcal/kg)。動力煤發熱量指標為收到基低位發熱量。

                2)全硫

                  全硫是指煤中無機硫和有機硫的總和。干燥基,又稱干基,以假想無水狀態的煤為基準。

                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,揮發分、灰熔點、灰分等也是動力煤相關企業關注的指標,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

                  動力煤重量檢驗由交易所指定質檢機構或計量機構進行。除雙方協商一致外,買方使用船舶接貨時,重量計量通過水尺進行;買方使用車輛接貨時,重量計量通過地磅進行。水尺由于是目測,不確定性較大,以船舶接貨時,規定一般船舶重量誤差在±500噸以內。

                煤炭的分類

                1989年10月,我國國家標準局發布《中國煤炭分類國家標準》(GB5751-86),依據干燥無灰基揮發分Vdaf、粘結指數G、膠質層最大厚度Y、奧亞膨脹度b、煤樣透光性P、煤的恒濕無灰基高位發熱量Qgr,maf等6項分類指標,將煤分為14類。即褐煤、長焰煤、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、貧煤和無煙煤(如)。

                注: a、G>85,再用Y 值或b 值來區分肥煤、氣肥煤與其它煤炭,當Y>25.0mm時,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。按b 值分類時, 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 值劃分的類別有矛盾時,以Y 值劃分的為準。

                b、Vdaf>37%,G<=5 的煤,再以透光率PM 來區分其為長焰煤或褐煤。

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

                煤炭根據種類分主要有褐煤、煙煤、無煙煤等幾種

                (1)褐煤:多為塊狀,呈黑褐色,光澤暗,質地疏松;含揮發分40%左右,燃點低,容易著火,燃燒時上火快,火焰大,冒黑煙;含碳量與發熱量較低(因產地煤級不同,發熱量差異很大),燃燒時間短,需經常加煤。

                (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,質地細致,含揮發分30%以上,燃點不太高,較易點燃;含碳量與發熱量較高,燃燒時上火快,火焰長,有大量黑煙,燃燒時間較長;大多數煙煤有粘性,燃燒時易結渣。

                (上圖為煙煤

                (3)無煙煤:有粉狀和小塊狀兩種,呈黑色有金屬光澤而發亮。雜質少,質地緊密,固定碳含量高,可達80%以上;揮發分含量低,在10%以下,燃點高,不易著火;但發熱量高,剛燃燒時上火慢,火上來后比較大,火力強,火焰短,冒煙少,燃燒時間長,粘結性弱,燃燒時不易結渣。應摻入適量煤土燒用,以減輕火力強度。

                (上圖為無煙煤

                 

                十四大類煤的主要特征和用途

                1、無煙煤(WY)

                揮發分低,固定碳高,比重大,純煤真比重最高可達1.90,燃點高,燃燒時不冒煙。對這類煤,可分為:01號為老年無煙煤;02號為典型無煙煤;03號為年輕無煙煤,無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、陽極糊和活性碳的原料,某些優質無煙煤制成航空用型煤還可用于飛機發動機和車輛馬達的保溫。

                2、貧煤(PM)

                變質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,燃燒時火焰短,耐燒,主要是發電燃料,也可作民用和工業鍋爐的摻燒煤。

                3、貧瘦煤(PS)

                粘結性較弱的高變質、低揮發分煙煤,結焦性比典型瘦煤差,單獨煉焦時,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,這種煤也可作發電、民用及鍋爐燃料。

                4、瘦煤(SM)

                低揮發分的中等粘結性的煉焦用煤。焦化過程中能產生相當數量的焦質體。單獨煉焦時,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。這種煤也可作發電和一般鍋爐等燃料,也可供鐵路機車摻燒使用。

                5、焦煤(JM)

                中等或低揮發分的以及中等粘結或強粘結性的煙煤,加熱時產生熱穩定性很高的膠質體,如用來單獨煉焦,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,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)

                中高揮發分的強粘結性煤,是介于焦煤、肥煤和氣煤之間的過渡煤種,單煉焦時能生成熔融性良好、強度較高的焦煤,煉焦時這種煤的配入量可在較寬范圍內波動,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)

                中等及中高揮發分的強粘結性的煙煤,加熱時能產生大量的膠質體。肥煤單獨煉焦時,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,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)

                一種揮發分和膠質體厚度都很高的強粘結性肥煤,有人稱之為“液肥煤”。這種煤的結焦性介于肥煤和氣煤之間。單獨煉焦時能產生大量氣體和液體化學產品。氣肥煤最適于高溫干餾制煤氣,也可用于配煤煉焦,以增加化學產品產率。

                9、氣煤(QM)

                一種變質程度較低的煉焦煤。加熱時能產生較多的揮發分和較多的焦油。膠質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,而且焦炭多呈長條而較易碎,且有較多的縱裂紋。在配煤煉焦時多配入氣煤,可增加氣化率和化學產品回收率,氣煤也可以高溫干餾來制造城市煤氣。

                10、1/2中粘煤(1/2ZN)

                一種中等粘結性的中高揮發分煙煤。這種煤有一部分在單煤煉焦時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,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到中等變質程度的煙煤,加熱時,產生的膠質體較少,煉焦時,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、機車及鍋爐的燃料煤。

                12、不粘煤(BN)

                多是在成煤初期就已經受到相當氧化作用的低變質到中等變質程度的煙煤,加熱時基本上不產生膠質體。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電用煤,也可作動力和民用燃料。

                13、長焰煤(CY)

                變質程度最低的煙煤,從無粘結性到弱粘結性的均有,最年輕的長焰煤還含有一定數量的腐植酸,貯存時易風化碎裂。煤化度較高的長焰煤加熱時還能產生一定數量的膠質體,結成細小的長條形焦炭,但焦炭強度甚差,粉焦率也相當高,因此,長焰煤一般作氣化、發電和機車等燃料用煤。

                14、褐煤(HM)

                分為兩小類: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,化學反應性強,熱穩定性差,塊煤加熱時破碎嚴重,存放在空氣中易風化變質、碎裂成小塊乃至粉末狀。發熱量低,煤灰熔點也大都較低,煤灰中常含較多的氧化鈣和較低的三氧化二鋁。因此,褐煤多作為發電燃料,也可作氣化原料和鍋爐燃料。有的褐煤可作來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,能促進增產。

                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)動力煤,(2)煉焦煤。

                 

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