煤中灰分的总体分布特征
我国煤炭成煤环境多种多样,成煤期地质背景也很复杂,因而煤中灰分偏高。据陈武等(2003)报道,我国煤中灰分一般在15%~25%之间,小于10%的特低灰煤大约有1500×108t,约占资源/储量总数的15%,且主要分布于陕北和内蒙古伊克昭盟的侏罗纪煤田中,其次分布于山西大同和宁夏的侏罗纪煤田中。大于30%的富灰和高灰煤,大致有1000×108t,占10%,主要分布于晋北和京西的石炭纪—二叠纪煤田中,其次分布于南方晚二叠世和三叠纪的部分煤田中,如江西三叠纪的洛市矿区、湖南三叠纪的资兴矿区等。
从煤类来看(陈武等,2003),我国褐煤以内蒙古东部最集中,灰分一般为20%~30%,而低变质烟煤的最大特点是低灰居多,一般原煤灰分均在15%以下,硫分也常小于1%,最突出的是陕北榆林神木和内蒙古东胜的侏罗纪煤层,灰分一般在10%以下,被誉为天然精煤。闻名于世的大同弱粘煤,原煤灰分也多在10%以下。而晋北朔州的长烟煤原煤灰分高达30%以上,内蒙古准格尔的长焰煤原煤灰分为25%~30%,煤质较差。我国炼焦用煤的灰分多在20%以上,以中灰煤居多,低灰煤很少,基本无特低灰煤。我国无烟煤多数为中灰、中硫、中等发热量和高灰熔点无烟煤。阳泉、晋城的山西组煤层,均是较好的无烟煤,原煤灰分15%~20%,硫分1%左右。宁夏汝箕沟的无烟煤原煤灰分5%左右,是世界闻名的“太西煤”,另外贵州的纳雍亦有部分优质无烟煤。
统计结果表明(袁三畏,1999),全国保有储量和资源量的平均灰分为17.07%,其中,尚未占用储量和资源量的平均灰分为16.95%,这一高度综合的平均值表明我国煤炭资源灰分的基本状况。按我国《煤炭灰分等级划分标准》(GB/T15224·1—1994)划分,全国尚未占用煤炭储量、资源量中,灰分在20%以下的特低灰煤—低中灰煤,占65.5%,中灰煤占32.7%,中高灰煤以上的仅占1.8%。低中灰以下的煤主要分布于内蒙古、陕西、新疆和山西四省,占全国尚未占用资源量的52.7%,中高灰以上的煤多分布于四川、山西和安徽,占1.0%。从表2-2中可得出,各大行政区国有重点煤矿低中灰煤(Ad≤20%)所占全国本级煤储量和资源量比例的顺序为:华北(38.13%)、华东(11.37%)、中南(9.98%)、西北(9.19%)、东北(4.55%)、西南(4.23%)。西南地区几乎没有较大面积的低中灰煤,若考虑预测的煤炭资源量,西北将是低中灰煤最多的地区。全国国有重点煤矿平均灰分为17.48%,其中华北为15.60%,西北为16.45%,华东为16.94%,中南为18.45%,西南为21.23%,东北为22.20%。
表2-2 各行政区尚未被占用煤炭资源量 (按灰分区分,%)
续表
注:本表未包括西藏、香港和澳门特别行政区及台湾省资料。
(据袁三畏,1999)
此外,煤炭科学研究总院李文华、翟炯于1992年统计的全国国有重点煤矿平均灰分为17.60%。其中,褐煤、长焰煤、不粘煤、弱粘煤、贫煤和无烟煤等6类煤的平均灰分为16.84%,其余各类煤的平均灰分为18.09%。煤炭科学研究总院北京煤化研究所陈文敏等,也对我国国有重点煤矿煤炭灰分分布情况曾作过统计,认为我国煤炭总平均灰分属低中灰煤,灰分在20%以下的占国有重点煤矿总储量和资源量的77.45%,灰分大于30%~50%的占3.85%(表2-3)。
表2-3 全国国有重点煤矿煤炭灰分分布 (%)
续表
(据袁三畏,1999)
纵观全国各地煤的灰分变化是很复杂的,最好的煤,灰分可低至5%左右,如湖南涟卲群力为3.86%,煤炭坝为4.17%,广西红茂下金为4.63%,涟卲恩口杨家冲为4.66%,牛马司为4.71%,大同马脊梁为5.93%等。
大掺量粉煤灰混凝土的局限性:
1、煤灰-水泥-化学外加剂的相容性,表现为混凝土水胶比能否有效地降低,一般说来,当水胶比只能在0.4以上时,在中等强度混凝土中使用的效果就可能成问题;
2、大掺量粉煤灰混凝土的水泥用量少,由于起激发作用的氢氧化钙含量减少,使粉煤灰的水化条件劣化,所以在不同条件下存在一最佳粉煤灰掺量,并非越大越好;
3、掺粉煤灰混凝土比普通混凝土对温度更为敏感,在气温较低时制备的掺粉煤灰混凝土,强度发展较为缓慢。
扩展资料:
根据配合比确定每盘各种材料用量,骨料含水率应经常测定及时调整配合比用水量。
装料顺序:一般先倒石子,再装水泥,最后倒砂子。掺外加剂时,粉状外加剂应根据每盘加量应预加工装入小包装内(塑料袋为宜),用时与细粗骨料同时加入;液状外加剂应按每盘用量与水同时装入搅拌机搅拌。
搅拌时间:为使混凝土搅拌均匀,自全部拌合料装入搅拌筒中起到混凝土开始卸料为止,混凝土搅拌的最短时间为90秒(1.5分钟)。
泵送混凝土时必须保证混凝土泵连续工作, 如发生故障, 停歇时间超过45分钟或混凝土出现离析现象,应立即用压力水或其他方法冲洗管内残留的混凝土。
参考资料来源:百度百科-混凝土浇筑
煤灰灰分对工业利用的影响
煤中灰分是煤炭计价指标之一。在灰分计加重,灰分是计价的基础指标;在发热量计加重,灰分是计价的辅助指标。
灰分是煤中的有害物质,同样影响煤的使用、运输和储存。
煤用作动力燃料时,灰分增加,煤中可燃物质含量相对减少。矿物质燃烧灰化时要吸收热量,大量排渣要带走热量,因而降低了煤的发热量,影响了锅炉操作(如易结渣、熄火),加剧了设备磨损,增加排渣量。 煤用于炼焦时,灰分增加,焦炭灰分也随之增加,从而降低了高炉的利用系数。
还必须指出的是,煤中灰分增加,增加了无效运输,加剧了我国铁路运输的紧张。
1.晚古生代煤
早石炭世煤以无烟煤为主,据各地的煤质分析资料,该时代的原煤灰分一般不超过20%,但在贵州茂兰、广西聊城、广东阳春、浙西及下扬子地区都大于40%(表2-4)。
表2-4 早石炭世煤中灰分
北方上石炭统太原组煤中灰分含量一般低于25%(图2-1),北部靠近古陆的一些矿区煤中灰分较高,如山西大同的鹅毛口、河东保德、内蒙古大青山等地常大于30%。就华北地区总体来看,南北煤中灰分较高,中部较低,这与物源区的远近有关,南部靠近大别山古陆、北部靠近阴山古陆(图2-1)。
华北下二叠统山西组煤中灰分一般为15%~30%(图2-2),属低灰—中灰煤。横向上,北部地区靠近阴山古陆物源区,煤中灰分一般大于25%,西北聚煤区煤中的灰分也较高,一般大于20%,而东部地区煤中灰分有所降低,一般小于或接近20%(图2-2),这说明大别山古陆对山西组煤中灰分的影响较小。
华南早二叠世含煤岩系分为早期的“梁山煤系”和晚期的“童子岩煤系”。前者主要分布在湘西(溆浦、怀化)、鄂东南、鄂西南、赣北、滇东、滇东北、黔东南以及川东南和川西等地,灰分多在20%~40%;后者主要分布在福建、赣东、广东等地,灰分一般6.89%~18.33%,少数地区大于30%,垂向上表现为下部煤层灰分比中、上部明显高。
华南晚二叠世煤的灰分普遍较高(图2-3)。浙北、苏南、皖南、赣东地区晚二叠世煤中灰分高,最高61.37%,江苏宜兴、安徽巢湖、江西乐平及丰城的部分煤层可达40%。滇、黔、川地区以中灰到富灰煤为主,湘、鄂、桂、粤地区以富灰煤为主。但同时灰分小于15%的矿区也不少,多分布在华南的中部地区,如湖南的郴州、莱阳、涟卲矿区(图2-3)。
图2-1 华北地区太原组煤灰分产率等值线图
图2-2 华北地区山西组煤中灰分产率等值线图
图2-3 华南地区晚二叠世煤中灰分产率等值线
2.中生代煤
(1)晚三叠世煤
华南东部地区包括湘、鄂、赣、闽、粤等省,该区晚三叠世煤分布广泛,且以江西储量最多,煤类从气煤-无烟煤,以中高级烟煤为主。煤中灰分产率较高,以富灰煤为主。华南西部地区,晚三叠世煤分布在云南、四川等地区的须家河组、一平浪组、大荞地组,灰分含量15%~20%,部分地区小于10%。
(2)早中侏罗世煤
早中侏罗世煤分布在西北、华北、中南、华东等地区。华北聚煤区:早中侏罗世煤形成在一系列大小不等的煤盆地内,其中面积最大的是鄂尔多斯盆地,其次是北京、大同等,规模较小的聚煤盆地有内蒙古大青山、山西宁武、河北承德、辽宁北票等,灰分含量一般小于15%~20%,大多数矿区小于15%,山西大同、宁武一带小于10%。西北聚煤区:早中侏罗世煤分布在新疆的准噶尔、塔里木、吐鲁番-哈密、三塘湖等大中盆地,以及甘肃、青海境内一系列中小型盆地内。煤中灰分一般小于15%,甘肃阿干镇、宁夏宁武和新疆哈密等地常小于10%。
(3)晚侏罗世—早白垩世煤
晚侏罗世—早白垩世煤分布在东北及内蒙古东部地区。大兴安岭以南的烟煤区,一般属中灰—富灰煤,集贤、双鸭山矿区部分煤层为低灰煤,三江-穆棱河盆地煤的灰分具有由南向北增加的趋势,松辽盆地及邻近地区煤的灰分从低灰—高灰都有,如北票矿区煤的灰分含量达8.80%~27.30%,营城矿区则为26%~40%。大兴安岭以北褐煤区,灰分含量一般10%~20%,以中灰煤为主。
3.新生代煤
北方早第三纪煤中灰分除吉林珲春和舒兰、黑龙江五林等地含量较高(可达35%左右)外,其他大部分地区都小于20%。
晚第三纪聚煤盆地主要分布在华南地区,煤的灰分一般可达30%左右,但有些地区煤中灰分含量较低,如云南小龙潭、寻甸、双江、澜沧勐滨、可保等地的煤灰分常小于10%,且此类煤多分布在云南,而广西、广东则很少,在云南,滇东以中灰煤为主,滇西以富灰煤为主。
4.灰分时代分布的总体特征
据统计(袁三畏,1999),在各时代煤中,灰分小于20%的特低灰—低中灰煤,第三纪为6.40%,白垩纪为65.32%,侏罗纪为99.12%,三叠纪为59.36%,二叠纪为46.91%,石炭纪—二叠纪为34.08%,灰分最高的第三纪煤以中灰煤为主,占84.85%;中灰煤比例较高的还有二叠纪煤和石炭纪—二叠纪煤(表2-5)。各时代煤(尚未占用储量和资源量)的平均灰分以侏罗纪煤最低,第三纪煤最高,其比例顺序如图2-4所示。
表2-5 全国各时代煤(尚未占用储量、资源量)灰分分级
续表
注:表中数字为不同灰分等级占同时代煤的百分数。
(据袁三畏,1999)
图2-4 各时代煤中平均灰分百分比大小比较
(据袁三畏,1999)
此外,根据各主要聚煤期煤中灰分含量和百分比的统计(表2-6),可看出,灰分最低的是早、中侏罗世煤(全部集中在0~20%内),最高的是中泥盆世煤(集中在大于30%),第三纪、晚侏罗世—早白垩世和晚三叠世煤中灰分都以10%~30%为主,但在灰分产率范围中所占百分比不同,第三纪煤大于65%,而晚侏罗世—早白垩世煤仅占47%,晚三叠世只有55.5%,反映了晚侏罗世—早白垩世煤中灰分百分含量分布范围较大,而第三纪煤中灰分含量较为集中。早石炭世、晚石炭世—早二叠世煤中灰分含量都以10%~20%为主,早石炭世煤所占的百分比达67%,而晚石炭世—早二叠世煤中仅占57.5%,晚石炭世—早二叠世煤中灰分除10%~20%以外,20%~30%范围所占百分比也达 30%,晚二叠世煤中灰分含量分布范围较大,含量 20%~40% 的煤仅占58.5%。
表2-6 中国主要聚煤期煤中灰分含量及所占百分比统计 (%)
(据韩德馨等,1996)
在混凝土中掺加粉煤灰节约了大量的水泥和细骨料;减少了用水量;改善了混凝土拌和物的和易性;增强混凝土的可泵性;减少了混凝土的徐变;减少水化热、热能膨胀性;提高混凝土抗渗能力;增加混凝土的修饰性。
国标一级:采用优质粉煤灰和高效减水剂复合技术生产高标号混凝土的现代混凝土新技术正在全国迅速发展。
国标二级:优质粉煤灰特别适用于配制泵送混凝土、大体积混凝土、抗渗结构混凝土、抗硫酸盐混凝土和抗软水侵蚀混凝土及地下、水下工程混凝土、压浆混凝土和碾压混凝土。
国标三级:粉煤灰混凝土具有和易性好、可泵性强、终饰性改善、抗冲击能力提高、抗冻性增强等优点。
粉煤灰在混凝土中等的使用时取代水泥的用量,取代时应符合以下规定:
混凝土种类:预应力钢筋混凝土——使用硅酸盐水泥时(粉煤灰取代水泥的最大限量25%-粉煤灰与水泥的质量百分比)、使用普通水泥时(粉煤灰的最大限量是15%)、使用矿渣水泥时(粉煤灰的最大限量是10%)、使用火山灰水泥时(粉煤灰的最大限量就要看情况了);钢筋混凝土、高强混凝土、高抗冻性混凝土和蒸养混凝土——这几种混凝土在使用硅酸盐水泥(粉煤灰的最大限量是30%)、这几种混凝土在使用普通水泥时(粉煤灰的最大限量是25%)、这几种混凝土在使用矿渣水泥时(粉煤灰的最大限量是20%)、这几种混凝土在使用火山灰水泥时(粉煤灰的最大限量是15%) 对于一下这几种混凝土,如中低强度的混凝土、泵送混凝土、大体积混凝土、水下混凝土、地下混凝土、压浆混凝土在使用硅酸盐水泥时粉煤灰的最大限量是50% , 使用普通水泥时的最大限量是40% , 使用矿渣水泥时的最大限量是30% , 使用火山灰水泥时的最大限量是20% 。又对于碾压混凝土时在使用以上几种水泥时又是不一样,在使用硅酸盐水泥时粉煤灰的最大限量是65%、使用普通水泥时的最大限量是55%、使用矿渣水泥时的最大限量是45%、使用火山灰水泥时的最大限量是35% 。
会的,会有影响。
粉煤灰加多了肯定对混凝土没什么好处,最高限制在水泥的20%。厂家为了利益,肯定不会少加(节省水泥)。这个矛盾在自从有了混凝土公司就已经产生了。
自己做试验,在10%-15%之间选择最佳量。当然加少了难以控制混凝土水化热影响,使混凝土表面产生小气泡;加多了会直接影响混凝土强度。
简介
由燃料(主要是煤)燃烧过程中排出的微小灰粒。其粒径一般在1~100μm之间。又称粉煤灰或烟灰。由燃料燃烧所产生烟气灰分中的细微固体颗粒物。如燃煤电厂从烟道气体中收集的细灰。飞灰是煤粉进入1300~1500℃的炉膛后,在悬浮燃烧条件下经受热面吸热后冷却而形成的。
由于表面张力作用,飞灰大部分呈球状,表面光滑,微孔较小。一部分因在熔融状态下互相碰撞而粘连,成为表面粗糙、棱角较多的蜂窝状组合粒子。飞灰的化学组成与燃煤成分、煤粒粒度、锅炉型式、燃烧情况及收集方式等有关。
煤块烧出来的灰是灰白色的。
煤块完全燃烧后的煤灰就是白色的,但是大部分情况下都是不完全燃烧,所以很难见到白色的灰。
如果煤的质量很差,会有烧后呈灰色的煤矸石,如果温度过高,会出现块状焦渣。
现在直接烧原煤的少了,惨入黄土做粘合剂,烧后呈黄红色的灰块或灰粉。
扩展资料
“灰分”是煤炭完全燃烧后剩下的固体残渣,是重要的煤质指标。灰分主要来自煤炭中不可燃烧的矿物质。矿物质燃烧灰化时要吸收热量,大量排渣要带走热量,因而灰分越高,煤炭燃烧的热效率越低;灰分越多,煤炭燃烧产生的灰渣越多,排放的飞灰也越多。一般,优质煤和洗精煤的灰分含量相对较低 。
煤中的有机质在一定温度和条件下,受热分解后产生的可燃性气体,被称为“挥发分”,它是由各种碳氢化合物、氢气、一氧化碳等化合物组成的混合气体。挥发分也是主要的煤质指标,在确定煤炭的加工利用途径和工艺条件时,挥发分有重要的参考作用。
煤化程度低的煤,挥发分较多。如果燃烧条件不适当,挥发分高的煤燃烧时易产生未燃尽的碳粒,俗称“黑烟”;并产生更多的一氧化碳、多环芳烃类、醛类等污染物,热效率降低。因此,要根据煤的挥发分选择适当的燃烧条件和设备。
参考资料来源:百度百科-煤炭 (可燃物质)
其实煤炭的发热量和灰分不成比例的,是根据煤种来说的, 发热量是指单位质量的煤完全的燃烧时所产生的热量,主要分为高位发热量和低位发热量。
煤的高位发热量减去水的汽化热即是低位发热量。发热量国际单位为百万焦耳/千克(MJ/kg),常用单位大卡斤克,换算关系为:1MJ/kg=239.14kcal/kg?1J=0.239gcal?1cal=4.l8J。如发热量550kcaL/g,5500kcal/kg=550÷239.14=23MJ/kg。
为便于比较,我们在衡量煤炭时消耗时,要把实际使用的不同发热量的煤炭换算成标准煤,标准煤的发热量为29.27MJ/kg(700okcal/kg)。
扩展资料:
“水分”对煤炭的加工利用有很大影响。水分在燃烧时变成蒸汽要吸热,因而降低了煤的发热量。煤炭中的水分可分为外在水分和内在水分,一般以内在水分作为评定煤质的指标。煤化程度越低,煤的内部表面积越大,水分含量越高。
“灰分”是煤炭完全燃烧后剩下的固体残渣,是重要的煤质指标。灰分主要来自煤炭中不可燃烧的矿物质。矿物质燃烧灰化时要吸收热量,大量排渣要带走热量,因而灰分越高,煤炭燃烧的热效率越低;灰分越多,煤炭燃烧产生的灰渣越多,排放的飞灰也越多。一般,优质煤和洗精煤的灰分含量相对较低。
根据国家科委推荐的《中国煤炭分类方案》,我国煤炭分为十大类,一般将瘦煤、焦煤、肥煤、气煤、弱粘结、不粘结、长焰煤等统称为烟煤;贫煤称为半无烟煤;挥发分大于40%的称为褐煤。
无烟煤可用于制造煤气或直接用作燃料,烟煤用于炼焦、配煤、动力锅炉和气化工业;褐煤一般用于气化、液化工业、动力锅炉等。
参考资料:百度百科——煤炭
以下数据为天津地方材料,请诸位不要较真。
a.粉煤灰比重2200kg/m³,轻于水泥3150/m³矿粉2900/m³,碎石2800/m³,砂子2650kg/m³,易于振捣过程中与水浮在混凝土表面。
b.粉煤灰与水不直接发生水化反应,没有强度。
c.粉煤灰质量参差不齐。
总之,地面混凝土,不建议粉煤灰大掺量使用。
大体积混凝土可以降低水化热,建议大掺量。
煤的灰分,是指煤完全燃烧后剩下的残渣。因为这个残渣是煤中可燃物完全燃烧,煤中矿物质(除水分外所有的无机质)在煤完全燃烧过程中经过一系列分解、化合反应后的产物,所以确切地说,灰分应称为灰分产率。
(1)煤中矿物质
煤中矿物质分为内在矿物质和外在矿物质。
a.内在矿物质,又分为原生矿物质和次生矿物质。
原生矿物质,是成煤植物本身所含的矿物质,其含量一般不超过1~2%;次生矿物质,是成煤过程中泥炭沼泽液中的矿物质与成煤植物遗体混在一起成煤而留在煤中的。次生矿物质的含量一般也不高,但变化较大。
内在矿物质所形成的灰分叫内在灰分,内在灰分只能用化学的方法才能将其从煤中分离出去。
b.外来矿物质,是在菜煤和运输过程中混入煤中的顶、底板和夹石层的矸石。外在矿物质形成的灰分叫外在灰分,外在灰分可用洗选的方法将其从煤中分离出去。
(2)煤中灰分
煤中灰分来源于矿物质。煤中矿物质燃烧后形成灰分。如粘土、石膏、碳酸盐、黄铁矿等矿物质在煤的燃烧中发生分解和化合,有一部分变成气体逸出,留下的残渣就是灰分。
灰分通常比原物质含量要少,因此根据灰分,用适当公式校正后可近似地算出矿物质含量。
(3)煤灰灰分对工业利用的影响
煤中灰分是煤炭计价指标之一。在灰分计加重,灰分是计价的基础指标;在发热量计加重,灰分是计价的辅助指标。
灰分是煤中的有害物质,同样影响煤的使用、运输和储存。
煤用作动力燃料时,灰分增加,煤中可燃物质含量相对减少。矿物质燃烧灰化时要吸收热量,大量排渣要带走热量,因而降低了煤的发热量,影响了锅炉操作(如易结渣、熄火),加剧了设备磨损,增加排渣量。
煤用于炼焦时,灰分增加,焦炭灰分也随之增加,从而降低了高炉的利用系数。
还必须指出的是,煤中灰分增加,增加了无效运输,加剧了我国铁路运输的紧张。
(4)煤的灰分测定见GB212-91。