煤炭为什么会燃烧发热?
煤的工艺性质
①粘结性。指烟煤在受热时本体粘结或与外加惰性物质粘结的能力,它是评价工业用煤特别是炼焦煤的主要指标。实验室测定方法有粘结指数、坩埚膨胀序数、罗加指数等。②结焦性。指在模拟工业焦炉条件下,或在半工业性试验焦炉内,煤结成焦炭时的性能,实验室测定方法有奥亚膨胀度、胶质层指数、葛金焦型等。③发热量。指单位质量的煤在完全燃烧时放出的热量。它是评价燃料煤的主要指标。根据计算时燃烧产物中水的状态不同,有高位发热量与低位发热量之分,包含燃烧生成的水蒸气冷凝潜热的,称为高位发热量,不包括水蒸气冷凝潜热的,称为低位发热量。④反应性。又称活性,是指在一定温度下,煤与不同气体介质如二氧化碳、水蒸气、氧气、氢气作用的气化反应能力。⑤热稳定性。指气化、燃烧用煤在加热时块度变化的性质。⑥焦油产率。是评价煤和油页岩炼油适宜性的指标,通常采用铝甑低温干馏法测定。⑦可选性。是反映煤在洗选过程中,除去其中矿物质的难易程度。它是将各级粒度的煤在不同密度的液体中经浮沉试验而确定的。⑧灰熔点和熔融灰的粘度。将煤灰制成三角锥体,放在高温炉中,在一定气氛下加热,观察灰锥形状的变化,从而测定变形温度T1、软化温度T2和流动温度T3,其中T2表示煤灰熔点。熔融灰的粘度用高温粘度计测量。
这句话是错误的,煤的燃烧是放热反应。
提供热量使煤的温度达到着火点才会燃烧,达到着火点之前,都不叫燃烧。燃烧反应是混合物中的可燃成分急剧与氧反应形成火焰放出大量的热和强烈的光的过程。煤的燃烧属于放热。
可燃物开始燃烧,必须有一定的起始能量,达到一定的温度和浓度,才能产生足够快的反应速度而着火。大多数均相可燃气体的燃烧是链式反应,活性屮间物的浓度 在其中起主要作用。如果链产生速度大过链中止速度,则活性中间物浓度将不断增加,经过一段时间的积累(诱导期)就自动着火或爆炸。着火温度除与可燃混合物的特性有关外,还与周围环境的温度、压力,反应容器的形状、尺寸等向外散热的条件有关。当氧化释放的热量超过系统散失的热量时,燃料就会快速升温而着火。这种同流动和传热有密切联系的着火称为热力着火,它是多数燃料在燃烧设备内所经历的着火过程。
在工业上为核算企业对能源的消耗量,统一计算标准,便于比较和管理,采用标准煤的概念:规定将收到基低位发热量为29270kJ/kg(7000大卡)的燃料称为标准煤。
(一) 煤的物理性质
煤的物理性质是煤的一定化学组成和分子结构的外部表现。它是由成煤的原始物质及其聚积条件、转化过程、煤化程度和风、氧化程度等因素所决定。包括颜色、光泽、粉色、比重和容重、硬度、脆度、断口及导电性等。其中,除了比重和导电性需要在实验室测定外,其他根据肉眼观察就可以确定。煤的物理性质可以作为初步评价煤质的依据,并用以研究煤的成因、变质机理和解决煤层对比等地质问题。
1.颜色
是指新鲜煤表面的自然色彩,是煤对不同波长的光波吸收的结果。呈褐色—黑色,一般随煤化程度的提高而逐渐加深。
2.光泽
是指煤的表面在普通光下的反光能力。一般呈沥青、玻璃和金刚光泽。煤化程度越高,光泽越强;矿物质含量越多,光泽越暗;风、氧化程度越深,光泽越暗,直到完全消失。
3.粉色
指将煤研成粉末的颜色或煤在抹上釉的瓷板上刻划时留下的痕迹,所以又称为条痕色。呈浅棕色—黑色。一般是煤化程度越高,粉色越深。
4.比重和容重
煤的比重又称煤的密度,它是不包括孔隙在内的一定体积的煤的重量与同温度、同体积的水的重量之比。煤的容重又称煤的体重或假比重,它是包括孔隙在内的一定体积的煤的重量与同温度、同体积的水的重量之比。煤的容重是计算煤层储量的重要指标。褐煤的容重一般为1.05~1.2,烟煤为1.2~1.4,无烟煤变化范围较大,可由1.35~1.8。煤岩组成、煤化程度、煤中矿物质的成分和含量是影响比重和容重的主要因素。在矿物质含量相同的情况下,煤的比重随煤化程度的加深而增大。
5.硬度
是指煤抵抗外来机械作用的能力。根据外来机械力作用方式的不同,可进一步将煤的硬度分为刻划硬度、压痕硬度和抗磨硬度三类。煤的硬度与煤化程度有关,褐煤和焦煤的硬度最小,约2~2.5;无烟煤的硬度最大,接近4。
6.脆度
根据查阅的百科资料得知,肥煤的反应热强度基本都在65%左右,以高硫高灰主焦煤为主。
肥煤是烟煤的一种,供炼焦用,结焦性好,炼出的焦强度较高,但耐磨性差,单独用它炼焦时容易膨胀,损害炉壁,因此多和其他烟煤混合使用。