国标煤的检测标准
法律分析:煤炭质量的基本指标,总共有12个。煤的水分分为两种,一是内在水分(Minh ) ,是由植物变成煤时所含的水分;二是外水(Mf ) ,是在开采、运输等过程中附在煤表面和裂隙中的水分.全水分是煤的外在水分和内在水分总和。一般来讲,煤的变质程度越大,内在水分越低。褐煤、长焰煤内在水分普遍较高,贫煤、无烟煤内在水分较低。高温炉内温度应严格控制在900±10范围内,当放进试样后,炉温应在5min内恢复到900±10
法律依据:《中华人民共和国安全生产法》 第四条 生产经营单位必须遵守本法和其他有关安全生产的法律、法规,加强安全生产管理,建立、健全安全生产责任制和安全生产规章制度,改善安全生产条件,推进安全生产标准化建设,提高安全生产水平,确保安全生产。
一般来说煤炭的常规检测项目包括:硫含量、发热量,水分,灰分,挥发分,固定碳,焦渣特性。这是最基础的检测,不同单位对煤炭的指标需求不一样,所以需要检测的项目也不相同。
规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而构成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。
GB/T211 煤中全水分的测定方法
GB/T212 煤的工业分析方法(eqv ISO1171)
GB/T213 煤的发热量测定方法(eqv ISO 1928)
GB/T214 煤中全硫的测定方法(eqv ISO 334\ISO 351)
GB 474-1996 煤样的制备方法(eqv ISO 19881975)
GB 475-1996 商品煤样采取方法(epv ISO 19881975)
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本标准:
3.1
检验值inspected value
检验单位按国家标准方法对被检验批煤进行采样、制样和化验所得的煤炭质量指标值。
3.2
报告值 reported values
被检验单位出具的被检验批煤的质量 指标值,包括被检验单位的测定值或贸易合同约定值、产品标准(或规格)规定值。
3.3
质量指标允许差tolerance of quality parameter
被检验单位对一批煤的某一质量指标的报告值和检验单位对同一批煤的同一质量指标的检验值的差值在规定概率下的限值。
3.4
采样基数 base for sampling
抽查或验收时,实施采样的批煤量。
4 商品煤质量抽查方法
4.1 方法提要
煤炭质量抽查单位从被抽查批煤中采取一个或数个总样,然后进行制样和有关项目测定,以抽查单位的报告值(3.2)与抽查单位的检验值(3.1)进行比较,对被抽查批煤的质量进行评定。
4.2 检验项目
4.2.1 原煤、筛选煤和其他洗煤(包括非冶炼用精煤):
检验发热量(或灰分)和全硫。
4.2.2 冶炼用精煤:
检验全水分、灰分和全硫。
4.3 煤样的采取、制备和化验
4.3.1 采样、制样和化验人员
采样、制样和化验人员应经过专门的煤炭采样、制样和化验技术培训,并持有有效的操作证书或岗位合格证书。
煤炭质量的基本指标,总共有12个。煤的水分分为两种,一是内在水分(Minh ) ,是由植物变成煤时所含的水分;
二是外水(Mf ) ,是在开采、运输等过程中附在煤表面和裂隙中的水分.全水分是煤的外在水分和内在水分总和。一般来讲,煤的变质程度越大,内在水分越低。褐煤、长焰煤内在水分普遍较高,贫煤、无烟煤内在水分较低。
扩展资料:
指标介绍
一、水分(M )
水分的存在对煤的利用极其不利,它不仅浪费了大量的运输资源,而且当煤作为燃料时,煤中水分会成为蒸汽,在蒸发时消耗热量;另外,精煤的水分对炼焦也产生一定的影响。一般水分每增加2 % ,发热量降低100kcal/kg(大卡/千克);冶炼精煤中水分每增加1 % ,结焦时间延长5 一10min .
二、灰分(A )
煤在彻底燃烧后所剩下的残渣称为灰分,灰分分外在灰分和内在灰分。外在灰分是来自顶板和夹研中的岩石碎块,它与采煤方法的合理与否有很大关系。
外在灰分通过分选大部分能去掉。内在灰分是成煤的原始植物本身所含的无机物,内在灰分越高,煤的可选性越差。
灰是有害物质.动力煤中灰分增加,发热量降低、排渣量增加,煤容易结渣;一般灰分每增加2% ,发热量降低100kcal / kg 左右。
冶炼精煤中灰分增加,高炉利用系数降低,焦炭强度下降,石灰石用量增加;灰分每增加1 % ,焦炭强度下降2 % ,高炉生产能就下降3 % ,石灰石用量增加4 % .
三、挥发分(V )
煤在高温和隔绝空气的条件下加热时,所排出的气体和液体状态的产物称为挥发分。挥发分的主要成分为甲烷、氢及其他碳氢化合物等。它是鉴别煤炭类别和质量的重要指标之一。一般来讲,随着煤炭变质程度的增加,煤炭挥发分降低。褐煤、气煤挥发分较高,瘦煤、无烟煤挥发分较低。
参考资料:百度百科-煤炭质量的基本指标
煤炭化验主要有十一个指标:
一、水分(M )
煤的水分分为两种,一是内在水分由植物变成煤时所含的水分;二是外水,是在开采、运输等过程中附在煤表面和裂隙中的水分。全水分是煤的外在水分和内在水分总和。一般来讲,煤的变质程度越大,内在水分越低。褐煤、长焰煤内在水分普通较高,贫煤、无烟煤内在水分较低 。
二、灰分(A )
煤在彻底燃烧后所剩下的残渣称为灰分,灰分分外在灰分和内在灰分。外在灰分是来自顶板和夹研中的岩石碎块,它与采煤方法的合理与否有很大关系。外在灰分通过分选大部分能去掉。内在灰分是成煤的原始植物本身所含的无机物,内在灰分越高,煤的可选性越差。
三、挥发分(V )
煤在高温和隔绝空气的条件下加热时,所排出的气体和液体状态的产物称为挥发分。挥发分的主要成分为甲烷、氢及其他碳氢化合物等。它是鉴别煤炭类别和质量的重要指标之一。一般来讲,随着煤炭变质程度的增加,煤炭挥发分降低。
四、固定碳含量(FC )
固定碳含量是指除去水分、灰分和挥发分的残留物,它是确定煤炭用途的重要指标。从100减去煤的水分、灰分和挥发分后的差值即煤的固定碳含量。根据使用的计算挥发分的基准,可以计算出干基、干燥无灰基等不同基准的固定碳含量。
五、发热量(Q )
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。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 )。
六、胶质层最大厚度(Y )
烟煤在加热到一定温度后,所形成的胶质层最大厚度是烟煤胶质层指数测定中利用探针测出的胶质体上、F 层面差的最大值。动力煤胶质层厚度大,容易结焦;冶炼精煤对胶质层厚度有明确要求。
七、粘结指数(G )
在规定条件下以烟煤在加热后粘结专用无烟煤的能力,它是煤炭分类的重要标准之一,是冶炼精煤的重要指标。枯结指数越高,结焦性越强。
八、煤灰熔融性温度(灰熔点)
在规定条件下得到的随加热温度而变化的煤灰熔融性变形温度(DT )、软化温度( ST )、流动温度(FT ) ,常用软化温度(ST )来表示。灰熔融性温度越高,煤灰不容易结渣。煤灰熔融性温度的高低,直接关系到煤作为燃料和气化原料时的性能。
九、哈氏可磨指数(HGI )
哈氏可磨指数是反映煤的可磨性的重要指标。煤的可磨性是指一定量的煤在消耗相同的能量下,磨碎成粉的难易程度。可磨指数越大,煤越容易磨碎成粉。在发电煤粉锅炉和高炉喷吹用煤,可磨指数是质量评价的一个重要指标。
十、吉氏流动度(ddpm)
煤的流动度是表征煤在干馏时形成的胶质体的粘度,是煤的塑性指标之一。吉氏流动度是以固定力矩在煤受热形成的胶质体中转动的最大转速表示的流动度指标,用每分钟转动的角度来表示。
十一、增锅膨胀序数(CSN )
增塌膨胀序数是在规定条件下以煤在增祸中加热所得焦块膨胀程序的序号表征煤的膨胀性和塑性指标。增祸膨胀序数的大小取决于煤灰熔融性、胶质体生成期间析气情况和胶质体的不透气性。
参考资料来源:百度百科-煤炭化验
2002-03-10发布 2002-10-01 实施
中 华 人 民 共 和 国
国家质量监督检验检疫总局
商品煤质量抽查和验收方法
1 范围
本标准规定了商品煤质量抽查方法和验收方法。
本标准适用于商品煤质量监督检查和验收检查。
2 规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而构成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。
GB/T211 煤中全水分的测定方法
GB/T212 煤的工业分析方法(eqv ISO1171)
GB/T213 煤的发热量测定方法(eqv ISO 1928)
GB/T214 煤中全硫的测定方法(eqv ISO 334\ISO 351)
GB 474-1996 煤样的制备方法(eqv ISO 19881975)
GB 475-1996 商品煤样采取方法(epv ISO 19881975)
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本标准:
3.1
检验值inspected value
检验单位按国家标准方法对被检验批煤进行采样、制样和化验所得的煤炭质量指标值。
3.2
报告值 reported values
被检验单位出具的被检验批煤的质量 指标值,包括被检验单位的测定值或贸易合同约定值、产品标准(或规格)规定值。
3.3
质量指标允许差tolerance of quality parameter
被检验单位对一批煤的某一质量指标的报告值和检验单位对同一批煤的同一质量指标的检验值的差值在规定概率下的限值。
3.4
采样基数 base for sampling
抽查或验收时,实施采样的批煤量。
4 商品煤质量抽查方法
4.1 方法提要
煤炭质量抽查单位从被抽查批煤中采取一个或数个总样,然后进行制样和有关项目测定,以抽查单位的报告值(3.2)与抽查单位的检验值(3.1)进行比较,对被抽查批煤的质量进行评定。
4.2 检验项目
4.2.1 原煤、筛选煤和其他洗煤(包括非冶炼用精煤):
检验发热量(或灰分)和全硫。
4.2.2 冶炼用精煤:
检验全水分、灰分和全硫。
4.3 煤样的采取、制备和化验
4.3.1 采样、制样和化验人员
采样、制样和化验人员应经过专门的煤炭采样、制样和化验技术培训,并持有有效的操作证书或岗位合格证书。
4.3.2 煤样的采取
4.3.2.1 采样机械
应符合以下要求:
a) 采样器开口尺寸应不小于被采样煤炭最大粒度的2.5倍;
b) 移动煤流采样器应能截取一煤流全断面作为一子样;静止煤中采取的子样质量应符合GB/475—1996要求;
c) 经有资格的部门鉴定采样无系统误差、精密度达到GB475—1996要求。
4.3.2.2 采样地点
煤样应从被抽查单位销售或待销煤炭中,在移动煤流或火车、汽车载煤中采取,一般不直接在煤堆和轮船载煤中采取,而应在堆(装)煤和卸煤过程中、从转运煤流或小型转运工具如汽车载煤中采取。在特殊情况下,可从煤堆上分层采取,也可从高度小于2 m的煤堆上直接采取。
4.3.2.3 采样基数
抽查煤样的采样基数一般为1 000 t或一个发运批量。在采样基数小于和等1 000 t时,至少应为一个作业班的生产、堆存或运输量。在用被抽查单位的测定值进行质量评定时,抽查单位和被抽查单位的采样单元应相同。
4.3.2.4 采样方法
4.3.2.4.1 煤样按GB475—1996规定采取。当采样基数小于和等于 1 000 t时,采取1个总样;大于 1 000 t时,可采取1个或多个总样。
4.3.2.4.2 总样的子样分布除遵守GB475—1996的有关规定外还应遵守以下原则:
a) 在火车顶部采取原煤和筛选煤煤样时,抽查煤样和非抽查煤样的子样应分布在不同的对角线、不同的垂直平分线上或错开的小方块中,并将可能重合的采样点在最近的距离内错开;采取洗煤(包括洗煤和其他洗煤)煤样时,子样的起位置应随机错开。
b) 在汽车顶部采样时,根据每车子样数目,按a)条所述方法将抽查煤样和非抽查煤样的子样错开。
4.3.2.4.3 采样应由挫败查单位两名以上人员进行,并参照附录A(资料性附录)作好记录。
4.3.3 煤样的制备
4.3.3.1 煤样按GB474—1996和有关测定方法规定的粒度进行制备。
4.3.3.2 煤样缩分一般应使用二分器,煤样粒度过大或煤样过湿时,可用堆锥四分法进行缩分。
4.3.3.3 全水分煤样在一般分析煤样的制备过程中抽取。制样过程中应避免水分损失。
4.3.3.4 煤样可在采样后就地制成实验室煤样、带回抽查单位进一步制成分析用煤样。
4.3.4 煤样的化验
4.3.4.1 全水分按GB/T 212 测定。
4.3.4.3 发热量按GB/T 213 测定。
4.3.4.4 全硫按GB/T 214 测定。
4.4 煤炭质量的评定
4.4.1 质量评定指标
4.4.1.1 原煤、筛选煤和其他洗煤(包括非冶炼用精煤),以干基高位发热量(或干基灰分)和干基全硫作为质量评定指标。
4.4.1.2 冶炼用精煤,以全水分、干基灰分和干基全硫作为质量评定指标。
4.4.2 质量评定指标允许差
商品煤质量抽查的各项质量评定指标允许差如表1、表2和表3所示。
4.4.3 质量评定
4.4.3.1 单项质量指标评定
4.4.3.1.1 按被抽查单位报告的测定值计价的商品煤的单项质量指标评定:被抽查单位的报告值和抽查单位的检验值的差值,满足下述条件时,该项质量指标评定为合格;否则评为不合格。
a) 灰分(Ad)
(报告值一检验值)≥表1规定值
b) 发热量(Qgr.d)
(报告值一检验值)≤表1规定值
c) 全水分(Mt)
(报告值一检验值)≥表2规定值
d) 全硫(St.d)
(报告值一检验值)≥表3规定值
表1 灰分和发热量允许差
煤的品种 灰分(以检验值计)
Ad/ % 允许差(报告值—检验值)
Δad/ % Δqu.d/(MJ/kg)
原煤和筛选煤 >20.00~40.00
10.00~20.00
<10.00 -2.82
-0.141Ad
-1.41 +1.12
+0.056 Ad
+0.56
非冶炼用精煤 — —1.13 按原煤、筛选煤计
其他洗煤 — —2.12-
冶炼用精煤 — —1.11 —
表2 全分允许差
煤的品种 允许差(报告值—检验值)%
冶炼用精煤 —1.1
表3全分允许差
煤的品种 全硫(以检验值计)St.d/% 允许差(报告值—检验值)%
冶炼用精煤 <1.00
≥1.00 -0.16
-0.16St.d
其他煤 <1.00
1.00~2.00
>2.00~3.00 -0.17
-0.17 St.d
0.34
4.4.3.1.2 按贸易合同约定值或产品标准(或规格)规定值计价的商品煤的单项质量指标评定:以被抽查单位报告的合同约定值或产品标准(或规格)规定值和抽查单位的检验值、按4.4.3.1.1规定进行评定,但各项指标的实际允许差按式(1)修正:
T=T0 /……………………… (1)
式中:
T 实际允许差,%或MJ/kg
T0 表1、表2和表3规定的允许差,%或MJ/kg。
注1:当合同约定值或产品标准(或规格)规定值为一数值范围时,全水分、灰分和全硫其约定值的上限值为被抽查单位报告值,发热量取下限值为报告值。
4.4.3.2 批煤质量评定
4.4.3.2.1 原煤、筛选煤和其他洗煤(包括非冶炼用精煤):以灰分计价者,于基高位发热量和干基全硫都合格,该批煤质量评为合格,否则该批煤质量评为不合格。
4.4.3.2.2 冶炼用精煤:全水分、灰分和全硫三项都合格,该批煤质量评为合格,否则该批煤质量评为不合格。
4.5 抽查报告
抽查报告至少应包括以下主要内容:
a) 抽查单位名称、地址;
b) 被抽查单位名称、地址;
c) 采样时间、地点、气候状况和人员;
d) 抽查产品品种、规格和数量;
e) 样品数量、包括总样数量和质量、子样数量和质量;
f) 测定项目和依据标准;
g) 试验数据;
h) 质量评定结论;
i)主要检验人员、审查人员、批准人员。
5 商品煤质量验收方法
5.1 方法提要
由买受方从收到的、出卖方发给的一批煤中采取一个或数个总样,然后进行制样和有关项目测定,以出卖方的报告值和买受方的检验值进行比较,对该批煤质量进行评定。
5.2 检验项目
5.2.1 原煤、筛选煤和其他洗煤(包括非冶炼用精煤):
检验发热量(或灰分)和全硫。
5.2.2 冶炼用精煤:
检验灰分和全硫。
5.3 煤样的采取、制备和化验
5.3.1 采样、制样和化验人员
同4.3.1。
5.3.2 煤样的采取
5.3.2.1 采样机械
同4.3.2.1。
5.3.2.2 采样地点
煤样应从买受方收到的批煤中,在落地之前,在运输工具如皮带、火车、汽车以及轮船卸煤用的皮带、汽车或其他小型运输工具载煤堆中,用迁移煤堆并在迁移 过程中采样的方式采取。
5.3.2.3 采样基数
验收煤样的采样基数应为买受方收到的、出卖方发给的整批煤量(包括分数次或数日抵达买受方的同一批煤炭)。
5.3.2.4 采样方法
5.3.2.4.1 煤样按GB 475—1996 规定采取。当采样基数小于和等于1 000 t 时,采取1个总样;大1 000 t时,可采取1个或数个总样。
5.3.2.4.2 总样的子样分布除遵守GB475—1996的有关规定外,还应尽量遵守以下原则:
a) 在火车顶部采取原煤和筛选煤煤样时,买受方采样和出卖方采样的子样应分布在不同的对角线、不同的垂直平分线上或错开的小方块中,并将可能重合的采样点在最近的距离内错开;采取洗煤(包括洗精煤和其他洗煤)煤样是,子样的起始位置应随机错开。
b) 在汽车顶部采样时,根据每车子样数目、按a)条所述方法将买受方采样和出卖方采样的子样错开。
5.3.2.4.3 采样应由验收单位两名以上人员进行,并参照附录A(资料性附录)作好记录。
5.3.3 煤样的制备
5.3.3.1 煤样按GB474—1996和有关测定方法规定的粒度进行制备。
5.3.3.2 煤样缩分一般应使用二分器,煤样粒度过大或煤样过湿时,可用堆四分法进行缩分。
5.3.3.3 煤样可在采样后就地制成实验室煤样,带回验收单位进一步制成分析用煤样。
5.3. 4 煤样的化验
5.3.4.1 一般分析煤样的水分和灰分按GB/T 212 测定。
5.3.4.2 发热量按GB/T 213测定。
5.3.4.3 全硫按GB/T 214测定。
5.4 煤炭质量的评定
5.4.1 质量评定指标
5.4.1.1 原煤、 筛选煤和其他洗煤(包括非冶炼用精煤),以干基高位发热量(或干基灰分)和干基全硫作为质量评定指标。
5.4.1.2 冶炼用精煤,以于基灰分和干基全硫作为质量评定指标。
5.4.2 质量评定指标允许差
商品煤质量验收的各项质量评定指标允许差如表1和表3所示。
5.4.3 质量评定
5.4.3.1 单项质量指标评定
5.4.3.1.1 出卖方提供测定值的商品煤的单项质量指标评定:当买受方和出卖方分别对同一批煤采样、制样和化验时,如出卖方的报告值(测定值)和买受方的检验值满足下述条件,则该质量指标评为合格;否则评为不合格。
a) 灰分(Ad)
(报告值—检验值)≥表1规定值
b) 发热量(Qgr.d)
(报告值—检验值)≤表1规定值
c) 全硫(St.d)
(报告值—检验值)≥表3规定值
5.4.3.1.2 有贸易合同约定值或产品标准(或规格)规定的商品煤质量指标评定:以合同约定值或产品
准(或规格)规定值和买受方检验值、按5.4.3.1.1规定进行评定,但各项指标的实际 允许差按式(1)修正。
5.4.3.1.3 既有出卖方的测定值、又有贸易合同约定值或产品标准(或规格)规定值的商品煤的单项质量指标,应分别按5.4.3.1.1和5.4.3.1.2进行评定。
注:当合同约定值或产品标准(或规格)规定值为一数值范围时,灰分和全硫取合同约定值或规定值的上限值为出卖方报告值,发热量取下限值为报告值。
5.4.3.2 批煤质量评定
5.4.3.2.1 原煤、筛选煤和其他洗煤(包括非冶炼用精煤):以灰分计价者,干基高位发热量和干基全硫都合格,该批煤质量评定为合格;否则该批煤质量评定为不合格。
5.4.3.2.2 冶炼用精煤:干基灰分和干基全硫都合格,该批煤质量评为合格;否则该批煤质量评为不合格。
5.4.3.3 批煤质量争议解决方法
当买受方的检验值和出卖方的报告值不一致(二者的差值超过5.4.3.1.2规定的允许差)并发生争议时,先协商解决,如协商不一致,应改用下述两种方法之一进行验收检验,在此情况下,买受方应将收到的该批煤单独存放。
a) 双方共同对买受方收到的批煤进行采样、制样和化验,并以共同检验结果进行验收。
b) 双方请共同认可的第三公正方对买受方收到的批煤进行采样、制样和化验并以此检验结果验收。
5.4.4 其他
除5.2规定的检验项目外,贸易双方也可根据有关工业用煤技术条件约定其他检验项目,并按合同规定进行质量评定。
5.5 验收报告
验收报告至少包括以下主要内容:
a) 买受方名称、地址;
b) 出卖方名称、地址;
c) 检验实验室名称、地址;
d) 采样时间、地点、气候状况和人员;
e) 产品名称、规格和数量;
f) 样品数量,包括总样数量和质量,子样数量和质量;
g) 测定项目和依据标准;
h) 试验数据;
i) 质量评定结论;
j) 主要检验人员、审查人员、批准人员。
附录A
(资料性附录)
采 样 记 录
编号:执行标准:GB475;GB474;GB/T ΧΧΧΧΧ
被采样单位: 采样时间: 气候状况:
采样地点: (煤流、火车、汽车、煤堆、船舶)
煤(品)种: 批号: 批量/t 粒度/mm
采样单数/个: 采样单元号: 采样单元/t:
子样质量/kg: 子样数目/个: 总样质量/kg:
子样采取部位:表面;0.2m以下;0.4m以下;煤流上;煤流落头
子样分布方式:
制样设备: 缩分方式:
煤样粒度/mm: 煤样质量/kg:
其他:如车皮号、煤堆草图及子样布置等
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
采样人员(签字): 被抽样方代表(签字):
………………………………………煤检…………………( )号………
编号:
被采样单位:
煤(品)种: 煤样质量/kg:
采样地点: 采样时间:
煤样粒度/mm:
采样人员(签字):
1.挥发分的含义?对挥发分的测定有何技术要求?
答:煤的挥发分是指煤样在900±10℃隔绝空气的条件下加热7min,由煤中有机物分解出来的气体和液体(呈蒸汽状态)的产物。
挥发分的测定是一项规范性很强的试验,其测定的结果完全取决于所规定的试验条件,所以在测定燃煤挥发分时,对测定的技术要求很严。具体如下:
技术要求:(1)高温炉内温度应严格控制在900±10℃的范围内,当放进试样后,炉温应在5min内恢复到900±10℃。
(2)加热时间的计时应用秒表,即当试样一送入高温炉的高温区开始计时,到试样离开高温炉为止,这一操作过程应准确为7min。否则,试样做报废处理。
(3)测定时应用专用的坩埚。当坩埚在炉内灼烧时应避免坩埚与坩埚之间、坩埚与高温炉壁的直接接触。
(4)在测定时,如坩埚或坩埚盖上聚有黑烟时,试验也做报废处理。
2.三节炉测碳氢时应该特别注意什么?说明原理、设备?
答:原理:第一节电炉起加热燃烧样品的作用,第二节电炉用来燃烧氧化试验热解后未氧化的产物,第三节电炉用来补充燃烧整个燃烧过程,在密闭通氧下进行。
设备:瓷舟,磨口塞,带脚玻璃管。
注意事项如下:
(1)在燃烧过程中,必须满足能够使试样完全燃烧的条件,无论在燃烧过程中要经历多少反应,最终都能使样品中的碳和氢定量的转化为二氧化碳和水。
(2)必须清除干扰反应的产物,使燃烧反应后,只有纯净的二氧化碳和水进入吸收装置。
(3)必须选择适当的吸收剂,使二氧化碳和水能定量的被吸收;同时也要维持一定的气体流速,使吸收反应有充裕的时间得以进行,气体流速同时也是保证完全燃烧的必要条件。
3.测碳、氢有哪些元素干扰测定?怎样排除?
答:燃烧生成的SO2、NO2、Cl2会干扰测定,排除SO2用PbSO4在600℃下与其作用形成PbSO4而 被 除去,Cl2用金属? 银在200℃左右与其作用生产AgCl而被除去,金属银在高于500℃的条件下能与SO2?? 作 用形成Ag2SO4而被除去,NO2用粒状MnO2与其作用形成Mn(NO3)2而被除去。
4.用艾氏剂法测定煤中全硫时,应注意哪些问题?
答:用艾氏剂法测定煤中全硫时,应注意以下几个问题:
(1)必须在通风下进行半熔,否则煤粒燃烧不完全而使部分硫不能转化为二氧化硫;
(2)沉淀剂BaCl2必须过量;
(3)在用水抽提、洗涤时,要求溶液体积不宜过大,以免影响测定结果;
(4)注意调节溶液酸度,使CO32-转为CO2逸出;
(5)在洗涤过程中,每次吸入蒸馏水前,应将洗液都滤干,这样洗涤效果好;
(6)在灼烧前不得残留滤纸,高温炉也应通风;
(7)灼烧后的BaSO4在干燥器中冷却后,及时称量;
(8)必须做空白试验。
5.燃料煤发热量的含义是什么?
答:燃料的发热量是指单位重量的燃料完全燃烧时所释放出来的热量,其单位是J/g或MJ/kg。
对煤炭发热量测定室有何要求?
答:(1)热量室应作为发热量测定专用室,室内不得进行其它试验工作;
(2)室内应配备窗帘,避免阳光直射;
(3)每次测定温度变化不超过1℃为宜;冬夏室温差以不超过15~30℃为宜。因此,有条件者应配制空调设备;
(4)测定发热量时,室内应避免强力通风及热源辐射,总之,为了减少环境条件对发热量测定结果的影响,发热量测定室应尽可能地保持室温的相对恒定。在室温尚未恒定的时候不得进行发热量的测定。
6.在氧弹充氧操作过程中,应注意些什么?
答:(1)首先应检查氧气压力表是否完好、灵敏,指示的压力是否正确,操作是否安全。
(2)在氧弹充氧时,必须使压力缓慢上升,直至所规定的压力后再维持0.5—1min。
(3)在使用氧气时不得接触油脂。
(4)氧弹充氧应按规定压力进行,充氧压力不得偏低或过高。
7.在一次发热量测定后,发现燃烧皿内有未燃尽煤样,试分析是何原因?
答:可能原因为:
(1)充氧压力不足,或氧弹漏气;
(2)煤质太差,挥发分太低;
(3)充氧速度太快或燃烧皿位置不正,使试样溅出;
(4)点火丝埋入煤粉较深;
(5)试样含水量过大或煤粉太粗。
8.燃烧皿内点不上火是何原因?
答:原因为:
(1)点火开关或调节旋钮接触不良;
(2)点火丝与电极脱落;
(3)点火丝与燃烧皿或燃烧皿与另一电极接触造成短路;
(4)点火丝与试样接触不良;
(5)充氧压力偏低;
(6)试样含水量过高,挥发分过低,试样颗粒太大;
(7)氧弹漏气。
9.使用天平有何注意事项?如何使用?
答:使用:任何天平必须首先调零(有的天平要看水平)。然后可以称量。使用后必须使砝码回位。有电源时必须停电。
注意事项:(1)在同一试样的测定工作中必须用同一台天平,同一套砝码测定;
(2)在同一试样测定的几次称量过程中,不得多次调零。
(3)所称物体质量不得超过天平最高载重量的1/2。
(4)不能在天平上称量过冷或过热的物体。
(5)被称物体不得与称盘直接接触。有潮解性,挥发性得物质必须在有盖的容器内,有腐蚀性的物质应放在密封容器内盛重。
(6)称量时,被称物体放左盘,砝码放右盘,均应置于称盘中心。
(7)旋转制动旋钮时,应缓慢均调,时天平梁平稳地启动或制动,如指针仍在摆动时,应待指针将近中心零点时制动。
(8)向天平称盘中加上或取下物品时,再加减法码或开关天平玻璃门时,必须先将天平制动。
(9)在加物品或加减砝码后,必须将各门完全关闭后,再启动天平读取读数。
(10)往盘中加砝码时,应按一定的次序。
(11)应用镊子夹取砝码,不得用手拿取。
(12)每台天平有固定的砝码,整套砝码不得拆散又用于另一台天平。
(13)防止阳光直射天平,用完天平后应及时罩上防尘罩。
(14)天平内应保持清洁,应用软毛刷或绸布拂拭灰尘或洒落的试样。如零件上有脏渍,可用绸布沾上无水酒精擦净。
(15)天平内应置硅胶,并定期更换,烘干处理。
10.何谓标准煤耗?计算出实习厂家煤耗,你觉得我厂煤耗可望控制在多少?如何计算?(需哪些数据?)
答:煤耗是火力发电厂主要的经济考核指标,但各厂及同一厂的不同锅炉之间,甚至同一锅炉的不同阶段内燃用的燃料的发热量及全水分也有所不同,即燃料的低位发热量,燃料中真正可利用的有效热值不同。为了采取统一的标准作为计算煤耗的依据,我们将收到基低位发热量为29271KJ/Kg的煤定为标准煤,即每29271KJ/Kg的热量折算成1Kg标准煤。这样,就将各种低位发热量的煤耗统一到标准煤耗上来。
标准煤耗:b=(Qnet,ar·G)/(29.27E)??? 单位为Kg/(Kw·h)
式中:G――入炉煤(应用煤)的重量,Kg
Qnet,ar――按收到基计算的低位发热量,MJ/Kg
E――发电量,Kw·h
29.271――标准煤的发热量,MJ/Kg
低挥发分煤的简介:
根据我国发电用煤质量标准,干燥无灰基挥发分Vdaf小于20 %为低挥发分煤,小于6. 5 %为特低挥发分煤。煤的着火与挥发分的质量和数量有关。随着煤化程度的提高,挥发分含量减小,煤发热量中挥发分的发热量的比率降低,使煤的着火变得困难煤的岩相结构也变化,煤化作用的加深使结构紧密而稳定,孔隙率小,这就使煤的磨碎性能减弱,反应性降低,燃尽变差。
因此,低挥发分煤的特点是着火与燃尽都比较困难,需要较高的着火与燃尽温度,以及较长的燃尽时间。有研究表明[3 ] ,无烟煤的着火发生在颗粒上,挥发分是在进一步的燃烧过程中析出的,挥发分对着火的影响不大。为获得满意的燃尽效果,无烟煤必须磨得更细,使其表面积增大,以加速着火与燃尽。。一般说来, Vdaf可大致判别其着火、燃尽的难易程度。但在我国燃烧低挥发分煤的长期研究中发现,即使是Vdaf完全相同的两种煤,其燃烧特性也会相差甚远。因此,必须有更为可靠的判别数据。研究表明,以煤粉气流的着火温度IT 来判断着火的难易程度较为确切, IT <700 ℃为较易着火煤IT = 700~800 ℃为中等着火煤IT ≥800℃为较难着火煤。在我国诸多的低挥发分煤中,最难烧的要算是福建的加福无烟煤和河北的万年无烟煤,它们都属于极低挥发分煤, Vdaf均为4 %左右,着火温度IT 分别为970 ℃和1 100 ℃,极难着火燃尽指数RJ 分别为2. 94 和2. 32 ,极难燃尽。加福无烟煤同时又为低灰熔点的中等易结渣煤。
为保证着火与燃烧的稳定性,其首要任务是必须采取有效的措施确保煤粉气流的及时着火。需要有较高的炉膛火焰温度和足够的煤粉颗粒停留时间,同时在炉膛内必须风粉混合及时而均匀。对一些低灰熔点的低挥发分煤,要在保证稳定燃烧的前提下,采取措施防止炉内严重结渣。
可以在水冷壁上敷设卫燃带,采用液体排渣,采用W或U型火焰的燃烧方式,如直流或旋流可以采用工大设计的燃烧器(稳燃效果不错的,做个广告),提高煤粉细度和一次风气流中的煤粉浓度。
不过有些措施不利于降低NOx,有结渣和高温腐蚀的倾向,可视其具体条件,采用相应的办法解决。但稳燃应该是首选。
二:煤质分析技术/煤质分析知识-煤炭化验技术问答
1.在煤质分析化验中燃煤有哪些工业分析项目?有哪些元素分析项目?用什么符号表示?
答:工业分析测出的煤的不可燃成分和可燃成分,前者为水分和灰分,后者为挥发分和固定碳,分别以M、A、V、Fc表示。
元素分析项目有:碳(C)、氢(H)、氧(O)、氮(N)、硫(S)、水分(M)、灰分(A)。
2.何谓燃煤基准?有哪几种基准?
答:在工业生产或科学研究中有时为某种目的将煤中的某些成分除去后重新组合并计算其组成百分含量这种组合体称为基准。有收到基、空气干燥基、干燥基、干燥无灰基。
3.何谓劣质煤?用于锅炉燃烧有何危害?为什么?
答:劣质煤指灰分含量很高的各种煤炭产品,低劣煤用于锅炉燃烧,不仅经济性差,而且会造成燃烧辅助系统和对流受热面的严重磨损以及维修费用的增加,因为低劣煤灰分比较高,经济性差,灰分量大,对受热面的冲刷、磨损严重。
4.对入炉煤如何进行人工采样?
答:火电厂的入炉煤多在输煤皮带的煤流中采样,人工在输煤皮带上采样时,铲口应贴紧皮带一次采取,不留底煤,如果分两次采样时,应轮换在皮带两边采样,两者合并为一个子样,人工采样只限于皮带速度不超过1.5m/s,皮带上煤层厚度不大于0.3m,且输煤量不大于200T/h的条件下进行。
5.写出缩制煤样的全过程?各步目的?原理分别是什么?
答:包括破碎、过筛、掺合、缩分、干燥五个环节,当需要使用浮煤作分析化验时,还要进行减灰步骤:(1)破碎? 目的是减小粘度,增加煤粒分散程度,改善煤的不均匀度;(2)筛分? 为使煤样破碎到必要的粒度,要用各种筛孔的筛子筛分;(3)掺合? 为使缩分后的煤样不失去代表性,每次缩分前都应掺合,使其均匀化,掺合煤样采用堆锥法;(4)缩分? 使煤样减少,又不失去其代表性;(5)干燥? 使煤样能畅通地通过破碎机、缩分机、二分器和筛子时,不能粘附在筛上;(6)减灰? 对需减灰的煤样,将原煤样放入重液中进行浮选,达到减灰的目的。
6.煤中水分存在形式?各自特点?
答:(1)外在水分? 指附着和润湿在煤块表面和大毛细管(直径>10-5 cm)孔中的水分,它以机械方式存留在煤中,煤在空气中,这种水分会不断蒸发,它的含量与外界条件有关,符号Mf;(2)内在水分? 吸附或凝聚在煤颗粒内部小毛细孔中的水分,它以物理、化学方式与煤结合,在的105~110℃温度下才能除去,符号Minh;(3)结晶水? 是与煤中3个物质相结合的水分,它要在200℃以上时,才能分解出来,工业分析不能作结晶水测定。
7.对测全水分的煤样有何技术要求?
答:(1)试样的粒度需要符合要求,粒度应小于6mm;(2)干燥温度必须按要求加以控制;(3)干燥时间必须按要求加以控制。
8.灰分测定时的注意事项?
答:(1)瓷舟中的试样要摊平,且试样的厚度不得太大;
(2)灰化时可打开炉门,将耐热板上的盛有试样的瓷舟慢慢推进箱形高温电炉炉口,先使瓷舟中的试样慢慢灰化冒烟,待几分钟后试样不再冒烟时,慢慢将瓷舟推入高温炉内的炽热部位,关闭炉门使试样在815±15下灼烧。在灰化过程中如有煤样着火爆燃,则这只煤样就作废必须重新称样灰化。
(3)温炉应有烟囱或通风孔,以使煤样在灼烧过程中能排除燃烧产物和保持空气的流通。
(4)高温炉的控制系统必须指示准确。高温炉的温升能力必须达到测定灰分的要求。
(5)灰化时间应能保证试样在815±15的温度下完全灰化,但随意延长灰化时间也是不利的。
劣质煤的具体表现:目前市场上最普遍的掺假现象就是在煤炭中掺上煤矸石、煤皮土等,这些掺假物与煤炭一样都是黑色的,通常情况下是很难用肉眼辨别;或者在优质煤里掺杂劣质煤,以次充好。劣质煤一般都烧不着或者不旺,存在热量低、点火难、易熄火等缺陷;而且还存在异味,臭味大,价格便宜,在选购煤炭时一定不要贪图价格上的小便宜,要选择正规销售点购买。
检验煤炭质量好坏的最佳办法就是将煤炭取样送到有资质的质检单位去检验,使用量热仪等煤炭化验设备,检验煤炭的各项工艺性质,以精确的实验数据结果,从而判断煤炭的质量,就是所谓的煤炭质量检测。煤炭在开采或者销售时,很难辨别煤炭的质量。因此在销售煤炭时,一般都需要采取一定的措施、设备检验煤炭的质量,但检测费用昂贵,一般最快需要7个工作日才能拿到结果,不是人人都能够做到的。
全水是煤炭中含有的水分,(微机水分测定仪)。
灰分是煤炭燃烧后剩余的灰分,(灰分测定仪)。
挥发份是煤炭燃烧中可挥发成分,(马弗炉)。
固定碳是指煤炭除去水分、灰分和挥发分后的残留物,(工业分析仪、马弗炉)。
全硫是煤炭中所有硫元素含量(污染指标),(定硫仪)。
热值是煤炭的发热量,它是确定煤炭质量用途的重要指标。
第一个指标:
水分(M )
煤中水分分为内在水分、外在水分、结晶水和分解水。煤中水分过大是不利于加工、运输等,燃烧时会影响热稳定性和热传导,炼焦时会降低焦产率和延长焦化周期。现在我们常报的水份指标有:1、全水份(Mt),是煤中所有内在水份和外在水份的总和,也常用Mar表示。通常规定在8%以下。2、空气干燥基水份(Mad),指煤炭在空气干燥状态下所含的水份。也可以认为是内在水份,老的国家标准上有称之为“分析基水份”的。
煤中水分的赋存状态分为2大类。一类是与矿物质相结合的水,称为化合水或结晶水。如石膏(CaSO4。2H2O)和高岭土(Al2O3。2SiO2。2H2O)中的结晶水就是以化合形式与矿物质相结合。这部分水分通常要在2000C以上的温度下才能分解析出。如CaSO4。2H2O中的2个分子结晶水要在5000C以上才能完全脱除,在1700C时能脱除其中1.5份结晶水。工业分析中的水分则不包括这部分结晶水。另一类水分是以物理状态与煤的有机物质相联系。即水分以附着和吸附等形式存在于煤中,这部分水统称为游离水分。这些游离水分在105-1100C的温度下经过一定时间的蒸发即可全部脱除。游离水分的多少在一定程度上能表征煤炭的煤化程度深浅,也是决定媒质优劣的重要参数之一,当煤的内部毛细孔吸附的水分达到饱和状态时,其所含的水分称为煤的最高内在水分。煤内部毛细孔容积的大小,基本上能表征煤的煤化程度。尤其是低煤化度煤,毛细孔的内表面积很大,其最高内在水分含量也高。
煤的外在水分和内在水分合称为煤的全水分(Mt)。由于煤的外在水分随煤矿地质条件、大气的湿度等外界条件的改变而变化,所以煤炭的全水分含量也是经常发生变化的。
收到基水分就是指煤的全水分。包含内在水分和外在水分。如果说空气干燥机水分,只是包含内在水分,不包含外在水分。
第二个指标:
灰分A
灰分指煤在燃烧的后留下的残渣。不是煤中矿物质总和,而是这些矿物质在化学和分解后的残余物。灰分高,说明煤中可燃成份较低。发热量就低。同时在精煤炼焦中,灰分高低决定焦炭的灰分。能常的灰分指标有空气干燥基灰分(Aad)、干燥基灰分(Ad)等。也有用收到基灰分的(Aar)。
煤炭质量的基本指标之一。煤在彻底燃烧后所剩下的残渣称为灰分,灰分分外在灰分和内在灰分。外在灰分是来自顶底板和夹矸中的岩石碎块,它与采煤方法的合理与否有很大关系。外在灰分通过分选大部分能去掉。内在灰分是成煤的原始植物本身所含的无机物,内在灰分越高,煤的可选性越差。
灰分是有害物质。动力煤中灰分增加,发热量降低、排渣量增加,煤容易结渣;一般灰分每增加2%,发热量降低100kcz1/kg左右。冶炼精煤中灰分增加,高炉利用系数降低,焦炭强度下降,石灰石用量增加;灰分美增加1%,焦炭强度下降2%,高炉生产能力下降3%,石灰石用量增加4%。
第三指标:
挥发份全称为挥发份产率V
挥发份指煤中有机物和部分矿物质加热分解后的产物,不全是煤中固有成分,还有部分是热解产物,所以称挥发份产率。挥发份大小与煤的变质程度有关,煤炭变质量程度越高,挥发份产率就越低。在燃烧中,用来确定锅炉的型号;在炼焦中,用来确定配煤的比例;同时更是汽化和液化的重要指标。常使用的有空气干燥基挥发份(Vad)、干燥基挥发份(Vd)、干燥无灰基挥发份(Vdaf)和收到基挥发份(Var)。其中Vdaf是煤炭分类的重要指标之一。 它对燃烧和对锅炉工作有何影响。将煤加热到一定温度时,煤中的部分有机物和矿物质发生分解并逸出,逸出的气体(主要是H2,CmHn,CO,CO2等)产物称为煤的挥发分。挥发分是煤在高温下受热分解的产物,数量将随加热温度的高低和加热时间的长短而变化。通常所说的挥发分是指煤在特定条件下加热有机物及矿物质的气体产率。即经干燥的煤在隔绝空气下加热至10℃,恒温7分钟所析出的气体占干燥无灰基成分的质量百分数,称干燥无灰基挥发分Vdaf。挥发分是煤中氢、氧、氮、硫和一部分碳的气体产物,大部分是可燃气体。挥分含量高,煤易于着火,燃烧稳定。因此,挥发分是表征燃烧特性的重要指标,从而也对锅炉工作带来多方面的影响,如,需要根据挥发分大小考虑炉膛容积及形状;挥发分含量影响燃烧器的型式及配风方式的选用,影响磨煤机型式及制粉系统型式的选择。同时,挥发分也是煤进行分类的重要指标之一。煤样与空气隔绝,并在一定温度下加热一定时间,从煤中有机物分解出来的液体(呈蒸汽状态)和气体的总和称为挥发分。
煤的挥发分主要是由水分、碳氢的氧化物和碳氢化合物(以CH4为主)组成,但煤中物理吸附水(包括外在水和内在水)和矿物质二氧化碳不在挥发分之列。
第四个指标:
固定碳FC
煤中去掉水分、灰分、挥发分,剩下的就是固定碳。煤的固定碳与挥发分一样,也是表征煤的变质程度的一个指标,随变质程度的增高而增高。
煤经热解出挥发分之后,余下的是固定碳和灰分。不同煤种,固定碳含量不同。固定碳是参与气化反应的基本成分。在煤炭工业中,指挥发物逸出后所剩余的可烯碳质。在煤或焦炭中固定碳的含量用重量百分数表示,即由常样的重量中减去水分、挥发物和灰分的重量,或由于样的重量中减去挥发物和灰分的重量而得。固定碳的含量是煤的分类以及煤和焦炭等的质量指标之一。一般挥发物愈少,固定碳就愈多。实验室中将样品粉末约>1克置于有盖的标准坩埚中,在850℃下加热7分钟,逐出水分和挥发物后,由剩余的重量中减去灰分而得。在沥青工业中,指溶解于苯、甲苯或二硫化碳的成分。又称化合碳,以区别于不溶解的游离碳。
固定碳含量是指煤炭除去水分、灰分和挥发分后的残留物,它是确定煤炭质量用途的重要指标。固定碳是煤的发热量的重要来源,所以有的国家以固定碳作为煤发热量计算的主要参数。固定碳也是合成氨用煤的一个重要指标。
固定碳计算公式:(FC)ad=100-(Mad Aad Vad)当分析煤样中碳酸盐CO2含量为2-12%时:(FC)ad=100-(Mad-Aad Vad)-CO2,ad(煤)当分析煤样中碳酸盐CO2含量大于12%时:(FC)ad=100-(Mad Aad Vad)-[CO2,ad(煤)-CO2,ad(焦渣)]式中:(FC)ad——分析煤样的固定碳,%; Mad——分析煤样的水分,%; Aad——分析煤样的灰分,%; Vad——分析煤样的挥发分,%; CO2,ad(煤)——分析煤样中碳酸盐CO2含量,%; CO2,ad(焦渣)——焦渣中CO2占煤中的含量,%
第五个指标:
全硫St
硫是煤中的有害元素,包括有机硫、无机硫。1%以下才可用于燃料。部分地区要求在0.6和0.8以下,现在常说的环保煤、绿色能源均指硫份较低的煤。常用指标有:空气干燥基全硫(St,ad)、干燥基全硫(St.d)及收到基全硫(St,ar)。
煤炭中硫的含量.硫、磷、氟、氯和砷等是煤炭中的有害成分,其中以硫最为重要。煤炭燃烧时绝大部分的硫被氧化成二氧化硫(SO2),随烟气排放,污染大气,危害动、植物生长及人类健康,腐蚀金属设备;当含硫多的煤用于冶金炼焦时,还影响焦炭和钢铁的质量。“硫分”含量是评价煤质的重要指标之一。
第六指标:
发热量 Q
发热量是指煤炭燃烧放热时发出的能量,测定煤炭发热量的仪器设备-热量仪/热量计,煤炭发热量的单位为大卡。
煤炭运销中长用的煤炭发热量有:空气干燥基发热量、空气干燥基高位发热量和收到基低位发热量。
热量的单位为J〔焦(耳)〕。1J〔焦(耳)〕=1N·m(牛顿·米)=107erg(尔格)。我国过去惯用的热量单位为20℃卡,以下简称卡(cal)。1cal(20℃)=4.1816J。 发热量测定结果以kJ/g(千焦/克)或MJ/kg(兆焦/千克)表示。
弹筒发热量:在氧弹中,在有过剩的氧的情况下〔氧气初始压力2.6~3.0MPa(26~30atm)〕,燃烧单位质量的试样所产生的热量称为弹筒发热量。燃烧产物为二氧化碳、硫酸、硝酸、呈液态的水和固态的灰。
注:任何物质(包括煤)的燃烧热,随燃烧产物的最终温度而改变,温度越高,燃烧热越低。因此,一个严密的发热量定义,应对烧烧产物的温度有所规定。但在实际测定发热量时,由于具体条件的限制,把终点温度限定在一个特定的温度或一个很窄的范围内都是不现实的。温度每升高1K,煤和苯甲酸的燃烧热约降低0.4~1.3J/g。当按规定在相近的温度下标定热容量和测定发热量时,温度对燃烧热的影响可近于完全抵销,而无需加以考虑。
恒容高位发热量:煤在工业装置的实际燃烧中,硫只生成二氧化硫,氮则成为游离氮,这是同氧弹中的情况不同的。由弹筒发热量减掉稀硫酸生成热和二氧化硫生成热之差以及稀硝酸的生成热,得出的就是高位发热量。