褐煤的特点
褐煤的特点是水分大、挥发成分高、在空气中容易风化碎裂、燃点低。褐煤也称柴煤,是目前市面上煤化程度最低的矿产煤,同时也是一种低级煤,由于化学反应强且在空气中容易风化碎裂,褐煤的运输和储存难度都比较高,存在较强的市场局限性。
褐煤的特点
褐煤的煤炭化程度不高,导致燃烧时会产生大量的黑灰飘荡开来,在不经过洗煤处理和提炼的前提下大量燃烧褐煤,容易对空气造成严重污染。
褐煤的燃点不高,约在270°左右,在比较干燥炎热的地方可能储存两个月左右就容易产生自燃,为尽量防止这种情况造成太大损失,褐煤在堆放时一般不会超过两米的高度。
任何东西在学习时,一个重要的的内容就对其进行分类。说到煤炭,首先是煤炭的分类。
一、煤种的大致分类
从大类上分,煤炭分为褐煤,烟煤,无烟煤共3大类。中国最集中分布煤炭的就是山西全省,陕西和内蒙交接一带。对于这个地区,有个趋势就是从内蒙到山西,从北往南,煤炭的煤化程度越来越高,挥发分越来越低。内蒙一带褐煤居多,煤化程度低,易于露天开采,挥发分高,对煤炭液化有利。到了山西北部和西部,就是以烟煤为主,煤化程度和挥发分都是中等,到了山西东部阳泉,长治,晋城一带就是煤化程度最高,挥发分很低的无烟煤为主了。
二、具体分类
从大类上分,煤炭分为褐煤,烟煤,无烟煤共3大类。
类别符号 分类指标Vdaf%(挥发分,干燥无灰基) PM%(透光率)无烟煤WY<10.0 烟煤YM>10.0-褐煤HM>37.0<50
烟煤又可继续分为12类(贫煤,贫瘦煤,瘦煤,焦煤,肥煤,1/3焦煤,气肥煤,气煤,1/2中粘煤,弱粘煤,不粘煤,长焰煤)。如果在细分的话,褐煤可分为2小类,无烟煤分为3小类。所以总共是3大类,14类,17小类。如果把各种煤种再细分,是29类。
按照国标就是下图,里面的指标具体见下一篇的学习笔记。
中国煤炭分类国家标准(GB5751-86)类别缩写 分类指标Vdaf%(挥发分,干燥无灰基)GRL(粘结指数)Ymm(胶质层厚度)b%(奥亚膨胀度)PM%(透光率)Qgr,maf(恒湿无灰基高位发热量)无烟煤WY10 贫煤PM>10.0-20.0<5贫瘦煤PS>10.0-20.05月20日瘦煤SM>10.0-20.0>20-65焦煤JM>20.0-28.0>10.0-20.0>50-65>65①<25.0(<150)肥煤FM>10.0-37.0(>85)①>25①1/3焦煤1/3JM>28.0-37.0>65①<25.0(<220)气肥煤QF>37.0(>85)①>25.0〉220气煤QM>28.0-37.0>37.0>50-65>35-65<25.0(<220)1/2中粘煤1/2ZN>20.0-37.0>30-50弱粘煤RN>20.0-37.0>5-30不粘煤BN>20.0-37.0<5长焰煤CY>37.0<5-35〉50 褐煤HM>37.0>37.0 <30>30-50<24
2.1 无烟煤
无烟煤是煤化程度最高的一类煤。挥发份低,含碳量最高,有较强光泽,硬度高且密度大,燃点高,无粘结性,燃烧时无烟,是较好的民用燃料和工业原料,还可用作碳素材料等高碳材料,生产合成煤气、高炉喷吹燃料等。
无烟煤按照挥发分可以分为3小类,分别是1,2,3号。
类别符号 分类指标 Vdaf% H*%无烟煤一号WY 10-3.5 0-2.0无烟煤二号WY2>3.5-6.5 >2.0-3.0无烟煤三号WY3>6.5-10.0 >3.0
2.2 烟煤
(1)贫煤:是煤化程度最高,挥发份最低,且接近无烟煤的一类煤,燃烧时火焰短,但热值较高,没有粘结性,受热后不产生胶质体,不能结焦,但可作为瘦化剂少量配入,与肥煤配合炼焦,但必须粉碎,多数用作动力或民用燃料。瘦煤比较稀缺,可以作为炼焦时的配煤,作用是填充空间,增加焦炭的强度。
(2)贫瘦煤:是烟煤中煤化程度较高,挥发份较低的一类煤,受热后只产生很少量的胶质体,粘结性差,其性质介于贫煤与瘦煤之间,这类煤大部分用作动力和民用燃料,少量也用于气化。另外在配煤炼焦时配入一定比例时也能起到瘦化作用。
(3)瘦煤:是烟煤中煤化程度较高,挥发份较低的一类煤,受热后能产生数量较少的胶质体,单独炼焦时,能炼出熔融性较差,耐磨性不好,裂纹少,块度较大的焦炭。我国这类煤的资源不多,所以多数作为炼焦配煤的原料,炼焦时作为配煤使用主要起增大焦炭块度和一定的瘦化作用,另外也可作动力和民用燃料。
(4)焦煤:是烟煤中煤化程度中等或偏高的一类煤,中等挥发分,具有较好的粘结性。受热后能产生热稳定性好的胶质体。单独炼焦时,可炼成熔融性好、块度大、裂纹小、抗碎强度高、耐磨性好的焦炭,是一种优质的炼焦用煤。但单种煤炼焦时由于膨胀压力大,易损坏炉壁和使推焦困难,焦煤常用于炼焦配煤,它可以起到保证焦炭机械强度的作用,如果炼焦时不使用焦煤,甚至会导致高炉的塌炉事故。焦煤的结焦性最好,但不是最大,且可磨性最高,最容易磨碎。但是焦煤分布较少,主要分布在山西临汾,吕梁,太原,晋中一带。
(5)肥煤:是煤化程度中等的烟煤,受热到一定程度能产生较多的胶质体,且有极强的粘结性,单独炼焦时,能产生熔融性良好的焦炭,焦炭耐磨性特别好,但焦炭有较多的横裂纹,焦根部分有蜂焦,其抗碎强度比焦煤炼得的焦炭稍差,是配煤炼焦中的重要煤类,但不宜单独使用。肥煤的粘结指数最高,一般是配煤炼焦的骨架煤和重要基础煤,它可以多配用弱粘结煤或不粘结煤。在炼焦中,至少要使用30%的焦煤,30%的肥煤。
(6)1/3焦煤:属煤化程度中等,性质介于气煤、肥煤与焦煤之间的过渡煤类,是中等较高挥发份的强粘结性煤,单独炼焦时,可生成质量较好的焦炭,焦炭的抗碎强度接近于肥煤焦,耐磨性稍低于肥煤而明显高于气肥煤焦和气煤焦。故它可单煤种炼焦供中型高炉使用,是良好的配煤炼焦的骨架煤之一,是配煤炼焦的好原料。
(7)气肥煤:是煤化程度和肥煤接近,挥发份高,粘结性较强的烟煤,有人称之为“液肥煤”,单独炼焦时,能产生大量的胶质体和煤气,因为析出的气体过多,不能生成致密、高强度的焦炭。通常用作炼焦配煤或作为生产干馏煤气的原料。
(8)气煤:属煤化程度较低,挥发份较高的烟煤,其特点是挥发份特别高,粘结性中等,用于炼焦配煤,炼焦时能产生较多的煤气、焦油与其他化工产品,也是生产干馏煤气的好原料。
(9)1/2中粘煤:我国这类煤的资源很少,属煤化程度较低,挥发份范围较宽,受热后形成的胶质体较少,其粘结性介于气煤和弱粘煤之间的一种过渡性煤类。其中粘结性较好的可用作配煤炼焦的原料,粘结性差的可作为气化原料或燃料。
(10)弱粘煤:煤化程度较低,挥发份范围较宽,受热后形成的胶质体很少,由于这类煤的显微组分中惰质组含量较多,粘结性微弱,主要作为气化原料或燃料。随着炼焦技术的发展,弱粘煤的在炼焦中的使用比例可以达到12.5%左右。
(11)不粘煤:是煤化程度较低,挥发份范围较宽,无粘结性或粘结性小于5的煤,主要用作气化原料或燃料。
(12)长焰煤:是烟煤中煤化程度最低,挥发份最高、粘结性很弱的一类煤,受热后一般不结焦,燃烧时火焰长为其特征,是较好的动力燃料和气化原料。
2.3 褐煤
褐煤是煤化程度最低的一类煤,在空气中易风化碎裂,发热量最低,褐煤一般作燃料使用,也可作为加压气化、低温干馏的原料,并用它来萃取褐煤蜡。
类别符号分类指标PM %Qgr,maf①(MJ/kg)褐煤一号HM1 >0-30-褐煤二号HM2 30-50 <24
煤炭生产过程中产生的岩石统称。包括混入煤中的岩石、巷道掘进排出的岩石、采空区中垮落的岩石、工作面冒落的岩石以及选煤过程中排出的碳质岩等。
无烟煤的品种很多,发热量大于6000千卡/公斤的无烟煤不多,燃烧时碎裂的无烟煤也不多见,我认为其内在水分的结构比较独特,以结晶状态存在,燃烧时,水分跑掉,引起煤块碎裂。
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(1)无烟煤(WY)。无烟煤固定碳含量高,挥发分产率低,密度大,硬度大,燃点高,燃烧时不冒烟。01号无烟煤为年老无烟煤;02号无烟煤为典型无烟煤;03号无烟煤为年轻无烟煤。如北京、晋城、阳泉分别为01、02、03号无烟煤。
(2)贫煤(PM)。贫煤是煤化度最高的一种烟煤,不粘结或微具粘结性。在层状炼焦炉中不结焦。燃烧时火焰短,耐烧。
(3)贫瘦煤(PS)。贫瘦煤是高变质、低挥发分、弱粘结性的一种烟煤。结焦较典型瘦煤差,单独炼焦时,生成的焦粉较多。
(4)瘦煤(SM)。瘦煤是低挥发分的中等粘结性的炼焦用煤。在炼焦时能产生一定量的胶质体。单独炼焦时,能得到块度大、裂纹少、抗碎性较好的焦炭,但焦炭的耐磨性较差。
(5)焦煤(JM)。焦煤是中等及低挥发分的中等粘结性及强粘结性的一种烟煤。加热时能产生热稳定性很高的胶质体。单独炼焦时能得到块度大、裂纹少、抗碎强度高的焦炭,其耐磨性也好。但单独炼焦时,产生的膨胀压力大,使推焦困难。
(6)肥煤(FM)。肥煤是低、中、高挥发分的强粘结性烟煤。加热时能产生大量的胶质体。单独炼焦时能生成熔融性好、强度较高的焦炭,其耐磨性有的也较焦煤焦炭为优。缺点是单独炼出的焦炭,横裂纹较多,焦根部分常有蜂焦。
(7)1/3焦煤(1/3JM)。1/3焦煤是新煤种,它是中高挥发分、强粘结性的一种烟煤,又是介于焦煤、肥煤、气煤三者之间的过渡煤。单独炼焦能生成熔融性较好、强度较高的焦炭。
(8)气肥煤(QF)。气肥煤是一种挥发分和胶质层都很高的强粘结性肥煤类,有的称为液肥煤。炼焦性能介于肥煤和气煤之间,单独炼焦时能产生大量的气体和液体化学产品。
(9)气煤(QM)。气煤是一种煤化度较浅的炼焦用煤。加热时能产生较高的挥发分和较多的焦油。胶质体的热稳定性低于肥煤,能够单独炼焦。但焦炭多呈细长条而易碎,有较多的纵裂纹,因而焦炭的抗碎强度和耐磨强度均较其他炼焦煤差。
(10)1/2中粘煤(1/2ZN)。1/2中粘煤是一种中等粘结性的中高挥发分烟煤。其中有一部分在单独炼焦时能形成一定强度的焦炭,可作为炼焦配煤的原料。粘结性较差的一部分煤在单独炼焦时,形成的焦炭强度差,粉焦率高。
(11)弱粘煤(RN)。弱粘煤是一种粘结性较弱的从低变质到中等变质程度的烟煤。加热时,产生较少的胶质体。单独炼焦时,有的能结成强度很差的小焦块,有的则只有少部分凝结成碎焦屑,粉焦率很高。
(12)不粘煤(BN)。不粘煤是一种在成煤初期已经受到相当氧化作用的低变质程度到中等变质程度的烟煤。加热时,基本上不产生胶质体。煤的水分大,有的还含有一定的次生腐植酸,含氧量较多,有的高达10%以上。
(13)长焰煤(CY)。长焰煤是变质程度最低的一种烟煤,从无粘结性到弱粘结性的都有。其中最年轻的还含有一定数量的腐植酸。贮存时易风化碎裂。煤化度较高的年老煤,加热时能产生一定量的胶质体。单独炼焦时也能结成细小的长条形焦炭,但强度极差,粉焦率很高。
(14)褐煤(HM)。褐煤分为透光率Pm<30%的年轻褐煤和Pm>30~50%的年老褐煤两小类。褐煤的特点为:含水分大,密度较小,无粘结性,并含有不同数量的腐植酸,煤中氧含量高。常达15~30%左右。化学反应性强,热稳定性差,块煤加热时破碎严重。存放空气中易风化变质、破碎成效块甚至粉末状。发热量低,煤灰熔点也低,其灰中含有较多的CaO,而有较少的Al2O3。
无烟煤
是变质程度最深的煤种,含碳量高达90%-98%,可燃基氢含量都小于4%,化学反应性较低。光泽强,硬度高,纯煤相对密度1.4~~1.9。一般用于民用燃料。
2、
贫煤
是变质程度较深的煤种。虽然属于烟煤,但加热时不产生胶质体,燃烧时火焰短,多为动力与民用燃料。
3、
瘦煤
加热时产生的胶质体少且软化温度高。可用作炼焦配煤,以增加焦碳的块度及减少焦碳的裂纹。
4、
焦煤
受热时产生的胶质体较多且热稳定性好,单煤炼焦可得到强度好、块度大,裂纹少的优质焦碳。
5、
肥煤
属中变质程度煤种。加热产生大量胶质体,且其软化温度低,固化温度高。一般作炼焦配煤的主要成分。
6、
气煤
有较多的挥发分、焦油。胶质体易热分解,可单独炼焦,尤其是在捣固式焦炉中更好。
7、
弱粘煤
属低中变质程度煤种。加热时产生较少胶质体。主要用做机车、电厂燃料及气化原料。
8、
不粘煤
是成煤初期曾收相当程度氧化的低、中变质程度的煤种。煤的分析基水分有时高达10%以上,发热量比一般烟煤低,一般用于动力及民用,也可作气化用。
9、
长焰煤
是最"年青"的烟煤,不具有粘结性或有极弱的粘结性。一般用于动力、气化及民用燃料。
10、褐煤
多呈褐色,少数呈褐黑色或黑色。水分高、发热量低。褐煤的化学活性强,在空气中易风化碎裂,热稳定性差,受热后严重碎裂。多做动力、民用燃料。