煤炭的综合利用有哪些工艺

煤的粒度分为单体概念和群体概念, 其中单体颗粒度大小以其占据空间尺寸表示, 球形颗粒直径为可表示粒径, 非球形颗粒以与每边相切的长方体体积表示。

在实际加工中, 粒度一般为群体概念, 以通过某一规格筛孔来度量粒径, 用户可根据自己需求规定通过率和筛分分级。在煤炭洗选中, 对粒度认识既有单颗粒粒径 (堵塞旋流器流口、渣泵泵轮等) , 也有对粒群粒（粒度分布曲线）。

不同煤种其分级要求和洗选方式也不同, 在此将无烟煤、不粘煤、焦煤作为一类, 褐煤作为一类, 它们的粒度分级标准见下表所示 。

不同的应用场合对于商品煤的粒径也有不同要求，一般动力煤对粒径要求最低, 且电厂会配备专用破碎粉碎装置循环流化床锅炉对煤炭粒度要求较高, 范围在8mm~13mm, 超过该范围会造成流化层较难形成。

煤炭市场随着客户需要而变化, 若达不到要求便会失去市场, 直接造成经济损失, 因此从迎合市场考虑, 必须重视煤炭粒度控制问题。

扩展资料:    

煤炭的分类：

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。

国标把煤分为三大类，即无烟煤、烟煤和褐煤，共29个小类。无烟煤分为3个小类，数码为01、02、03，数码中的“0”表示无烟煤，个位数表示煤化程度，数字小表示煤化程度高。

烟煤分为12个煤炭类别，24个小类，数码中的十位数（1~4）表示煤化程度，数字小表示煤化程度高；个位数（1~6）表示粘结性，数字大表示粘结性强；褐煤分为2个小类，数码为51、52，数码中的“5”表示褐煤，个位数表示煤化程度，数字小表示煤化程度低。

在各类煤的数码编号中，十位数字代表挥发分的大小，如无烟煤的挥发分最小，十位数字为0，褐煤的挥发分最大，十位数字为5，烟煤的十位数字介于1~4之间，个位数字对烟煤类来说，是表征其粘结性或结焦性好坏。

如个位数字越大，表征其粘结性越强，如个位数字为6的烟煤类，都是胶质层最大厚度Y值大于25mm的肥煤或气肥煤类，个位数为1的烟煤类，都是一些没有粘结性的煤，如贫煤、不粘煤和长烟煤。个位数字为2~5的烟煤，他们的粘结性随着数码的增大而增强

参考资料：

中国知网——煤炭洗选加工中粒度控制问题的优化设计分析、

百度百科——煤炭

Classification for quality of coalClassification for ash yield of coal

中华人民共和国国家标准

GB/T 15224.1—94

国家技术监督局1994-09-24批准；1995-08-01实施。

1 主题内容与适用范围

本标准规定了煤炭按干燥基灰分(Ad)范围分级及其命名。

本标准适用于煤炭勘探、生产和加工利用中对煤炭按灰分分级。

2 煤炭灰分分级

煤炭灰分按下表进行分级：

固体矿产地质勘查、资源储量报告编制文件及规范解读

附加说明

本标准由中华人民共和国煤炭工业部提出。

本标准由全国煤炭标准化技术委员会归口。

本标准由煤炭科学研究总院北京煤化学研究所起草和负责解释。

本标准主要起草人陈文敏、刘淑芸、王智玲。

中国煤炭分类，首先按煤的挥发分，将所有煤分为褐煤、烟煤和无烟煤；对于褐煤和无烟煤，再分别按其煤化程度和工业利用的特点分为2个和3个小类；烟煤部分按挥发分>10%~20%、>20%~28%、28%~37和>37%的四个阶段分为低、中、中高及高挥发分烟煤。关于烟煤粘结性，则按粘结指数G区分：0~5为不粘结和微粘结煤；>5~20为弱粘结煤；>20~50为中等偏弱粘结煤；>50~65为中等偏强粘结煤；>65则为强粘结煤。对于强粘结煤，又把其中胶质层最大厚度Y>25mm或奥亚膨胀度b>150%（对于Vdaf>28%的烟煤，b>220%）的煤分为特强粘结煤。在煤类的命名上，考虑到新旧分类的延续性，仍保留气煤、肥煤、焦煤、瘦煤、贫煤、弱粘煤、不粘煤和长焰煤8个煤类。

在烟煤类中，对G>85的煤需再测定胶质层最大厚度Y值或奥亚膨胀度B值来区分肥煤、气肥煤与其它烟煤类的界限。当Y值大于25mm时，如Vdaf>37%，则划分为气肥煤。如Vdaf<37%，则划分为肥煤。如Y值<25mm，则按其Vdaf值的大小而划分为相应的其它煤类。如Vdaf>37%，则应划分为气煤类，如Vdaf>28%-37%，则应划分为1/3焦煤，如Vdaf在于8%以下，则应划分为焦煤类。

这里需要指出的是，对G值大于100的煤来说，尤其是矿井或煤层若干样品的平均G值在100以上时，则一般可不测Y值而确定为肥煤或气肥煤类。

在我国的煤类分类国标中还规定，对G值大于85的烟煤，如果不测Y值，也可用奥亚膨胀度B值（%）来确定肥煤、气煤与其它煤类的界限，即对Vdaf<28%的煤，暂定b值>150%的为肥煤；对Vdaf>28%的煤，暂定b值>220%的为肥煤（当Vdaf值<37%时）或气肥煤（当Vdaf值>37%时）。当按b值划分的煤类与按Y值划分的煤类有矛盾时，则以Y值确定的煤类为准。因而在确定新分类的强粘结性煤的牌号时，可只测Y值而暂不测b值。

（中国煤煤分类国家标准表）

类别 缩写 分类指标

Vdaf% G Ymm b% PM% Qgr,maf

无烟煤 WY <=10 - - - - -

贫煤 PM >10.0-20.O <=5 - - - -

贫瘦煤 PS >10.O-20.O >5-20 - - - -

瘦煤 SM >10.0-20.0 >20-65 - - - -

焦煤 JM >20.0-28.0

>10.0-20.0 >50-60

>65a <=25.0 (<=150) - -

肥煤 FM >10.0-37.0 (>85a) >25 a - -

1/3焦煤 1/3JM >28.0-37.0 >65a <25.0 (<220) - -

气肥煤 QF >37.0 (>85) >25.0 >220 - -

气煤 QM >28.0-37.0

>37.0 >50-65

>35 <=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 <=35 - - >50 -

褐煤 HM >37.0

>37.0 - - - <=30

>30-50 <=24

注：a、G>85,再用Y值或b值来区分肥煤、气肥煤与其它煤炭，当Y>25.0mm时，应划分为肥煤或气肥煤，如Y<=25mm,则根据其Vdaf的大小而划分为相应的其它煤类。

按b值分类时，Vdaf<=28%,暂定b>150%的为肥煤，Vdaf>28%,暂定b>220%的为肥煤或气肥煤，如按b值和Y值划分的类别有矛盾时，以Y值划分的为准。

b、Vdaf>37%,G<=5的煤，再以透光率PM来区分其为长焰煤或褐煤。

c、Vdaf>37%，PM>30%-50%的煤，再测Qgr,maf，如其值>24MJ/kg(5739cal/g)，应划分为长焰煤。

煤炭分类总表

类别 符号 分类指标

Vdaf% PM%

无烟煤 WY <=10.0 -

烟煤 YM >10.0 -

褐煤 HM >37.O <=50

无烟煤分类表

类别 符号 分类指标

Vdaf% H*%

无烟煤一号 MY1 0-3.5 0-2.0

无烟煤二号 MY2 >3.5-6.5 >2.0-3.0

无烟煤三号 MY3 >6.5-10.0 >3.0

烟煤的分类表

类别 缩写 分类指标

Vdaf% G Ymm b%

贫煤 PM >10.0-20.0 <=5 - -

贫瘦煤 PS >10.0-20.0 5-20 - -

瘦煤 SM >10.0-20.0

>10.0-20.0 >20-50

>50-65 - -

焦煤 JM >10.0-20.0

>20.0-28.0

>20.0-28.0 >65

>50-65

>65 <=25.0

<=25.0 (<=150)

(<=150)

肥煤 FM >10.0-20.0

>20.0-28.0

>28.0-37.0 (>85)

(>85)

(>85) >25

>25

>25 (>150)

(>150)

(>220)

1/3焦煤 1/3JM >28.0-37.0 >65 <=25.0 (<=220)

气肥煤 QF >37.0 (>85) >25.0 >220

气煤 QM >28.0-37.0

>37.0

>37.0 >50-65

>35-50

>50-65

>65 <=25.0 (<=220)

1/2中粘煤 1/2ZN >20.0-28.0

>28.0-37.0 >30-50

>30-50 - -

弱粘煤 RN >20.0-28.0

>28.0-37.0 >5-30

>5-30 - -

不粘煤 BN >20.0-28.0

>28.0-37.0 <=5

<=5 - -

长焰煤 CY >37.0

>37.0 <=5

>5-35 - -

褐煤的分类表

类别 符号 分类指标

PM% Qgr,maf*(MJ/kg)

褐煤一号 HM1 >0-30 -

褐煤二号 HM2 >30-50 <=24

注：*凡Vdaf>37.0%、PM>30%-50%的为煤，如Qgr,maf大于MJ/kg(5739cal/g),则划分为长焰煤。

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依据煤的工业用途、工艺性质和质量要求进行的分类，又称煤的工业分类。同一类煤有近似的特性，不同类煤的性质则有显著差异。工业分类是为了合理地使用煤炭资源以及统一使用规格。理想的分类方法应当既有充分的科学依据，又有实用意义。

煤的分类方案简介 由于研究内容和使用的不同，分类方法也有多种。早期,多根据煤的元素组成分类,这种分类方法称科学分类法，以1924年英国煤化学家C.A.赛勒提出的分类法比较著名。以后又有根据煤的生成条件提出的成因分类法，将煤分为腐殖煤、腐泥煤和残殖煤，这种分类法在地质上用的较多。而最有实用意义的是将煤的成因与工业利用结合起来，以煤的变质程度和工艺性质为依据的技术分类法。

各种以煤为燃料或原料的工业对煤都有其特定的技术要求，只有恰当地使用煤种才能保证产品质量，合理地利用煤炭资源。近代以煤的变质程度和工艺性质为参数的分类法发展较快，使煤分类具有更严格的科学性和广泛的实用性。但由于各国煤炭资源特点不同，以及工业技术发展水平的差异，各主要产煤国或以煤为主要能源的国家都根据本国情况，采用不同的分类方法。1956年,联合国欧洲经济委员会(ECE)煤炭委员会在国际煤分类会议上提出了国际硬煤分类表，其分类方法是以挥发分为划分类别的指标，将硬煤（烟煤和无烟煤）分成10个级别；以粘结性指标（自由膨胀序数或罗加指数）将硬煤分成4个类别又以结焦性指标（奥亚膨胀度或葛金焦型）将硬煤分成6个亚类型，表中每个煤种均以3位阿拉伯数字表示，将硬煤分为62个煤类。为便于贸易上的交往，表中又将62个煤类归为Ⅰ～Ⅶ共11个统计组。对于褐煤，1974年国际标准化组织 (ISO)第27技术委员会(TC27)以ISO2950号标准颁布实施,该标准以水分和焦油产率为指标，将褐煤分为30个小类，每一小类用两位阿拉伯数字表示。但这两个分类方案并未在国际上得到全面推广。1985年2月,联合国欧洲经济委员会的国际煤分类会议上确定,以高位发热量小于24×106焦耳/千克、镜质组平均随机反射率小于0.6%作为区分褐煤和硬煤的分界线。对中等煤化程度和高煤化程度的硬煤则选用镜质组随机反射率、自由膨胀序数、挥发分产率、惰性组含量、高位发热量和反射率分布特征等6个指标和8位阿拉伯数字编号，将所有硬煤进行编码分类。但因划分太细，不便于使用，难以推广。

中国煤炭分类 20世纪50年代以来，中国煤产量和消耗量迅速增加，为了合理利用煤炭资源，1952～1953年提出东北区和华北区两个炼焦煤分类方案。1956年又制订了统一的中国煤（以炼焦煤为主）分类方案，以大致代表煤的变质程度的挥发分（％）和表征煤的结焦性的胶质层最大厚度Y(mm)两个指标为参数,将中国煤分为10大类24小类。该方案于1958年经国家技术委员会向全国推荐试行，起了统一中国煤分类的作用。

煤炭的用途十分广泛，可以根据其使用目的总结为两大主要用途：(1)动力煤，(2)炼焦煤。

我国动力煤的主要用途有：

1) 发电用煤：我国约1/3 以上的煤用来发电，目前平均发电耗煤为标准煤370g/(kW·h)左右。电厂利用煤的热值，把热能转变为电能。

2) 蒸汽机车用煤：占动力用煤2%左右，蒸汽机车锅炉平均耗煤指标为100kg/(万吨·km)左右。

3) 建材用煤：约占动力用煤的l0%以上，以水泥用煤量最大，其次为玻璃、砖、瓦等。

4) 一般工业锅炉用煤：除热电厂及大型供热锅炉外，一般企业及取暖用的工业锅炉型号繁多，数量大且分散，用煤量约占动力煤的30%。

5) 生活用煤：生活用煤的数量也较大，约占燃料用煤的20%。

6) 冶金用动力煤：冶金用动力煤主要为烧结和高炉喷吹用无烟煤，其用量不到动力用煤量的1%。

(2)炼焦煤

我国虽然煤炭资源比较丰富，但炼焦煤资源还相对较少，炼焦煤储量仅占我国煤炭总储量27.65%。

炼焦煤类包括气煤(占13.75%)，肥煤(占3.53%)，主焦煤(占 5.81%)，瘦煤(占4.01%)，其它为未分牌号的煤(占 0.55%)；非炼焦煤类包括无烟煤(占10.93%)，贫煤(占5.55 % )， 弱碱煤(占1.74%)，不缴煤(占13.8%)，长焰煤(占12.52%)，褐煤(占12.76%)，天然焦(占0.19%)，未分牌号的煤(占13.80%)和牌号不清的煤(占1.06%)。

炼焦煤的主要用途是炼焦炭，焦炭由焦煤或混合煤高温冶炼而成，一般1.3 吨左右的焦煤才能炼一吨焦炭。焦炭多用于炼钢，是目前钢铁等行业的主要生产原料，被喻为钢铁工业的“基本食粮”。

无烟煤：高固定碳含量，高着火点（约360～420℃）,高真相对密度（1.35～1.90）,低挥发分产量和低氢含量。除了发电外，无烟煤主要作为气化原料（固定床气化发生炉）用于合成氨、民用燃料及型煤的生产等。一些低灰低硫高HGI的无烟煤也用于高炉喷吹的原料。 贫煤：煤烟中煤级最高的煤，它的特征是：较高的着火点（350—360℃），高发热量，弱粘结性或不粘结。贫煤主要用于发电和电站锅炉燃料。使用贫煤时，将其与其他一些高挥发分煤配合使用也不失为一个好的途径。 贫瘦煤：挥发分低，粘结性较差，可以单独用来炼焦。当与其他适合炼焦的煤种混合时，贫瘦煤的掺入将使焦炭产品的块度增大。贫瘦煤也可用于发电、电站锅炉和民用燃料等方面。典型的贫瘦煤产于山西省西山煤电公司。 瘦煤：中度的挥发分和粘结性，主要用于炼焦。在炼焦过程中可能会产生一些胶质物，胶质层的厚度为6—10mm。由瘦煤单独炼焦产生的焦炭，机械强度较高但耐磨强度相对较差。除了那部分高灰高硫的瘦煤，瘦煤经常与其他煤种混合炼焦。 焦煤：有很强的炼焦性，中等的挥发分（约16％—28％），焦煤是国内主要用于炼焦的煤种。由焦煤炼成的焦炭具有非常优良的性质，焦煤主要产于山西省和河北省。 肥煤：中等或较高的挥发分（约25％—35％）和很强的粘结性，主要用于炼焦（一些高灰高硫的肥煤用来发电）。与其他煤级的煤相比，肥煤一般具有较高的硫含量。 1/3焦煤：介于焦煤、气煤和肥煤之间，具有较高的挥发分（类似于气煤），较强的粘结性（类似于肥煤）和很好的炼焦性（类似于焦煤），这也是它被称为1/3焦煤的原因。1/3焦煤由于其产量高而主要用于炼焦和发电。 气肥煤：高挥发分（接近于气煤）和强的粘结性（接近于肥煤），它适用于焦化作用产生的城市燃气和与其他煤种混合炼焦以增加煤气、焦油等副产品的产量。气肥煤的显微组成与其他煤种有很大的差异，壳质组的含量相对较高。 气煤：很高的挥发分和中度的粘结性，主要用于炼焦和发电。典型的气煤产于辽宁省。 1/2中粘煤：过度煤级的煤，在中国它只有很小一部分的储量和产量。其特征与一些气煤和弱粘煤类似。 弱粘煤:煤化程度较低或中等煤化程度的煤，其粘结性很差，不能单独用于炼焦。由于其特殊的成因，弱粘煤具有较高的惰性组含量。典型的弱粘煤产于山西省大同市。 不粘煤：早期煤化阶段曾被氧化过，因此它具有低发热量的特点。主要用于发电、气化和民用燃料等。不粘煤主要产于中国的西北部地区。 长焰煤：煤化程度是所有烟煤中最低的。由于其燃烧时火焰较长而被称为长焰煤。主要用于发电、电站锅炉燃料等。辽宁省的长焰煤储量是全国最大的。 褐煤：所有煤中最低级的煤，其特征是高水分，高氧含量（约15％—30％），并含有一些腐植酸。主要用于发电和气化。 附加:中国的煤炭资源 （1）煤炭种类 在漫长的地质演变过程中，煤田受到多种地质因素的作用；由于成煤年代、成煤原始物质、还原程度及成因类型上的差异，再加上各种变质作用并存，致使中国煤炭品种多样化，从低变及程度的褐煤到高变质程度的无烟煤都有储存。按中国的煤种分类，其中炼焦煤类占27．65％，非炼焦煤类占72．35％，前者包 括气煤（占13．75％），肥煤（占3．53％），主焦煤（占 5．81％），瘦煤（占4．01％），其它为未分牌号的煤（占 0．55％）；后者包括无烟煤（占10．93％），贫煤（占5．55 ％）， 弱碱煤（占1．74％），不缴煤（占13．8％），长焰煤（占 12．52％），褐煤（占12．76％），天然焦（占0．19％），未分牌号的煤（占13．80％）和牌号不清的煤（占1．06％）。 （2）煤质特征 判别煤炭质量优劣的指标很多，其中最主要的指标为煤的灰分含量和硫分含量。一般陆相沉积，煤的灰分、硫分普遍较低；海陆相交替沉积，煤的灰分、硫分普遍较高。 中国煤炭灰分普遍较高，秦岭以北地区，晋北、陕北、宁夏、两淮、东北等地区，侏罗纪煤田为陆相沉积，煤的灰分一般为 10％～20％，有的在10％以下，硫分一般小于1％，东北地区硫分普遍小于0．5 ％。 中国北方普遍分布的石灰纪、秦岭以南地区、湖南的黔阳煤系、湖北的梁山煤系等属海陆交替沉积的煤，灰分一般达15％～25％，硫分一般高达2％～5％。 广西合山、四川上寺等地的晚二叠纪煤层属浅海相沉积煤，硫分可高达6％～10％以上。 据统计，中国灰分小于10％的特低灰煤仅占探明储量的17％左右。大部分煤炭的灰分为10％～30％。 硫分小于1％的特低硫煤占探明储量的43．5％以上，大于4％的高硫煤仅为2．28％。 中国的炼焦用煤一般为中灰、中疏煤，低灰和低硫煤很少。 炼焦用煤的灰分一般都在20％以上；硫分含量大于2％的炼焦用煤占20％以上。中国炼焦用煤的另一大特点是：硫分越高，煤 的动结性往往越强，其可选性一般较差。 中国褐煤多属老年褐煤。褐煤灰分一般为20％～30％。东北地区褐煤硫分多在1％以下，广东、广西、云南褐煤硫分相对较高，有的甚至高达8％以上。褐煤全水分一般可达20％～50％，分析基水分为10％~20％，低位发热量一般只有11．71～16．73MJ／kg。 中国烟煤的最大特点是低灰、低硫；原煤灰分大都低于15％，硫分小于1％。部分煤田，如神府、东胜煤田，原煤灰分仅为3％一5％，被誉为天然精煤。烟煤的第二个特点是煤岩组分中丝质组含量高，一般在40％以上，因此中国烟煤大多为优质动力煤。中国贫煤的灰分和硫分都较高，其灰分大多为15％-30％，流分在1．5％-5％之间。贫煤经洗选后，可作为很好的动力煤和气化用煤。 中国典型的无烟煤和老年无烟煤较少，大多为三号年轻无烟煤，其主要特点是，灰分和硫分均较高，大多为中灰、中硫、中等发热量、高灰熔点，主要用作动力用煤，部分可作气化原料煤。

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