煤炭的分类和品种繁多,了解不同煤炭类型的特性、用途和相关标准对于煤炭的合理使用和管理至关重要。以下是对煤炭分类、品种、成分、发热量等方面的详细对照表。
煤炭分类
无烟煤
无烟煤是煤化程度最高的煤种,挥发分含量极低,通常在10%以下。其燃点高,燃烧时火焰短,主要用于民用和合成氨的造气原料,也可用于制造碳素材料和高炉喷吹。
无烟煤的高碳含量和低挥发分使其在燃烧过程中发热量高,但需要较高的燃烧温度。其在工业和民用领域的广泛应用使其成为重要的能源来源。
烟煤
烟煤的煤化程度介于无烟煤和褐煤之间,挥发分含量在10%-40%之间。烟煤包括多种亚类,如贫煤、瘦煤、焦煤、肥煤等,各有不同的粘结性和用途。
烟煤的多样性使其能够适应不同的工业和民用需求。例如,焦煤和肥煤因其强粘结性,主要用于炼焦;而贫煤和瘦煤则更多用作动力煤。
褐煤
褐煤是煤化程度最低的煤种,水分含量高,发热量相对较低。其挥发分含量较高,燃烧时火焰较长,主要用于发电和化工原料。褐煤的高水分和低发热量限制了其远距离运输的经济性,但其低成本和丰富的储量使其在局部地区仍具有重要地位。
煤炭品种和等级
精煤
精煤是经过选煤厂加工的煤炭产品,分为冶金炼焦用精煤和其他炼焦用精煤。冶金炼焦用精煤的灰分小于或等于12.50%,其他炼焦用精煤的灰分在12.51%-16.00%之间。
精煤的高灰分限制使其主要用于炼焦,而低灰分的精煤则可用于其他工业用途,如合成氨生产和高炉喷吹。
粒级煤
粒级煤是经过分选或筛选加工后的煤炭产品,粒度分级下限在6mm以上,包括特大块、大块、中块、小块等。粒级煤的多样性和不同的粒度使其能够适应不同的工业需求,如电力和化工行业的燃料需求。
洗选煤
洗选煤是经过洗选或筛选加工,清除了大部分或部分杂质与矸石的原煤,粒度上限在50mm、25mm、20mm、13mm或6mm以下。洗选煤的净化过程提高了煤炭的质量和燃烧效率,适用于需要高热值的工业用途。
煤炭成分
主要成分
煤炭的主要成分包括碳(C)、氢(H)、氧(O)、氮(N)、硫(S)等。碳是主要可燃元素,氢和硫可以燃烧放热,而氧和氮则是不可燃成分。
煤炭的成分决定了其燃烧特性和用途。例如,高碳含量的煤适合用于高炉喷吹和发电,而高硫煤则需要经过脱硫处理才能使用。
灰分和硫分
灰分和硫分是煤炭中的重要杂质。灰分增加会降低煤的发热量,增加排渣量,而硫分则会在燃烧过程中生成二氧化硫,造成环境污染。
灰分和硫分的控制对于提高煤炭的利用效率和减少环境污染至关重要。通过洗选和脱硫处理,可以有效降低煤炭中的灰分和硫分含量。
煤炭发热量
发热量测定方法
煤炭的发热量通常通过氧弹热量计测定,包括高位发热量和低位发热量。高位发热量是在扣除硝酸形成热和硫酸校正热后的发热量,而低位发热量则是扣除水分汽化热后的发热量。
发热量是衡量煤炭质量的重要指标,直接影响煤炭的燃烧效率和经济效益。准确的发热量测定对于煤炭交易和工业应用至关重要。
煤炭的分类和品种繁多,每种煤炭都有其独特的特性和用途。无烟煤、烟煤和褐煤是主要的煤炭类型,精煤、粒级煤和洗选煤是常见的煤炭品种。煤炭的主要成分包括碳、氢、氧、氮、硫等,灰分和硫分是影响煤炭质量和用途的重要杂质。发热量是衡量煤炭质量的关键指标,测定发热量对于煤炭交易和工业应用至关重要。了解这些信息有助于合理使用和管理煤炭资源。
煤炭分类有哪些标准?
煤炭分类主要依据以下标准:
1. 碳化程度
- 泥炭:碳化程度最低。
- 褐煤:包括棕褐煤和黑赫煤,碳化程度较低。
- 烟煤:包括生煤,碳化程度中等。
- 无烟煤:碳化程度最高。
- 亚煤:日本的特有分类,属于褐煤的一种。
2. 岩石结构
- 烛煤:含95%以上镜质体,表面光亮。
- 丝炭:含丝质体。
- 暗煤:含粗粒体。
- 亮煤:含镜质体和亮质体。
- 镜煤:含镜质体,表面光亮。
3. 挥发性成分
- 贫煤:挥发分低于12%。
- 瘦煤:挥发分12-18%。
- 焦煤:挥发分18-26%。
- 肥煤:挥发分26-35%。
- 气煤:挥发分35-44%。
- 长焰煤:挥发分超过42%。
4. 国家标准(GB5751-86)
- 无烟煤:分为3个小类,数码为01、02、03。
- 烟煤:分为12个类别,24个小类,数码中的十位数表示煤化程度,个位数表示粘结性。
- 褐煤:分为2个小类,数码为51、52。
5. 终端用途
- 焦煤:主要用于炼焦。
- 电煤:主要用于发电。
不同煤炭型号的用途有何区别?
不同煤炭型号的用途因其物理和化学特性而有所区别,以下是一些主要煤炭类型及其用途:
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无烟煤(WY):
- 特性:煤化程度最高,含碳量高达90%以上,挥发分低,燃烧时无烟,燃点高。
- 用途:主要用于民用燃料(取暖、烹饪)、工业原料(合成氨造气、高炉喷吹)、制造碳素材料(碳电极、活性炭)等。
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焦煤(JM):
- 特性:结焦性最强,胶质体热稳定性高,但单独炼焦易膨胀。
- 用途:主要用于炼焦,生产冶金焦炭(钢铁冶炼关键燃料),副产焦油和焦炉气。
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肥煤(FM):
- 特性:粘结性最强,但单独炼焦易产生横裂纹。
- 用途:配煤炼焦的“骨架”,提升焦炭强度与耐磨性。
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瘦煤(SM):
- 特性:高变质程度,焦炭块度大但耐磨性差。
- 用途:炼焦配煤调节结构,优化焦炭性能;也可用于发电及工业锅炉燃料。
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长焰煤(CY):
- 特性:挥发分高,燃点低,燃烧时火焰长。
- 用途:主要用于发电及工业动力燃料,也可用于低温干馏提取低温焦油。
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褐煤(HM):
- 特性:煤化程度最低,水分高,热值低。
- 用途:主要用于发电燃料,也可用于气化原料和提取褐煤蜡。
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气煤(QM):
- 特性:低变质煤,产气率高(氢气、甲烷为主)。
- 用途:配煤炼焦提高煤气产量,也可直接制煤气(城市燃气/工业燃料)。
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1/3焦煤(1/3JM):
- 特性:过渡煤种,兼具焦煤、肥煤特性。
- 用途:炼焦基础煤,灵活配比优化焦炭质量。
煤炭的发热量如何表示?
煤炭的发热量可以通过以下几种方式进行表示:
按发热量类型分类
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弹筒发热量(Qb):
- 定义:在规定条件下,煤在弹筒热量计中测得的发热量,包括燃烧产物中硫和氮的氧化物以及水的汽化热等。
- 表示方式:
- Qb,ad——分析基弹筒发热量
- Qb,d——干燥基弹筒发热量
- Qb,ar——收到基弹筒发热量
- Qb,daf——干燥无灰基弹筒发热量
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高位发热量(Qgr):
- 定义:由弹筒发热量中减去硫和氮的校正值(即硫和氮的氧化物生成热)后的发热量,未考虑燃烧后水的汽化热。
- 表示方式:
- Qgr,ad——分析基高位发热量
- Qgr,d——干燥基高位发热量
- Qgr,ar——收到基高位发热量
- Qgr,daf——干燥无灰基高位发热量
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低位发热量(Qnet):
- 定义:由高位发热量中减去燃烧后水的全部汽化热所得的发热量,最接近于煤在锅炉中实际燃烧时放出的热量。
- 表示方式:
- Qnet,ad——分析基低位发热量
- Qnet,ar——收到基低位发热量
- Qnet,daf——干燥无灰基低位发热量
单位
- 国际单位:兆焦/千克(MJ/kg)或焦耳/克(J/g)
- 常用单位:千卡/千克(kCal/kg)或大卡(cal/g)
- 单位换算:
- 1卡 = 4.186焦耳
- 1千卡 = 0.004186兆焦