煤炭挥发份是指煤样在规定条件下隔绝空气加热时,煤中有机物质受热分解产生的一部分可挥发的液态(蒸汽状态)和气态产物的总称。这些产物在扣除水分后占煤样质量的百分比,被称为挥发分产率或挥发分。挥发分是煤炭的一个重要质量指标,广泛用于煤炭的分类、加工利用以及燃烧效率的评估。
1. 定义与特性
挥发分主要由碳氢化合物、氢气、一氧化碳等可燃性气体组成,还包括一些复杂的有机化合物。它是煤炭在高温隔绝空气条件下热解的产物,而非煤中固有的成分。挥发分的高低直接反映了煤炭的煤化程度:挥发分越高,煤的煤化程度越低;挥发分越低,煤的煤化程度越高。
2. 挥发分的作用
- 煤炭分类:挥发分是煤炭分类的重要依据。例如:
- 褐煤:挥发分高达40%-60%。
- 烟煤:挥发分范围为10%-50%。
- 无烟煤:挥发分低于10%。
- 燃烧特性:挥发分高的煤(如褐煤)燃烧时更容易点燃,但热效率可能较低;挥发分低的煤(如无烟煤)则燃烧较为困难。
- 加工利用:挥发分对煤炭的加工工艺(如炼焦、气化等)有重要影响。例如,挥发分高的煤在炼焦时可能导致焦炭质量下降。
- 环境影响:挥发分高的煤在燃烧时易产生未燃尽的碳粒(黑烟)及污染物(如一氧化碳、多环芳烃等),影响热效率和环境保护。
3. 测定方法
挥发分的测定通常在隔绝空气的条件下,将煤样加热至900±10℃并保持7分钟,通过测量煤样减少的质量(扣除水分后)占原始质量的百分比来确定挥发分含量。
4. 应用场景
- 动力煤:挥发分高的煤适合作为动力煤,因其易燃且燃烧效率较高。
- 炼焦煤:挥发分低的煤更适合炼焦,因其能够生成高质量的焦炭。
- 环境保护:在燃烧煤炭时,控制挥发分的释放有助于减少污染物排放。
煤炭挥发份是评价煤炭质量、分类及加工利用的重要指标,其高低直接影响煤炭的燃烧性能、加工工艺选择以及环境影响。