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论煤炭工业分析的重要性

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  摘要:煤炭在我国的能源中具有非常重要的地位,因此,对煤炭工业进行分析就显得格外的重要。我们在进行煤炭的工业分析的时候,主要就是了解煤炭的特性。通过我们对煤炭特性的了解,也给了我们评价煤炭质量的基本指标。经过我们分析,工业测定的煤中水分、灰分、发挥分及固定碳的计算结果,从而断定煤炭的性质、种类以及煤炭加工利用的效果。本文就煤炭工业分析的具体内容、如何对煤炭进行测定、煤炭自身的特性作重要的阐述。
  关键词:挥发分 水分 煤炭 工业
  煤炭在我国的能源中具有非常重要的地位,因此,对煤炭工业进行分析就显得格外的重要。我们在进行煤炭的工业分析的时候,主要就是了解煤炭的特性。通过我们对煤炭特性的了解,也给了我们评价煤炭质量的基本指标。经过我们分析,工业测定的煤中水分、灰分、发挥分及固定碳的计算结果,从而断定煤炭的性质、种类以及煤炭加工利用的效果。
  一、煤炭工业分析的具体内容
  煤炭是由有机质、矿物质和水三部分组成。其中煤炭的有机质主要是由碳、氧、氮、硫等元素组成。然而在有机质中,碳和氢占有95%以上。煤炭在燃烧的过程中,也会污染环境,因为其燃物是二氧化硫,这种含量而且还具有腐蚀性。煤炭的矿物质主要就是碱金属、碱土金属、铁、铝的碳酸盐、硫酸盐及硫化物。在我们的生活中,大家都知道煤炭的发热量有限,而且煤炭的可燃比例不大,导致这些现象存在的原因正是矿物质的存在。因为经过实践表明,煤炭里除了硫化物以外的其他矿物质不能燃烧。
  在我们的生活中,常见的煤炭分为褐煤、烟煤、无烟煤三种。然而我们对煤炭的分析主要是分析煤炭的水分、灰分、挥发分得测定及固定碳的计算。
  1.煤炭中的水分的分析
  煤炭中的水分变化具有一定的规律性,这种变化规律主要是随着煤炭的变质程度加深而不断变化的:
  其中泥炭NT的内在含水量在5%-25%之间,褐煤HM的含水量在5%-25%之间,长焰煤CY的含水量在3%-12%之间,气煤QM内在含水量在1%-5%之间,肥煤FM的含水量在0.3%-3%之间,焦煤JM0.5%-1.5%之间,贫煤PM的内在含水量在0.5%-2.5%之间,无烟煤WU3.2的内在含水量在0.7%-3%之间,老无烟煤WYI的内在含水量在2%-9.5%之间。由上述推论,我们基本上可以根据水分的含量推断出煤炭的变质程度,而且煤的水分也可以作为不同基础煤质分析结果换算的基础数据。在实践中得出,煤中水分的含量在煤炭的利用过程中具有一定的影响,比如:在煤炭的燃烧过程中,因为水分的含量高会影响煤炭燃烧的稳定性和热传导性,而且煤炭中水分高也会降低焦炭产率,水分大量蒸发也会带走热量而延长焦化周期;煤炭的含水量除了在利用的过程中具有一定的影响外,而且在煤炭贸易中,煤炭的水分也具有一定的影响,比如:煤炭的水分是一个重要的计质计量指标。
  2.煤炭中灰分分析
  经过专家鉴定研究,目前已经将煤炭中灰分的含量作为了焦炭级别评价的重要因素之一。专家还因为煤炭中的灰分与含碳量、发热量、粘结度、活性及可磨性有程度不同的依赖关系,便通过灰分来研究上述各种特性。在生活中,煤炭的灰分越高,对于有效碳的产率就越低,煤灰含量是商业上级作为定级评价的依据。我们可以根据煤灰是煤中矿物质的衔生物,人们在实际生活中,根据需要,然后用它来算煤中矿物质的含量。然而为了确保评定方法的准确度和精密度,我们都用灰分测定结果来评定,会出现这种情况,是因为煤中灰分在煤中的分布是不均衡的,而且煤中灰分测定也相对较为简单,于是这便成为了人们的选择。综上所述,煤的灰分测定结果对煤质特性和利用研究起着重要的作用。
  3.挥发分
  根据专家研究表明,煤的挥发分产率,随着煤的变质程度加深而降低。其中,泥炭NT的干燥无灰基辉碳分Vdaf%的含量为70%,褐煤HM是在40%-60%,烟煤CY-PM的含量为10%-50%,无烟煤WY的含量则小于10%。在我国和国际上的煤炭分类方案中,大都是以挥发分作为第一分类的指标。
  然而,应用这个标准测定出的挥发分产率和挥发分后的焦块特性,然后再决定煤炭的加工利用途径。第一,高挥发分的煤炭,在用作干馏时化学副产品产率较高,于是这种煤炭就可用作低温干馏原料,同时也可以作为气化原料;第二,挥发分较为适中的烟煤,因为其粘结性较好,便可以用作炼焦;第三,我们在进行配煤炼焦的过程中,为了确保挥发分得配煤比,我们可以使混煤的挥发分控制到25%-31%这一适宜的范围内;第四,我们在燃烧煤炭的时候,还应该坚持具体问题具体分析,依据挥发分来选择特定的煤炭燃烧设备。
  在现代越来越重视环境保护的社会里,挥发分还可以作为环境保护制定烟雾法的依据,然而挥发分除了这个用途外,而且在气化和液化工艺条件的选择上,也具有一定的参考价值。经过试验表明,我们也可以根据挥发分与发热量、碳和氢含量的相关关系,来计算煤炭的发热量和碳氢含量。
  4.固定碳
  经过试验表明,煤炭的固定碳还随着煤炭的变质程度的加深而加深。
  其中褐煤HM小于60,烟煤CY--PM则在50-90之间,无烟煤WY则大于90。在我们的日常生活中,固定碳是煤炭分类、燃烧和焦化的一项重要的指标,在煤炭的燃烧中,我们常常利用固定碳来计算燃烧设备的效率,我们也可以根据固定碳来预计焦炭的产率。
  二、如何根据煤炭的自身特性,对其进行准确测定
  1.煤中水分
  在平常的生活中,因为煤炭在环境温度和湿度的下,煤炭中失去的水分和留下的水分。为了让我们的研究更加具有代表性,我们在进行测试之前,应该尽量保证煤中的水分不要损失也不要增加。为了做到以上的要求,我们需要注意的是:首先,我们要对送来的样本及时的进行测定;其次是我们选择用烘烤法测定煤中的水分的时候,可以应用带鼓风的烘箱。这样做的优点是,可以保持箱内的空气流通,而且只需要进行一次测试,如果不应用这种,则需要进行多次,才能够确保测定结果更加准确有效。
  2.煤炭中的灰分
  因为煤炭中的灰分是煤中的原生、次生及外来矿物质在规定的条件下完全燃烧后的残留物,为了测得可靠的灰分产率,我们需要使黄铁矿氧化完全,方解石分解完全,以及三氧化硫和氧化钙间的反应降到最低程度。
  总之,煤炭的工业分析需要一套完整的控制系统。
  参考文献
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