有关煤质的变化
煤运进电厂后,通常是在贮煤场存放一段时间才会入炉燃烧。因此,除了对入厂煤质及入炉质必须加以监督外,还存在煤场煤质监督问题。
煤场通常存煤量控制在15天燃煤量左右,存煤太少,有因缺煤而停炉的危险;存煤太多,一方面增加煤场管理的难度,增加煤的损耗,又积压资金。
煤场监督管理包括很多方面内容,比如如何组堆,如何进行测温监督、防止煤堆自燃,如何进行煤场
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有关煤质的变化
煤运进电厂后,通常是在贮煤场存放一段时间才会入炉燃烧。因此,除了对入厂煤质及入炉质必须加以监督外,还存在煤场煤质监督问题。
煤场通常存煤量控制在15天燃煤量左右,存煤太少,有因缺煤而停炉的危险;存煤太多,一方面增加煤场管理的难度,增加煤的损耗,又积压资金。
煤场监督管理包括很多方面内容,比如如何组堆,如何进行测温监督、防止煤堆自燃,如何进行煤场盘点,测准煤堆体积及煤的堆积温度以计算存煤量,煤场防风、防水应采取哪些措施等。对于煤质检测人员来说,应了解煤在自然条件下的质量变化情况,了解其变化规律是十分必要的。
加强煤场煤质监督,减小煤的自然损耗,特别是防止煤堆自燃,具有重要的实际意义。
电厂进煤通常都是露天存放。煤在自然条件下,将发生缓慢的氧化现象。当煤堆温度升至一定程度时,例如60℃以上,则氧化反应迅速增大,并有导致自燃的可能。这对高挥发分的烟煤及褐煤来说,这种危险性更大。
煤的氧化,导致煤质下降是一种普遍现象。但其质量下降程度,则随煤质特性、特别是挥发分与含硫的高低、煤堆特点,特别是煤堆的大小、形状、高度及压实程度以及自然条件密切相关。
由于各种煤性质不同,各电厂所处条件的差异(包括煤堆状况及自然环境等),其煤质变化幅度有明显的差异。一般说来,贫煤、瘦煤为主体的混煤,储存6个月,发热量损失约为1.8%~2.0%;高挥发分的气煤、长焰煤,则损失约为5%左右;煤储存6个月以至更长一些时间,其发热量变化甚微;而褐煤即使储存1个月,其发热量也会明显降低。
煤的发热量发生变化,与其相应的煤质其他特性指标值也将发生变化,并呈现某种规律性。
现以作者近年的研究实例,来说明在自然条件的煤质变化规律。
煤的内在水分
指煤样在30℃,相对湿度达到96%的条件下吸附水分达到饱和时测得的水分,用符号MHC表示。该指标反映年轻煤的煤化程度,由于空气干燥基水分的平衡湿度一般96%,因此,内在水分高于空气干燥基水分。
煤中水分含量分级:
低水分煤 ≤ 5%
中水分煤 > 5~15%
高水分煤 > 15%
煤中水分对煤炭利用的影响
(1)燃烧、气化、炼焦 →吸收额外的热量,降低热效率
(2)煤炭运输→浪费运力
(3)煤炭成本→高水分,煤价下降
(4)适量的水分可以在运输和贮存中减少煤粉尘的产生,减少煤的损失
高炉煤粉喷吹技术的发展路径为:起初全部采用煤做喷吹燃料,因为喷吹替代焦炭主要用到的是煤炭中的固定碳元素,采用煤喷吹正好迎合了这样的需求和想法。后来,由于煤供给的有限性及其原煤储量不断减少,市场价格也逐渐攀升,采用更廉价、蕴更丰富的长焰煤与煤混合喷吹成为钢铁企业进一步降低冶炼成本的追求目标。经过许多研究和试验,在混合煤炭磨粉及喷吹过程中采用氮气惰化技术,从而为系统增加安全性、防止煤粉爆,是取得混合喷吹的关键技术。
氮气保护系统的试验成功使烟煤作为喷吹燃料进入实质阶段。近年来,根据各厂系统运转的不同状况,北方多数钢厂已经将烟煤混合的比例提高到30%-50%之间,而且烟煤喷吹的加入可以活化高炉还原气氛,为高炉还原铁提供更多的氢元素。再后来也就是近两年,由于煤资源的再度紧缺,贫瘦洗精煤也逐渐走入市场,南方武钢、马钢等将三种煤的混合比例一度稳定在1:1:1,且取得了较好的经济效应。可以预见,未来作为节约成本的关键技术,采用三种煤炭资源混合喷吹,是发展方向。
煤矸石是采煤过程和洗煤过程中排放的固体废物,是一种在成煤过程中与煤层伴生的一种含碳量较低、比煤坚硬的黑灰色岩石,包括巷道掘进过程中的掘进矸石、采掘过程中从顶板、底板及夹层里采出的矸石以及洗煤过程中挑出的洗矸石,煤矸石是目前我国排放量工业固体废弃物之一。
煤矸石的大量堆放,不仅压占土地、还污染周围土壤和地下水,而且由于煤矸石中含有一定的可燃物,在适宜的条件下发生自燃,排放、氮氧化物、碳氧化物和等有害气体污染大气环境,影响矿区居民的身体健康。
因此,为了治理环境、加快循环经济的发展,很多地区开始了煤矸石综合利用,将煤矸石经过相关工艺例如洗选、筛选、破碎、磨粉等,使煤矸石的经济效益发挥到,
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