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。
煤炭五大常用指标
个指标:水分 煤中水分分为内在水分、外在水分、结晶水和分解水。 煤中水分过大是,不利于加工、运输等,燃烧时会影响热稳定性和热传导,炼焦时会降低焦产率和延长焦化周期。
第二个指标:灰分 指煤在燃烧的后留下的残渣。 不是煤中矿物质总和,而是这些矿物质在化学和分解后的残余物。 灰分高,说明煤中可燃成份较低。发热量就低。 同时在精煤炼焦中,灰分高低决定焦炭的灰分。 能常的灰分指标有空气干燥基灰分(Aad)、干燥基灰分(Ad)等。也有用收到基灰分的(Aar)。
第三指标:挥发份(全称为挥发份产率)V 指煤中有机物和部分矿物质加热分解后的产物,不全是煤中固有成分,还有部分是热解产物,所以称挥发份产率。 挥发份大小与煤的变质程度有关,煤炭变质量程度越高,挥发份产率就越低。 在燃烧中,用来确定锅炉的型号;在炼焦中,用来确定配煤的比例;同时更是汽化和液化的重要指标。 常使用的有空气干燥基挥发份(Vad)、干燥基挥发份(Vd)、干燥无灰基挥发份(Vdaf)和收到基挥发份(Var)。 其中Vdaf是煤炭分类的重要指标之一。
第四个指标:固定碳 不同于元素分析的碳,是根据水分、灰分和挥发份计算出来的。 FC+A+V+M=100 相关公式如下:FCad=100-Mad-Aad-Vad FCd=100-Ad-Vd FCdaf=100-Vdaf
第五个指标:全硫St 是煤中的有害元素,包括有机硫、无机硫。1%以下才可用于燃料。部分地区要求在0.6和0.8以下,现在常说的环保煤、绿色能源均指硫份较低的煤。 常用指标有:空气干燥基全硫(St,ad)、干燥基全硫(St.d)及收到基全硫(St,ar)。
气化焦是于生产煤气的焦炭。主要用于固态排渣的固体床煤气发生炉内,作为气化原料,生产以CO和H2为可燃成分的煤气。气化过程的主要反应有:
因为产生CO和H2的过程均是吸热反应,需要的热量由焦炭的氧化、燃烧提供,因此气化焦也是气化工程的热源。气化焦要求灰份低、熔点高、块度适当和均匀。
其一般要求如下:固定碳大于80%;灰份小于15%;灰熔点大于1250℃;挥发份小于3%;粒度15-35%和大于35mm两级。
冶金焦虽可以用作气化焦,但由于受炼焦煤资源和价格等的限制,一般不用冶金焦制气。以高挥发份粘结煤为原料生产的气煤焦,块度小,强度低,不适用于高炉冶炼,但它的气化反应性好,可取代气化焦用于制气。
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