煤的水分、灰分、挥发分和发热量对燃烧性能的影响.doc

煤的水分、灰分、挥发分和发热量对燃烧性能的影响煤的水分、灰分、挥发分和发热量对燃烧性能的影响人们通常把开发煤炭资源的企业称作煤矿把开采出来的煤矿产品称为煤炭。我国古代曾称煤炭为石涅或称石炭。它是植物遗体埋藏在地下经过漫长复杂的生物化学、地球化学和物理化学作用转化而成的一种固体可燃矿产。它不仅是工农业和人民生活不可缺少的主要燃料而且还是冶金、化工、医药等部门的重要原料。据统计在我国能源生产和消费构成中煤炭一直居于主导地位1995年生产占75.5%消费占75.0%。在国民经济中工业、农业、交通运输的发展都离不开煤炭。随着近代科学技术的发展和新工艺、新方法的应用煤炭的用途和综合利用价值将会越来越大。可以预计在未来相当长的时期内煤炭在我国国民经济中都将占有相当重要的地位。一、矿物原料特点(一)煤的物理性质煤的物理性质是煤的一定化学组成和分子结构的外部表现。它是由成煤的原始物质及其聚积条件、转化过程、煤化程度和风、氧化程度等因素所决定。包括颜色、光泽、粉色、比重和容重、硬度、脆度、断口及导电性等。其中除了比重和导电性需要在实验室测定外其他根据肉眼观察就可以确定。煤的物理性质可以作为初步评价煤质的依据并用以研究煤的成因、变质机理和解决煤层对比等地质问题。1.颜色是指新鲜煤表面的自然色彩是煤对不同波长的光波吸收的结果。呈褐色—黑色一般随煤化程度的提高而逐渐加深。2.光泽是指煤的表面在普通光下的反光能力。一般呈沥青、玻璃和金刚光泽。煤化程度越高光泽越强；矿物质含量越多光泽越暗；风、氧化程度越深光泽越暗直到完全消失。3.粉色指将煤研成粉末的颜色或煤在抹上釉的瓷板上刻划时留下的痕迹所以又称为条痕色。呈浅棕色—黑色。一般是煤化程度越高粉色越深。4.比重和容重煤的比重又称煤的密度它是不包括孔隙在内的一定体积的煤的重量与同温度、同体积的水的重量之比。煤的容重又称煤的体重或假比重它是包括孔隙在内的一定体积的煤的重量与同温度、同体积的水的重量之比。煤的容重是计算煤层储量的重要指标。褐煤的容重一般为1.05～1.2烟煤为1.2～1.4无烟煤变化范围较大可由1.35～1.8。煤岩组成、煤化程度、煤中矿物质的成分和含量是影响比重和容重的主要因素。在矿物质含量相同的情况下煤的比重随煤化程度的加深而增大。5.硬度是指煤抵抗外来机械作用的能力。根据外来机械力作用方式的不同可进一步将煤的硬度分为刻划硬度、压痕硬度和抗磨硬度三类。煤的硬度与煤化程度有关褐煤和焦煤的硬度最小约2～2.5；无烟煤的硬度最大接近4。6.脆度是煤受外力作用而破碎的程度。成煤的原始物质、煤岩成分、煤化程度等都对煤的脆度有影响。在不同变质程度的煤中长焰煤和气煤的脆度较小肥煤、焦煤和瘦煤的脆度最大无烟煤的脆度最小。7.断口是指煤受外力打击后形成的断面的形状。在煤中常见的断口有贝壳状断口、参差状断口等。煤的原始物质组成和煤化程度不同断口形状各异。8.导电性是指煤传导电流的能力通常用电阻率来表示。褐煤电阻率低。褐煤向烟煤过渡时电阻率剧增。烟煤是不良导体随着煤化程度增高电阻率减小至无烟煤时急剧下降而具良好的导电性。(二)煤的化学组成煤的化学组成很复杂但归纳起来可分为有机质和无机质两大类以有机质为主体。煤中的有机质主要由碳、氢、氧、氮和有机硫等五种元素组成。其中碳、氢、氧占有机质的95%以上。此外还有极少量的磷和其他元素。煤中有机质的元素组成随煤化程度的变化而有规律地变化。一般来讲煤化程度越深碳的含量越高氢和氧的含量越低氮的含量也稍有降低。唯硫的含量则与煤的成因类型有关。碳和氢是煤炭燃烧过程中产生热量的重要元素氧是助燃元素三者构成了有机质的主体。煤炭燃烧时氮不产生热量常以游离状态析出但在高温条件下一部分氮转变成氨及其他含氮化合物可以回收制造硫酸氨、尿素及氮肥。硫、磷、氟、氯、砷等是煤中的有害元素。含硫多的煤在燃烧时生成硫化物气体不仅腐蚀金属设备与空气中的水反应形成酸雨污染环境危害植物生产而且将含有硫和磷的煤用作冶金炼焦时煤中的硫和磷大部分转入焦炭中冶炼时又转入钢铁中严重影响焦炭和钢铁质量不利于钢铁的铸造和机械加工。用含有氟和氯的煤燃烧或炼焦时各种管道和炉壁会遭到强烈腐蚀。将含有砷的煤用于酿造和食品工业作燃料砷含量过高会增加产品毒性危及人民身体健康。煤中的无机质主要是水分和矿物质它们的存在降低了煤的质量和利用价值其中绝大多数是煤中的有害成分。另外还有一些稀有、分散和放射性元素例如锗、镓、铟、钍、钒、钛、铀……等它们分别以有机或无机化合物的形态存在于煤中。其中某些元素的含量一旦达到工业品位或可综合利用时就是重要的矿产资源。通过元素分析可以了解煤的化学组成及其含量通过工业分析可以初步了解煤的性质大致判断煤的种类和用途。煤的工业分析包括对水分、灰分、挥发分的测定和固