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印尼褐煤锅炉制粉系统选型研究
【摘要】通过对印尼代表煤种煤质特性的分析，提出了适应印尼煤种的制粉系统的方案，并对方案进行了分析比较，最后对制粉系统的安全性进行了详细的分析。
【关键词】印尼煤制粉系统安全性
印尼煤质的特点及分析
印尼煤炭资源特点[1]
印尼全国共有煤炭资源约为505亿吨，约94％的煤炭资源储于苏门答腊和加里曼丹，目前已探明的可采储量约52.2亿t。印尼主要以生产褐煤为主，印尼褐煤、次烟煤和烟煤的所占比例分别为59％，27％和14％，无烟煤比例不足0.5％。
印尼的含煤地层属第三纪的始新世到上新世。烟煤和次烟煤为始新世和中新世，而褐煤通常为中新世，煤层厚度从0.3m以下到70m，通常为5~15m，特厚层为劣质煤，埋藏较浅，倾角较缓，煤质较硬，围岩较软，涌水量不大，瓦斯含量较低。印尼主要的煤田有翁比林煤田和武吉阿桑煤田。翁比林煤田位于苏门答腊中央山区，面积155km，地质年代属第三纪。武吉阿桑煤田位于苏门答腊南部，属第三纪晚期煤田。2004年，位于印尼东加里曼丹、南加里曼丹和苏门答腊的35座煤矿生产烟煤和次烟煤。印尼煤炭几乎全部由露天矿生产，只有两三座小型的井工矿。表1列出了印尼主要煤炭公司的代表性煤质参数。
表1
序号煤种全水分Mt工业分析Qnet,ar空干基水分Mad干燥基灰分Ad干燥无灰基挥发分VdafMJ/kgkcal/kg1气煤7.83.644.8347.6127.5265802气煤73.582.447.7829.0369403长焰煤19.415.170.9249.5926.0962404长焰煤18.012.04.954.523.4856175长焰煤13.06.56.445.727.3665456长焰煤9.86.81654.524.5258607褐煤29.5248.854.1915.6937508褐煤30.426.2913.355314.6735109褐煤33.423.763.2452.7216.59397010褐煤25.014.51.251.517.40416311褐煤23.014.59.752.716.78401412褐煤35.023.05.152.017.73424213褐煤26.018.05.454.521.03503114褐煤21.011.56.840.018.934529从表1中还可以看出，印尼褐煤的水分高，其全水分基本都在30％左右，其空气干燥基水分也大多在24％~26％，但灰分和硫分均不高，其干燥基灰分仅在3.2％~8.8％，最高的也仅16.0％，硫分最低的为0.16％，最高的为0.77％，干燥无灰基挥发分则均在50％以上，相当于中国云南省境内的年轻褐煤，因而印尼褐煤也属于低灰低硫煤。
印尼气煤的发热量最高可达27.2MJ／kg以上，灰分低至5％以下，硫分也小于0.5％，挥发分45％以上，是较为理想的动力用煤。
印尼的长焰煤的发热量稍低于其气煤而仍明显高于褐煤，其发热量在24.5~30MJ／kg以上，尤其是表1中第3种煤的灰分比木炭还低，灰分在1％以下，发热量在6000kcal/kg以上，可以说如此优质的动力用煤在国内还从未发现过。
1.2 印尼煤质的分析
下面采用普华煤质特性判别准则来分析表1中所列印尼煤质的燃烧特性：
着火稳定性系数RW
RW＝3.59＋0.054Vdaf
表2
RW<44～4.654.65～55～5.7>5.7着火稳定性极难难中等易极易1.2.2燃烬特性指数Rj
Rj＝1.22＋0.11Vdaf
表3
Rj<2.52.5～3.03.0～4.44.4～5.7>5.7燃烬性指数极难难中等易极易1.2.3燃料比Kb
Kb＝(100-Vdaf)/Vdaf
表4
Kb<22～33～9>9燃烧性能好较好差极差1.2.4 煤粉的爆炸性分析
爆炸的过程是悬浮在空气中的煤粉的强烈燃烧的过程。
判断煤粉爆炸性的分类准则是爆炸性指数Kd。它是考虑燃料的活性(可燃挥发分的含量及其热值)以及燃料中的惰性(燃料中灰分和固定碳的含量)的综合影响的结果。爆炸性指数Kd按下式计算[2]：
（1）
（2）
（3）
（4）
（5）
式中：
Kd - 煤粉的爆炸性指数；
Vd - 煤的干燥基挥发分，%；
Vvol,que - 燃烧所需可燃挥发分的下限(考虑灰和固定碳)，%；
Vvol - 不考虑灰和固定碳时燃烧所需可燃挥发分的下限，%；
Qvol - 挥发分的热值，kJ/kg；
Qnet,v,daf - 煤的干燥无灰基低位发热量，kJ/kg；
FCdaf - 煤的干燥无灰基固定碳含量，%；
Vdaf - 煤的干燥无灰基挥发分含量。
表5煤粉的爆炸性和煤粉的爆炸性指数的关系
Kd<1.01.0~3≥3.0煤粉的爆炸性难爆中等易爆1.2.4燃烧特性的综合判别
表6
序号RW结果Rj结果Kb结果Kd