煤炭化验:检测各元素指标含量的新一代仪器及应用领域
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|相应的主要产品有:量热仪、硫分析仪、马弗炉、工业分析仪、水分分析仪(或干燥箱)、氢分析仪(碳氢元素分析仪)、灰熔性测定仪、粘附指数测定仪、旋转滚筒系列等。
主要用于:煤炭、电力、冶金建材、地质、石油、化工、橡胶、环保、食品、饲料、焦化、大专院校及科研部门实验室等。
煤炭检测项目
1. 含水量(M)
煤中的水分有两种:固有水分(Minh),即煤由植物转化而来时所含的水分;外部水分(Mf),即煤在开采和运输过程中附着在煤表面和裂纹中的水分。总水分是煤的外部水分和固有水分之和。一般来说,煤的变质程度越大,固有水分越低。褐煤和长焰煤一般固有水分较高,而瘦煤和无烟煤固有水分较低[1]。
水分的存在对煤炭的利用是极为不利的,不仅浪费大量的运输资源,而且在用煤作燃料时,煤中的水分会变成蒸汽,蒸发时要消耗热量;另外,精煤中的水分对炼焦也有一定的影响。一般,水分每增加2%,发热量降低1/kg(kcal/kg);冶炼精煤水分每增加1%,炼焦时间延长5~10分钟。
2. 灰分含量(A)
煤完全燃烧后剩下的残余物称为灰分,分为外灰分和内灰分。外灰分来自顶板和磨碎中的岩屑,与采煤方法的合理性密切相关,大部分外灰分可以通过分选除去。内灰分是形成煤的原植物中含有的无机物,内灰分越高,煤的选择性越差。灰分是一种有害物质。动力煤中灰分含量增加,发热量下降,排渣量增加,煤易结渣;一般灰分每增加2%,发热量下降2%/kg左右。冶炼精煤中灰分增加煤炭检测,高炉利用系数下降,焦炭强度下降,石灰石用量增加; 灰分含量每增加1%,焦炭强度降低2%,高炉生产能力降低3%,石灰石用量增加4%。
3.挥发物(V)
煤在高温下与空气隔绝时,放出的气态和液态产物称为挥发分。挥发分的主要成分是甲烷、氢气和其他碳氢化合物。它是鉴别煤种和质量的重要指标之一。一般来说,随着煤变质程度的增加,煤的挥发分降低。褐煤和气煤的挥发分较高,而瘦煤和无烟煤的挥发分较低。
4.固定碳含量(FC)
固定碳含量是指除去水分、灰分和挥发分后的残渣,是确定煤炭用途的重要指标。煤炭的水分、灰分、挥发分三者之差减去100即为煤炭的固定碳含量。根据计算挥发分的基准不同,可计算出干基、干无灰基等不同基准的固定碳含量。
5.热值(Q)
发热量是指单位质量的煤完全燃烧时发出的热量,主要分为高位发热量和低位发热量。低位发热量是煤的高位发热量减去水的汽化热。发热量的国际单位是百万焦耳/千克(MJ/kg),常用单位是大卡千克。其换算关系为:1MJ/kg=239./kg 1J=0.1cal=4.18J。例如:发热量/g,/kg=550?239.14=23MJ/kg。为了便于比较,我们在计量煤炭消耗量时,要把实际使用的发热量不同的煤炭折算成标准煤。标准煤的发热量为29.27MJ/kg(MJ/kg)。 国内贸易中常用的发热量标准为收到基低位发热量(Qnet,ar),该标准反映了煤炭的使用效果,但受水分等外界因素影响较大,不能反映煤炭的真实品质。国际贸易通用的发热量标准为风干基高位发热量(Qnet,ar),该标准能更准确反映煤炭的真实品质,且不受水分等外界因素的影响。在水分、灰分等相同条件下,风干基高位发热量比收到基低位发热量高约1.25MJ/g(/kg)。
6.煤灰熔融温度(灰熔点)
在规定条件下得到的、随加热温度变化的灰熔融变形温度(DT)、软化温度(ST)、流动温度(FT)通常用软化温度(ST)表示。灰熔融温度越高,灰结渣的可能性越小。由于锅炉设计不同,对灰熔融温度的要求也不同。灰熔融温度与煤作为燃料和气化原料的性能有直接关系。灰熔融温度低,灰容易结渣,增加除渣难度,特别是采用固体除渣和移动床气化炉的锅炉,对灰熔融温度的要求更高。
煤炭实验方法
1. 总水量(Mt)
称取粒度小于6毫米的煤样10-12克,精确到0.001克,放入预热至105-110度的鼓风干燥箱内,无烟煤干燥3小时后,烟煤干燥2小时后取出。
总水量 = (减少的质量/样品重量)* 100
2. 分析水(Mad)
称取1克直径小于0.2毫米的煤样,精确到0.0001克,放入预热至105-110度的鼓风干燥箱内,无烟煤干燥1.5小时,烟煤干燥1小时后取出。
分析用水 = (减少的质量/样品重量) * 100
3. 灰分含量(Aad)
打开高温炉,按“”键使“”显示“2”,再按“Start”和“”,“”显示“1”且仪器自动升温到850度,“”显示“2”然后报警。
用灰皿称取1克小于0.2毫米的煤样,精确到0.0001克
打开炉门,将试样置于炉门处,慢慢将试样推入炉膛中央的高温区,(注意!不要使煤样爆炸,烟囱阀门要打开)然后关闭炉门,按“触发”按钮,仪器会自动在815度保持温度40分钟然后报警。
灰分含量=(灰碟中残留物的重量/样品的重量)* 100
4.挥发性物质(Vad)
打开高温炉,按“”键使“Item”显示“6”,再按“Start”和“Mute”,“”显示“1”且仪器自动升温到920度,“”显示“2”然后报警。
用挥发分坩埚称取1克0.2毫米以下煤样,精确到0.0001克
打开炉门,将试样置于炉门处,迅速将试样放入炉体中心高温区,(注意!烟囱阀门要关闭,炉温必须在三分钟内升到900度)然后关闭炉门,按“触发”键,仪器自动在900度保温7分钟,6分30秒时报警,7分钟后结束。
取出后,在空气中冷却约5分钟,再放入干燥器中15分钟,然后称量(若没有干燥器,则将样品冷却至室温)。
挥发物含量=(燃烧后损失的重量/样品重量)* 100 – Mad
5. 碳固存
固定碳=100-(灰分+挥发分+分析水)。
煤炭检测项目:水分、灰分、挥发分、固定碳含量、发热量、硫、总硫、烃类、硫酸盐硫、硫化铁硫、氯含量、重金属含量
煤炭检测标准
1.GB/T 3715-2007 煤质及煤炭分析术语
2.GB/T 5751—2009中国煤炭分类
3.GB/T 7562-2010 发电用煤粉锅炉用煤技术要求
4.GB/T 15224.1-2010 煤质分级 第1部分:灰分
5.GB/T 15224.2-2010 煤质分级 第2部分:硫含量
6.GB/T 15224.3 2010 煤质分级第3部分:发热量
7.GB/T 17608-2006 煤炭产品类型和等级划分
8.GB/T 18666-2002 商品煤品质采样与验收方法