煤炭论文前期研究基础知识

煤炭化验国标-郑州恒亚仪器

关于化学累的课程是你必须精通的，其次英文因为以后相关的机器设备多是英文写的

具体点指什么是煤炭形成？

1、煤中水分的存在状态 煤中的水分按结合状态可以分为游离水和化合水。 （1）煤中的游离水 是指与煤呈物理状态结合的水，吸附在煤的外表面和内部孔隙中。可分为两类： 外在水分Mf 外表面和大孔隙－收到基 内在水分Minh 小孔隙 －空气干燥基 二者的质量之和即煤中的全水分Mar（收到基） 煤质分析化验采用的空气干燥基水分为Mad，即与Minh，ad大小相同。2）煤的化合水包括结晶水和热解水。 结晶水是指煤中含结晶水的矿物所具有的。 热解水是煤炭在高温热解条件下，煤中氢和氧结合生成的水。 通常煤中的水分指煤中游离态的吸附水。（3）煤的最高内在水分 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低于96％，因此，最高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

煤炭化验流程采样↓用破碎机破碎至6毫米以下? →? 取10克左右做全水↓用二分器缩分（或手工缩分）↓用鼓风干燥箱烘干煤样↓用密封式制样机制成毫米以下煤样↓取克精确至克做灰分（用高温炉项目2快灰）取 克精确至克做分析水（用鼓风干燥箱）取克精确至克做发热量（用量热仪）取克精确至克做挥发份（用高温炉项目6做挥发份）取50毫克做全硫 实验方法 1． 全水（Mt)称取6毫米以下煤样10克精确至克，放入事先升温至145度的鼓风干燥箱内，烘干30分钟，在空气中冷却约5分钟后放入干燥器15分钟后称量（无干燥器的，将样品冷却至室温）。全水=（烘前总重-烘后总重）/烘前样重*1002.分析水（Mad）称取毫米以下煤样1克精确至克，放入事先升温至145度的鼓风干燥箱内，烘干30分钟，在空气中冷却约5分钟后放入干燥器15分钟后称量（无干燥器的，将样品冷却至室温）。分析水=（烘前总重-烘后总重）/烘前样重*1003。灰分（Aad）打开高温炉电源，按“选项”键使“项目”显示“2”，然后按下“启动”和“消音”，“程序”显示“2”仪器自动升温至850度后报警。用灰皿称取毫米以下煤样1克精确至克打开炉门将试样放在炉门口，缓慢将试样推入炉膛中央的高温带，（注意！不要是使煤样爆燃，烟囱阀应打开）然后关上炉门按下“启动”键，仪器自动向815度恒温40分后报警结束取出后在空气中冷却约5分钟后放入干燥器15分钟后称量（无干燥器的，将样品冷却至室温）。灰分=（烧后总重-烧前皮重）/烧前样重*1004。挥发分（Vad)打开高温炉电源，按“选项”键使“项目”显示“3”，然后按下“启动”和“消音”，“程序”显示“3”仪器自动升温至920度自动报警用挥发份坩埚称取毫米以下煤样1克精确至克打开炉门将试样放在炉门口，迅速将试样放入炉膛中央的高温带，（注意！烟囱阀应关闭，三分钟内炉温必须升至900度）然后关上炉门按下“启动”键，仪器自动向900度恒温7分钟后报警，取出煤样。取出后在空气中冷却约5分钟后放入干燥器15分钟后称量（无干燥器的，将样品冷却至室温）。挥发份=（烧前总重-烧后总重）/烘前样重*100– Mad 怎样粗略判断煤炭的水分？水分的识别，粗略判断为：抓一把，捏一下，自然的松开。如果手心里的煤自然的散开，从手指缝隙漏出，没有明显的湿润感，这个水分应该就是5%；如果煤有成跎，但没有超过1/3，应该是6%；超过2/3是7%，煤砣上有手指印，8%，有水滴9%……对煤样全水分测定的技术要求⒈试样的粒度需要符合国标要求，试样粒度应小于13mm。若粒度太大，则在规定的时间内干燥不完全，会使测定结果偏低；粒度也不应太小，否则，在采制样的过程中会使外在水分有所损失，使得测定结果也偏低。 ⒉干燥温度必须按国标要求加以控制。干燥箱的温控性能要良好，对干燥箱要求带有鼓风装置，这一方面可使箱内各部位温度均匀(105～110℃)，另一方面也可加速箱内水分从排气孔中排出，有利于煤样中水分完全蒸发。⒊干燥时间必须按国标要求加以控制。干燥时间应为试样达到完全干燥的程度所需要的最短时间。但也不必随意廷长干燥时间，这将会增加煤样的氧化程度及浪费电能和时间。煤炭含硫量检测知识-硫分分级 级别名称 代号 干燥基全硫分（St,d）范围/% 特低硫煤 SLS ＜ 低硫煤 LS ～ 中硫煤 MS ～ 中高硫煤 MHS ～ 高硫煤 HS ＞ 无烟煤和烟煤的硫分在基准发热量 级别名称 代号 干燥基全硫分（St,d）范围/% 特低硫煤 SLS ＜ 低硫煤 LS ～ 中硫煤 MS ～ 中高硫煤 MHS ～ 高硫煤 HS ＞ 煤炭质量标准——煤的固定碳分级本标准适用于煤炭生产和使用中对煤的固定碳分级。2 引用标准GB 212煤的工业分析方法3 煤的固定碳按下表进行分级序号 级别名称 代号 分级范围（FCd），% 试验方法 1 特低固定碳煤 SLFC ≤ GB 212 2 低固定碳煤 LFC ＞～ 3 中等固定碳煤 MFC ＞～ 4 中高固定碳煤 MHFC ＞～ 5 高固定碳煤 HFC ＞～ 6 特高固定碳煤 SHFC ＞ 煤质分析化验基准间的换算煤质分析化验中，有些基准在实际中是不存在的，是根据需要换算出来的；有些基准在实际存在，但为了方便，有时不进行测试，而是根据已知基准的分析化验结果进行换算，这样就简单多了。 化验室中进行煤质分析化验时，使用的煤样为分析煤样。分析煤样是经过一次次破碎和缩分得到的，它所处的状态为空气干燥状态。所以，化验室中用分析煤样进行分析化验时，其基准为分析基（又称为空气干燥基）。 分析煤样分析基化验结果，是化验室中直接测到的，是最基础的化验结果，是换算其它基准的分析化验结果的基础。 各种基准间的换算公式： 干基的换算：Xd=100Xad/(100-Mad)% 式中：Xad——分析基的化验结果； Mad——分析基水分；Xd——换算干燥基的化验结果。 收到基的换算：Xaf=(100-Mar)/(100-Mad)% 式中：Mar——收到基水分； Xar——换算为收到基的化验结果。 无水无灰基的换算：Xdaf=100Xad/(100-Mad-Aad)% 式中：Aad——分析基灰分； Xdaf——换算为干燥无灰基的化验结果。 当煤中碳酸盐含量大于2%时，上式的分母中还要减去碳酸盐中CO2含量。 煤炭分析化验分析方法 煤炭分析化验是个比较复杂的问题，也是一个专门的学科，在高等院校开设有煤质化验专业，但在工业企业中的分析项目远不如想象的复杂，只要能指导我们的生产并能合理判断煤质的好坏就行。下面作一简要介绍： 煤质分析主要包括两个部分，即工业分析和元素分析，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。 这两种分析均是借助于仪器进行物理或化学方法的分析。 1、元素分析煤的元素分析主要按照《GB/T 476-2001 煤的元素分析方法》进行。煤是由植物变成的，因此，植物的成分碳、氢、氧、氮便是煤的主要成分。另外，在煤的形成、开采和运输过程中还有其他物质加入。经过分析，煤的主要成分包括碳（C）、氢（H）、氧（O）、氮（N）、硫（S）五种主要元素以及水分（W）和灰分（A）。元素分析就是对煤的元素构成进行详细分析，根据需要分析项目可以减少。 2、工业分析 煤的工业分析按照《煤的工业分析方法(GB/T212-2001)》进行。煤的工业分析，又叫煤的技术分析或实用分析，是评价煤质的基本依据。对国家标准种，煤的工业分析包括煤的水分、灰分、挥发分和固定碳等指标的测定。通常煤的水分、灰分、挥发分是直接测出的，而固定碳是用差减法计算出来的。广义上讲，煤的工业分析还包括煤的全硫分和发热量的测定， 又叫煤的全工业分析。 企业具体要开展的煤质分析化验项目要根据情况确定，而不必每一项指标都去检测。 煤质热值和工业分析试验问题 1、煤质工业分析中，挥发份的测定要求高温炉（马弗炉）后部带一烟囱，请问这个烟囱起什么作用？实验过程对烟囱的开关有严格要求吗？ 在装有烟囱的高温炉内测定挥发分，应将烟囱出口挡板关闭或用耐火材料堵住。2、外水的测定中，要求干燥箱的通风孔打开，请问这个通风孔是指箱体顶部的外接温度计插孔吗？还是另有通风孔？实验过程中开通风孔有何意义？ 通风孔和箱体顶部的外接温度计插孔是在一起的，只要把外面的盖一拧开即可。在升温的时候，可以把它关上，可以提高升温的速度。在做煤样期间应该打开通风孔，这样有利于蒸发的水分（水蒸汽）往外跑，更能提高试验煤样水分的精确性。3、不同的燃烧皿对煤炭热值测定有何影响? ①新的燃烧皿直接用来测定，会出现发热量偏低的现象。所以在使用前，应当将燃烧皿放入800℃的高温炉中烧至恒重再测定。 ②不同厂家的燃烧皿，因厚薄深浅不同，质量也不尽相同。在大量的实践中我们发现，轻而薄的燃烧皿测得的热值要比重而厚的燃烧皿高。所以，在精密测量热值的时候，要尽量使用大小、重量相对一致的燃烧皿。 煤炭化验仪器应用相关知识 1、使用高温炉应注意哪些问题？答：（1）要放在牢固的水泥台面上，周围不应有易燃易爆物质。（2）在炉内用碱性物质熔融试样或灼烧沉淀物时，应严格控制操作条件，最好在炉底预先铺一层耐火板，以防止腐蚀炉膛。2、煤在锅炉中是如何燃烧的？答：（1）干燥阶段。（2）挥发份析出及其燃烧阶段。（3）焦碳燃烧阶段。（4）燃尽阶段。3、什么叫发电煤耗和供电煤耗？答：发电煤耗：每发一度电所消耗的标准煤量（折合成发热量为的煤）。供电煤耗：扣除厂用电后发电厂向外界每供一度电所消耗的标准煤量。4、试述可能产生采样系统误差的原因？答：（1）采样点分布不均匀、不合理，如多分布在煤堆周围、车厢边沿、皮带两旁等，因而多采了大块煤。（2）采样工具（或采样器）进料开口宽度太小，大块煤采不到。（3）子样质量偏小，采到的子样的粒度组成不能代表它邻近的煤的粒度组成。（4）子样数目太少，失去了煤的代表性。（5）采样周期性恰好与被采煤质波动性周期相吻合，致使采到的煤样的煤质发生单向偏差。5、怎样制全水分煤样？答：测定全水分煤样的制备可根据其水分含量的多少按下列方法进行：（1）对含水分少的煤样，将煤样直接破碎到规定粒度6mm以下，稍加掺和摊平后，用九点法缩分出不少于的煤样，立刻装入密封容器中（装样量不超过容器容积的3/4，下同）。（2）对含水分较多的煤样，可用破碎机一次破碎到粒度小于13mm，并缩分出不少于2kg的煤样，立刻装入密封的容器中。（3）对于含水分多而不能顺利通过破碎机的煤样，应先将其中的特大块煤选出，并破碎到粒度约为13mm以下，掺和后用九点法分出2kg，立刻放入密封的容器中。不管哪种煤样，都应做到制备要及时，缩分操作要迅速。将制备好的全水分煤样，称出质量，贴好标签后，连同记录迅速送化验室。全水分煤样若需缩分时，可将煤样稍混合摊平后立即用九点法缩取。6、怎样制空气干燥状态的工业分析煤样？答：在制备煤样中，当煤样粉碎到全部通过的筛子后，须用空气进行干燥，使之达到空气干燥状态。空气干燥可按下列方法进行：（1）将制备好的煤样放入洁净而干燥的盘子中，摊成均匀薄层。（2）将装有煤样的盘移到预先调节好温度的干燥箱中，控制温度不超过50℃,每小时称量一次，直到连续干燥1h后，煤样质量变化不超过，即达到空气干燥状态。（3）煤样移出干燥箱，稍冷却后，装入煤样瓶中，装入的煤样量应不超过煤样瓶容积的3/4，以便使用时混合。7、测定全水含量有那些注意事项？答：测定全水分最关键的是保持煤采样时的全部水分，不允许有损失，因此，操作要求如下：（1）采取的全水分煤样应保存在密封良好的容器内，并存放在阴凉干燥的地方。（2）制样速度要快，最好用密封式破碎机。（3）制备全水分煤样时，要求不应过细，若需用较细的煤样，则选用密封式破碎机制样，或采用两步法进行全水分测定。（4）全水分是规范性的测定项目，因此，要严格按照标准中的规定要求进行操作。（5）全水分送至化验室后应立即测定。（6）在称取煤样前，应将密封容器中的煤样混合至少1min后再称量。8、为什么对装有热煤样的称量瓶要规定冷却时间？答：因为称量瓶从干燥箱中取出来时，热的干燥煤样吸湿性极强。当温度急剧下降时，因称量瓶内产生微负压而吸入潮湿空气，使干燥过的煤样增重，水分测定结果偏低。为此，规定称量瓶从干燥箱中取出应立即加盖，置入干燥器中冷却到室温后称量（约20min）。9、为什么灰分测定结果称为灰分产率？答：灰分不是煤中所固有的。灰分是当煤在高温下燃烧时，除其中可燃部分生成气态化合物逸出外，矿物质也发生复杂的化学变化，最终形成以硅、铝氧化物成分为主的物质。温度和燃烧条件不同，所生成灰分量和灰分的组成也各有差异，可见，灰分是燃烧中经过一系列分解化合复杂反应后剩下的残渣。因此，称灰分测定结果为灰分产率或灰分，而不称为灰分含量。10、测定灰分注意那些事项？答：（1）高温炉通风良好，且要正确安装烟囱。（2）热电偶位置要正确。（3）灰皿在炉膛内的位置要合适。（4）灰皿要放置在恒温区域内。（5）煤样要完全灰化。（6）空气中冷却时间要一致。11、为什么要称挥发分产率而不称为挥发分含量？答：两者含义不同，挥发份含量往往被人理解为是原来煤中的一个组成部分，是固有的，而实际上它是煤在特定的条件下受热分解的产物。不同的温度有不同的挥发分产率，其化学成分也有差异，所以挥发分的测定结果不宜称挥发分含量，称挥发分产率更为确切。12、测定发热量对电力生产的意义？答：（1）它在煤质计价、编制消耗定额和供应计划、核算发电成本和计算能源利用效率等方面都以发热量为依据。（2）在设计锅炉上，对设计炉膛负荷、选则磨煤机容量、计算物料平衡的重要参数。（3）是锅炉热平衡、配煤燃烧及负荷调节的主要依据，同时又是计算煤耗的依据之一。13、测发热量的房间应具备那些条件？答：（1）应单独一个房间。（2）室内温度应尽量恒定。（3）室内应无强烈的空气对流和能发热的热源。14、什么叫弹筒发热量？答：单位质量燃料（气态除外）在充有氧气的氧弹内完全燃烧（其终态燃烧产物温度为25℃）这是所释放的热量为弹桶发热量。15、什么叫高位发热量？答：即弹桶发热量减去硝酸形成热和硫酸、二氧化硫形成热之差后所得的热量。16、什么叫低位发热量？答：高位发热量减去水（煤中氢燃烧生成的水和煤中的水）的汽化热后所得的热量。17、为什么规定每年对痒弹做不低于20MPa的水压试验？答：（1）燃料在氧弹内剧烈燃烧，并迅速产生热量，使的氧弹内压力迅速升高很多。（2）对于长期使用的氧弹，其弹体和连接环的螺纹，往往因腐蚀或磨损而增加了松动度，从而降低了抗耐压性能。18、标定热容量为何选用苯甲酸？答：（1）提取方法简单，易获得稳定的晶体结构，纯度高性能稳定。（2）吸湿性能低。（3）常温下挥发性能低。（4）完全燃烧时其热值接近被测燃料的热值。19、什么是煤的内在水分？答：指吸附或凝聚在煤颗粒内部毛细孔中，在实际测定中，是指煤样达到空气干燥状态时所保留的那部分水。20、什么是煤的外在水分？答：吸附在煤颗粒表面上或非毛细孔穴中的水分，在实际测定中，是指煤样达到空气干燥状态时所失去的水分。21、测定挥发份应怎样操作才能得到正确的结果？答：（1）称量前坩埚应在900±10℃的温度下灼烧至恒重。（2）称取的试样质量应在1±范围内，并使试样摊平。（3）高温炉要有足够的恒温区。（4）坩埚要符合要求。（5）测定时要注意观察炉温在3分钟内要恢复到900±10℃。（6）热电偶要安装正确并要定期校验。（7）炉子要密封。（8）坩埚架要符合要求。22、氧弹量热仪主要包含那些部件？答：氧弹、内筒、外筒、搅拌器、量热温度计。23、长期放置的煤会发生那些变化？答：（1）发热量降低。（2）挥发分变化。（3）灰份产率增加。（4）元素组成发生变化。（5）抗破碎强度降低。24、制样室一般应备有那些设备？答：（1）破碎设备。（2）缩分设备。（3）筛分设备。（4）还有手工磨碎煤样的钢板、钢辊。（5）十字分样板、平板、铁锹等。25、简述挥发分对锅炉燃烧有什么影响？答：（1）高的煤易着火，火焰大、燃烧稳定，但火焰温度较低；挥发份低的煤，不易点燃，燃烧不稳定，化学和机械不完全燃烧损失增加严重时甚至引起熄火。26、怎样修约有效数字？答：四舍六入五成双：（1）拟舍弃数值的第一位大于5则进1；（2）拟舍弃数值的第一位等于5，且5后面的数字并非全为0时则进1；（3）拟舍弃数值的第一位等于5，且5后面的数字全为0时，若5前面是奇数，则进1成双，若5前为偶数则舍弃。数显鼓风干燥箱使用注意事项 使用注意事项：1、该设备属于功率较大高温设备，使用时要注意安全，防止火灾、触电及烫伤等事故。2、严禁干燥易燃易爆及酸性物品。样品放置时不能堵塞风道及排气孔，干燥时应逐步缓慢升温。3、干燥箱附近严禁放置易燃易爆物品（如有机溶剂、高压气瓶等）、酸性及腐蚀性物品。4、使用时不得超过额定温度，以免损坏加热元件。5、经常清除箱内残留物，保持干燥箱清洁。 6、定期检查电路系统是否连接良好。使用方法1、合上电源。2、打开仪器电源开关到“ON”。3、取下保护罩，将测量/设定拨向“设定”，旋至所需温度（顺时针增大，反之减小），后拨向“测量”，盖上罩。4、如需鼓风请将其打至“ON”。5、选择加热功率“LOW”或“HIGH”（“HIGH”全功率加热，升温快）。6、当温度到预定值，红绿灯交替工作，温度值以箱顶温度计为准。7、调好温度后打开箱门，放入试样，关好门，记好时间。8、用后关闭全部开关，最后断开电源。使用天平有何注意事项？ 使用任何天平前必须首先归零（有的天平要看水平），然后可以称量。使用后必须使砝码回位。有电源时必须停电。注意事项：（1）在同一试样的测定工作中必须用同一台天平，同一套砝码测定；（2）在同一试样测定的几次称量过程中，不得多次调零。（3）所称物体质量不得超过天平最高载重量的1/2。（4）不能在天平上称量过冷或过热的物体。（5）被称物体不得与称盘直接接触。有潮解性，挥发性的物质必须在有盖的容器内，有腐蚀性的物质应放在密封容器内盛重。（6）称量时，被称物体放左盘，砝码放右盘，均应置于称盘中心。（7）旋转制动旋钮时，应缓慢均调，使天平梁平稳地启动或制动，如指针仍在摆动时，应待指针将近中心零点时制动。（8）向天平称盘中加上或取下物品时，在加减法码或开关天平玻璃门时，必须先将天平制动。（9）在加减物品或加减砝码后，必须将各门完全关闭后，再启动天平读取读数。（10）往盘中加砝码时，应按一定的次序。（11）应用镊子夹取砝码,不得用手拿取。（12）每台天平有固定的砝码，整套砝码不得拆散又用于另一台天平。（13）防止阳光直射天平，用完天平后应及时罩上防尘罩。（14）天平内应保持清洁，应用软毛刷或绸布擦拭灰尘或洒落的试样。如零件上有脏渍，可用绸布沾上无水酒精擦净。（15）天平内应放置硅胶，并定期更换，烘干处理.