煤炭灰分、挥发份指标-化验煤的成分及煤质分析方法
时间:2017-06-13 阅读:5005
煤炭灰分、挥发份指标-化验煤的成分及煤质分析方法
(一) 煤的成份包括
有水分、灰分、挥发分、发热量、硫等等,其中的挥发分和灰分分别指:
煤的重要指标有:外在水分,分析水分,灰分,挥发份,发热量,固定碳,粘结性。构成煤的元素分析有机化合物,主要由碳、氢、氧、氮、硫和磷等元素组成,而碳、氢、氧三者总和约占有机质的95%以上;煤中的无机质也含有少量的碳、氢、氧、硫等元素。
1) 碳是煤中zui重要的组分,其含量随煤化程度的加深而增高。
2) 当含硫多的煤用于冶金炼焦时,还影响焦炭和钢铁的质量。所以,“硫分”含量是评价煤质的重要指标之一。
3) “水分”对煤炭的加工利用有很大影响。水分在燃烧时变成蒸汽要吸热,因而降低了煤的发热量。煤炭中的水分可分为外在水分和内在水分,一般以内在水分作为评定煤质的指标。煤化程度越低,煤的内部表面积越大,水分含量越高。
4) “灰分”是煤炭*燃烧后剩下的固体残渣,是重要的煤质指标。灰分主要来自煤炭中不可燃烧的矿物质。矿物质燃烧灰化时要吸收热量,大量排渣要带走热量,因而灰分越高,煤炭燃烧的热效率越低;灰分越多,煤炭燃烧产生的灰渣越多,排放的飞灰也越多。一般,煤和洗精煤的灰分含量相对较低。
5) 煤中的有机质在一定温度和条件下,受热分解后产生的可燃性气体,被称为“挥发分”,它是由各种碳氢化合物、氢气、一氧化碳等化合物组成的混合气体。挥发分也是主要的煤质指标,在确定煤炭的加工利用途径和工艺条件时,挥发分有重要的参考作用。煤化程度低的煤,挥发分较多。如果燃烧条件不适当,挥发分高的煤燃烧时易产生未燃尽的碳粒,俗称“黑烟”;并产生更多的一氧化碳、多环芳烃类、醛类等污染物,热效率降低。
因此,要根据煤的挥发分选择适当的燃烧条件和设备。
(二) 煤水分的测定
1) 原理:空气干燥煤样在105-110℃的鼓风干燥箱内干燥直至质量恒定,根据煤样的质量损失计算出水分的百分含量。
2) 仪器设备:1、鼓风干燥箱2、干燥器:内装变色硅胶3、玻璃称量瓶4、分析天平:感量0.0001克
(三) 煤中灰分的测定
1) 原理:将装有空气干燥煤样的灰皿由炉外逐渐送入加热到815±10℃马弗炉中,灰化并灼烧到质量恒定。以残留物的质量占煤样质量的百分数作为灰分产率。
2) 仪器设备:1、马弗炉:能保持温度为815±10℃。炉膛具有足够的恒温区。炉后壁的上部带有直径为25-30mm的烟筒,下部离炉膛底20-30 mm处,有一个插热电偶的小孔,炉门上有一个直径为20 mm的通气孔。2、瓷灰皿:长方行,底面长45 mm,宽22 mm,高14 mm3、干燥器4、分析天平:感量0.0001g5、耐热瓷板或石棉板:尺寸与炉膛相适应。
(四) 煤中挥发分的测定
1) 原理:称取一定量的空气干燥煤样,放在带盖的瓷坩埚中,在900±10℃温度下,隔绝空气加热7分钟。以减少的质量占煤样质量的百分数,减去该煤样的水分含量作为挥发分产率。
2) 仪器、设备1、挥发分坩埚:带有配合严密的盖的瓷坩埚。坩埚总质量为15-20克。2、福炉:带有高温计和调温装置,能保持温度在900±10℃,并有足够的恒温区(900±5℃)。炉子的热容量为当起始温度为920℃时,放入室温下的坩埚架和若干坩埚,关闭炉门后,在3分钟内恢复到900±10℃。炉后壁有一排气孔和一个插热电偶的小孔。小孔位置应使热电偶插入炉内后其热接点在坩埚底和炉底之间,距炉底20-30毫米处。马福炉的恒温区应在关闭炉门下测定,并至少半年测定一次。高温计)包括毫伏计和热电偶〕至少半年校准一次。3、坩埚架:用镍铬丝或其它耐热金属丝制成。其规格尺寸以能使所有的坩埚都在马福炉恒温区内,并且坩埚底部位于热电偶热接点上方并距炉底20-30毫米为准。4、坩埚架夹5、分析天平:感量0.0001g6、秒表7、干燥器:内装变色硅胶或粒状无水氯化钙。