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煤的基礎(chǔ)知識

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編輯: 馬亮亮
發(fā)布時間: 2011-11-03
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    一、煤的組成

煤是古代植物遺體經(jīng)成煤作用后轉(zhuǎn)變成的固體可燃礦產(chǎn)。煤的組成以有機質(zhì)為主體,構(gòu)成有機高分子的主要是碳、氫、氧、氮等元素。煤中存在的元素有數(shù)十種之多,但通常所指的煤的元素組成主要是五種元素、即碳、氫、氧、氮和硫。在煤中含量很少,種類繁多的其他元素,一般不作為煤的元素組成,而只當作煤中伴生元素或微量元素。
(一)煤中的碳
一般認為,煤是由帶脂肪側(cè)鏈的大芳環(huán)和稠環(huán)所組成的。這些稠環(huán)的骨架是由碳元素構(gòu)成的。因此,碳元素是組成煤的有機高分子的最主要元素。同時,煤中還存在著少量的無機碳,主要來自碳酸鹽類礦物,如石灰?guī)r和方解石等。碳含量隨煤化度的升高而增加。在我國泥炭中干燥無灰基碳含量為55~62%;成為褐煤以后碳含量就增加到60~76.5%;煙煤的碳含量為77~92.7%;一直到高變質(zhì)的無煙煤,碳含量為88.98%。個別煤化度更高的無煙煤,其碳含量多在90%以上,如北京、四望峰等地的無煙煤,碳含量高達95~98%。因此,整個成煤過程,也可以說是增碳過程。
(二)煤中的氫
    氫是煤中第二個重要的組成元素。除有機氫外,在煤的礦物質(zhì)中也含有少量的無機氫。它主要存在于礦物質(zhì)的結(jié)晶水中,如高嶺土(Al203•2Si02•2H2O)、石膏(CaS04•2H20 )等都含有結(jié)晶水。在煤的整個變質(zhì)過程中,隨著煤化度的加深,氫含量逐漸減少,煤化度低的煤,氫含量大;煤化度高的煤,氫含量小。總的規(guī)律是氫含量隨碳含量的增加而降低。尤其在無煙煤階段就尤為明顯。當碳含量由92%增至98%時,氫含量則由2.1%降到1%以下。通常是碳含量在80~86%之間時,氫含量最高。即在煙煤的氣煤、氣肥煤段,氫含量能高達6.5%。在碳含量為65~80%的褐煤和長焰煤段,氫含量多數(shù)小于6%。但變化趨勢仍是隨著碳含量的增大而氫含量減小。
    (三)煤中的氧 
    氧是煤中第三個重要的組成元素。它以有機和無機兩種狀態(tài)存在。有機氧主要存在于含氧官能團,如羧基(--COOH),羥基(--OH)和甲氧基(--OCH3)等中;無機氧主要存在于煤中水分、硅酸鹽、碳酸鹽、硫酸鹽和氧化物中等。煤中有機氧隨煤化度的加深而減少,甚至趨于消失。褐煤在干燥無灰基碳含量小于70%時,其氧含量可高達20%以上。煙煤碳含量在85%附近時,氧含量幾乎都小于10%。當無煙煤碳含量在92%以上時,其氧含量都降至5%以下?!?/div>
    (四)煤中的氮 
    煤中的氮含量比較少,一般約為0.5~3.0%。氮是煤中唯一的完全以有機狀態(tài)存在的元素。煤中有機氮化物被認為是比較穩(wěn)定的雜環(huán)和復雜的非環(huán)結(jié)構(gòu)的化合物,其原生物可能是動、植物脂肪。植物中的植物堿、葉綠素和其他組織的環(huán)狀結(jié)構(gòu)中都含有氮,而且相當穩(wěn)定,在煤化過程中不發(fā)生變化,成為煤中保留的氮化物。以蛋白質(zhì)形態(tài)存在的氮,僅在泥炭和褐煤中發(fā)現(xiàn),在煙煤很少,幾乎沒有發(fā)現(xiàn)。煤中氮含量隨煤的變質(zhì)程度的加深而減少。它與氫含量的關(guān)系是,隨氫含量的增高而增大?!?/div>
    (五)煤中的硫 
    煤中的硫分是有害雜質(zhì),它能使鋼鐵熱脆、設(shè)備腐蝕、燃燒時生成的二氧化硫(SO2)污染大氣,危害動、植物生長及人類健康。所以,硫分含量是評價煤質(zhì)的重要指標之一。煤中含硫量的多少,似與煤化度的深淺沒有明顯的關(guān)系,無論是變質(zhì)程度高的煤或變質(zhì)程度低的煤,都存在著有機硫或多或少的煤。 煤中硫分的多少與成煤時的古地理環(huán)境有密切的關(guān)系。在內(nèi)陸環(huán)境或濱海三角平原環(huán)境下形成的和在海陸相交替沉積的煤層或淺海相沉積的煤層,煤中的硫含量就比較高,且大部分為有機硫。 根據(jù)煤中硫的賦存形態(tài),一般分為有機硫和無機硫兩大類。各種形態(tài)的硫分的總和稱為全硫分。所謂有機硫,是指與煤的有機結(jié)構(gòu)相結(jié)合的硫。有機硫主要來自成煤植物中的蛋白質(zhì)和微生物的蛋白質(zhì)。煤中無機硫主要來自礦物質(zhì)中各種含硫化合物,一般又分為硫化物硫和硫酸鹽硫兩種,有時也有微量的單質(zhì)硫。硫化物硫主要以黃鐵礦為主,其次為白鐵礦、磁鐵礦((Fe7S8)、閃鋅礦(ZnS)、方鉛礦(PbS)等。硫酸鹽硫主要以石膏(CaSO4•2H20)為主,也有少量的綠礬 (FeSO4•7H 20 )等。
  二、煤的形成
  煤是由植物殘骸經(jīng)過復雜的生物化學作用和物理化學作用轉(zhuǎn)變而成的。這個轉(zhuǎn)變過程叫做植物的成煤作用。一般認為,成煤過程分為兩個階段泥炭化階段和煤化階段。前者主要是生物化學過程,后者是物理化學過程。
    在泥炭化階段,植物殘骸既分解又化合,最后形成泥炭或腐泥。泥炭和腐泥都含有大量的腐植酸,其組成和植物的組成已經(jīng)有很大的不同。
  煤化階段包含兩個連續(xù)的過程:
    第一個過程,在地熱和壓力的作用下,泥炭層發(fā)生壓實、失水、肢體老化、硬結(jié)等各種變化而成為褐煤。褐煤的密度比泥炭大,在組成上也發(fā)生了顯著的變化,碳含量相對增加,腐植酸含量減少,氧含量也減少。因為煤是一種有機巖,所以這個過程又叫做成巖作用。
    第二個過程,是褐煤轉(zhuǎn)變?yōu)闊熋汉蜔o煙煤的過程。在這個過程中煤的性質(zhì)發(fā)生變化,所以這個過程又叫做變質(zhì)作用。地殼繼續(xù)下沉,褐煤的覆蓋層也隨之加厚。在地熱和靜壓力的作用下,褐煤繼續(xù)經(jīng)受著物理化學變化而被壓實、失水。其內(nèi)部組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)都進一步發(fā)生變化。這個過程就是褐煤變成煙煤的變質(zhì)作用。煙煤比褐煤碳含量增高,氧含量減少,腐植酸在煙煤中已經(jīng)不存在了。煙煤繼續(xù)進行著變質(zhì)作用。由低變質(zhì)程度向高變質(zhì)程度變化。從而出現(xiàn)了低變質(zhì)程度的長焰煙、氣煤,中等變質(zhì)程度的肥煤、焦煤和高變質(zhì)程度的瘦煤、貧煤。它們之間的碳含量也隨著變質(zhì)程度的加深而增大。
    溫度對于在成煤過程中的化學反應(yīng)有決定性的作用。隨著地層加深,地溫升高,煤的變質(zhì)程度就逐漸加深。高溫作用的時間愈長,煤的變質(zhì)程度愈高,反之亦然。在溫度和時間的同時作用下,煤的變質(zhì)過程基本上是化學變化過程。在其變化過程中所進行的化學反應(yīng)是多種多樣的,包括脫水、脫羧、脫甲烷、脫氧和縮聚等。
    壓力也是煤形成過程中的一個重要因素。隨著煤化過程中氣體的析出和壓力的增高,反應(yīng)速度會愈來愈饅,但卻能促成煤化過程中煤質(zhì)物理結(jié)構(gòu)的變化,能夠減少低變質(zhì)程度煤的孔隙率、水分和增加密度。
    當?shù)厍蛱幱诓煌刭|(zhì)年代,隨著氣候和地理環(huán)境的改變,生物也在不斷地發(fā)展和演化。就植物而言,從無生命一直發(fā)展到被子植物。這些植物在相應(yīng)的地質(zhì)年代中造成了大量的煤。在整個地質(zhì)年代中,全球范圍內(nèi)有三個大的成煤期:
     (1)古生代的石炭紀和二迭紀,成煤植物主要是袍子植物。主要煤種為煙煤和無煙煤。
     (2)中生代的株羅紀和白堊紀,成煤植物主要是裸子植物。主要煤種為褐煤和煙煤。
     (3)新生代的第三紀,成煤植物主要是被子植物。主要煤種為褐煤,其次為泥炭,也有部分年輕煙煤。
三、煤的工業(yè)分析
  煤的工業(yè)分析也叫技術(shù)分析或?qū)嵱梅治?,包括煤中水分、灰分和揮發(fā)分的測定及固定碳的計算。煤的工業(yè)分析是了解煤質(zhì)特性的主要指標也是評價煤質(zhì)的基本依據(jù),根據(jù)工業(yè)分析的各項測定結(jié)果可初步判斷煤的性質(zhì)、種類和各種煤的加工利用效果及其工業(yè)用途。
     煤的工業(yè)分析中各項指標如下:
   1、水分。水分一項重要的煤質(zhì)指標、它在煤的基礎(chǔ)理論研究和加工利用中都具有重要的作用。根據(jù)煤中水分隨煤的變質(zhì)程度加深而呈規(guī)律性變化:從泥炭、褐煤、煙煤、年輕無煙煤,水分逐漸減少,而從年輕無煙煤到年老無煙煤,水分又增加。煤的水分對其加工利用、貿(mào)易和儲存運輸都有很大影響。鍋爐燃燒中,水分高會影響燃燒穩(wěn)定性和熱傳導;在煉焦工業(yè)中,水分高會降低焦炭產(chǎn)率,而且由于水分大量蒸發(fā)帶走熱量而延長焦化周期;在煤炭貿(mào)易上,煤的水分是一個重要的計質(zhì)和計量指標。在現(xiàn)代煤炭加工利用中,有時水分高反是一件好事,如煤中水分可作為加氫液化和加氫氣化的供氫體。在煤質(zhì)分析中,煤的水分是進行不同基的煤質(zhì)分析結(jié)果換算的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
     2、灰分。煤中灰分是另一項在煤質(zhì)特性和利用研究中起重要作用的指標。在煤質(zhì)研究中由于灰分與其他特性,如含碳量、發(fā)熱量、結(jié)渣性、活性及可磨性等有程度不同的依賴關(guān)系,因此可以通過它來研究上述特性。由于煤灰是煤中礦物質(zhì)的衍生物,因此可以用它來算媒中礦物質(zhì)含量。此外,由于煤中灰分測定簡單,而它在煤中的分布又不易均勻,因此在煤炭采樣和制樣方法研究中,一般都用它來評定方法的準確度和精密度。在煤炭洗選工藝研究中,一般也以煤的灰分作為一項洗選效率指標。在煤的燃燒和氣化中,根據(jù)煤灰含量以及它的諸如熔點、粘度、導電性和化學組成等特性來預測燃燒和氣化中可能出現(xiàn)的腐蝕、沾污、結(jié)渣問題,并據(jù)此進行爐型選擇和煤灰渣利用研究。
     3、揮發(fā)分。煤的揮發(fā)分產(chǎn)率與煤的變質(zhì)程度有密切的關(guān)系。隨著變質(zhì)程度的提高,煤的揮發(fā)分逐漸降低。如煤化程度低的褐煤,揮發(fā)分產(chǎn)率為65%~>37%;變質(zhì)階段進人煙煤時,揮發(fā)分為55%~>10%;到達無煙煤階段,揮發(fā)分就降到10%甚至3%以下。因此,根據(jù)煤的揮發(fā)分產(chǎn)率可以大致判斷煤的煤化程度。在我國煤炭分類方案以及蘇(原)、美、英、法、波和國際煤炭分類方案中都以揮發(fā)分作為第一分類指標。根據(jù)揮發(fā)分產(chǎn)率和測定揮發(fā)分后的焦渣特征可以初步確定煤的加工利用途徑。如高揮發(fā)分煤,干餾時化學副產(chǎn)品產(chǎn)率高,適于作低溫干餾或加氫液化的原料,也可作氣化原料;揮發(fā)分適中的煙煤,粘結(jié)性較好,適于煉焦。在配煤煉焦中,要用揮發(fā)分來確定配煤比,以將配煤的揮發(fā)分控制到適宜范圍25%~31%。此外,根據(jù)揮發(fā)分可以估算煉焦時焦炭、煤氣和焦油等產(chǎn)率。在動力用煤中,可根據(jù)揮發(fā)分來選擇特定的燃燒設(shè)備或特定設(shè)備的煤源。在氣化和液化工藝的條件選擇上,揮發(fā)分也有重要的參考作用。在環(huán)境保護中,揮發(fā)分還作為一個制定煙霧法令的依據(jù)。此外、揮發(fā)分與其它媒質(zhì)特性指標如發(fā)熱量、碳和氫含量都有較好的相關(guān)關(guān)系。利用揮發(fā)分可以計算煤的發(fā)熱量和碳、氫、氯含量及焦油產(chǎn)率。
     4、固定碳。固定碳是煤炭分類、燃燒和焦化中的一項重要指標,煤的固定碳隨變質(zhì)程度的加深而增加。在煤的燃燒中,利用固定碳來計算燃燒設(shè)備的效率;在煉焦工業(yè)中,根據(jù)它來預計焦炭的產(chǎn)率。
     四、煤的分類
  隨著社會的發(fā)展,科學的進步,煤的用途愈來愈廣泛。人們對煤的性質(zhì)、組成結(jié)構(gòu)和應(yīng)用等方面的認識也越來越深入,逐漸發(fā)現(xiàn)各種煤炭既有相同的地方,又有不同的特性。根據(jù)各種不同的需要,把各種不同的煤歸納和劃分成性質(zhì)相似的若干類別。這樣,就形成煤分類的概念。針對不同的側(cè)重點,煤的分類方法有:
    1.煤的成因分類:成煤的原始物料和堆積環(huán)境分類,稱為煤的成因分類
    2.煤的科學分類:煤的元素組成等基本性質(zhì)分類,稱為科學分類。
    3.煤的實用分類:煤的實用分類又稱煤的工業(yè)分類。按煤的工藝性質(zhì)和用途分類,稱為實用分類。
  中國煤分類和各主要工業(yè)國的煤炭分類均屬于實用分類,以下詳細介紹我國煤實用分類的情況。
     根據(jù)煤的煤化度,將我國所有的煤分為褐煤、煙煤和無煙煤三大煤類。又根據(jù)煤化度和工業(yè)利用的特點,將褐煤分成2個小類,無煙煤分成3個小類。煙煤比較復雜,按揮發(fā)分分為4個檔次,即Vdaf>10~20%、>20~28%、>28~37%和>37%,分為低、中、中高和高四種揮發(fā)分煙煤。按粘結(jié)性可以分為5個或6個檔次,即GR.I.為0~5,稱不粘結(jié)或弱粘結(jié)煤;GR.I.>5~20,稱弱粘結(jié)煤;GR.I.>20~50,稱為中等偏弱粘結(jié)煤;GR.I.>50~65,稱中等偏強粘結(jié)煤;GR.I. >65,稱強粘結(jié)煤。在強粘結(jié)煤中,若y>25mm或b>150%(對于Vdaf>28%,的肥煤,b>220%)的煤,則稱為特強粘結(jié)煤。參見GB5751-1986。
  各類煤的基本特征如下:
     (1)無煙煤(WY)。無煙煤固定碳含量高,揮發(fā)分產(chǎn)率低,密度大,硬度大,燃點高,燃燒時不冒煙。01號無煙煤為年老無煙煤;02號無煙煤為典型無煙煤;03號無煙煤為年輕無煙煤。如北京、晉城、陽泉分別為01、02、03號無煙煤。
    (2)貧煤(PM。貧煤是煤化度最高的一種煙煤,不粘結(jié)或微具粘結(jié)性。在層狀煉焦爐中不結(jié)焦。燃燒時火焰短,耐燒。
    (3)貧瘦煤(PS。貧瘦煤是高變質(zhì)、低揮發(fā)分、弱粘結(jié)性的一種煙煤。結(jié)焦較典型瘦煤差,單獨煉焦時,生成的焦粉較多。
    (4)瘦煤(SM)。瘦煤是低揮發(fā)分的中等粘結(jié)性的煉焦用煤。在煉焦時能產(chǎn)生一定量的膠質(zhì)體。單獨煉焦時,能得到塊度大、裂紋少、抗碎性較好的焦炭,但焦炭的耐磨性較差。
    (5)焦煤(JM)。焦煤是中等及低揮發(fā)分的中等粘結(jié)性及強粘結(jié)性的一種煙煤。加熱時能產(chǎn)生熱穩(wěn)定性很高的膠質(zhì)體。單獨煉焦時能得到塊度大、裂紋少、抗碎強度高的焦炭,其耐磨性也好。但單獨煉焦時,產(chǎn)生的膨脹壓力大,使推焦困難。
    (6)肥煤(FM)。肥煤是低、中、高揮發(fā)分的強粘結(jié)性煙煤。加熱時能產(chǎn)生大量的膠質(zhì)體。單獨煉焦時能生成熔融性好、強度較高的焦炭,其耐磨性有的也較焦煤焦炭為優(yōu)。缺點是單獨煉出的焦炭,橫裂紋較多,焦根部分常有蜂焦。
    (7)1/3焦煤(1/3JM)。1/3焦煤是新煤種,它是中高揮發(fā)分、強粘結(jié)性的一種煙煤,又是介于焦煤、肥煤、氣煤三者之間的過渡煤。單獨煉焦能生成熔融性較好、強度較高的焦炭。
    (8)氣肥煤(QF)。氣肥煤是一種揮發(fā)分和膠質(zhì)層都很高的強粘結(jié)性肥煤類,有的稱為液肥煤。煉焦性能介于肥煤和氣煤之間,單獨煉焦時能產(chǎn)生大量的氣體和液體化學產(chǎn)品。
   (9)氣煤(QM)。氣煤是一種煤化度較淺的煉焦用煤。加熱時能產(chǎn)生較高的揮發(fā)分和較多的焦油。膠質(zhì)體的熱穩(wěn)定性低于肥煤,能夠單獨煉焦。但焦炭多呈細長條而易碎,有較多的縱裂紋,因而焦炭的抗碎強度和耐磨強度均較其他煉焦煤差。
    (10)1/2中粘煤(1/2ZN)。1/2中粘煤是一種中等粘結(jié)性的中高揮發(fā)分煙煤。其中有一部分在單獨煉焦時能形成一定強度的焦炭,可作為煉焦配煤的原料。粘結(jié)性較差的一部分煤在單獨煉焦時,形成的焦炭強度差,粉焦率高。
    (11)弱粘煤(RN)。弱粘煤是一種粘結(jié)性較弱的從低變質(zhì)到中等變質(zhì)程度的煙煤。加熱時,產(chǎn)生較少的膠質(zhì)體。單獨煉焦時,有的能結(jié)成強度很差的小焦塊,有的則只有少部分凝結(jié)成碎焦屑,粉焦率很高。
    (12)不粘煤(BN)。不粘煤是一種在成煤初期已經(jīng)受到相當氧化作用的低變質(zhì)程度到中等變質(zhì)程度的煙煤。加熱時,基本上不產(chǎn)生膠質(zhì)體。煤的水分大,有的還含有一定的次生腐植酸,含氧量較多,有的高達10%以上。
    (13)長焰煤(CY)。長焰煤是變質(zhì)程度最低的一種煙煤,從無粘結(jié)性到弱粘結(jié)性的都有。其中最年輕的還含有一定數(shù)量的腐植酸。貯存時易風化碎裂。煤化度較高的年老煤,加熱時能產(chǎn)生一定量的膠質(zhì)體。單獨煉焦時也能結(jié)成細小的長條形焦炭,但強度極差,粉焦率很高。
(14)褐煤(HM)。褐煤分為透光率Pm<30%的年輕褐煤和Pm>30~50%的年老褐煤兩小類。褐煤的特點為:含水分大,密度較小,無粘結(jié)性,并含有不同數(shù)量的腐植酸,煤中氧含量高。常達15~30%左右?;瘜W反應(yīng)性強,熱穩(wěn)定性差,塊煤加熱時破碎嚴重。存放空氣中易風化變質(zhì)、破碎成效塊甚至粉末狀。發(fā)熱量低,煤灰熔點也低,其灰中含有較多的CaO,而有較少的Al2O3。
五、動力用煤的應(yīng)用范圍及其對煤質(zhì)的要求
    (一)發(fā)電用煤
     發(fā)電用煤量占全國首位,約1/3以上的煤用來發(fā)電,1996~1997年的發(fā)電耗煤量均在5億噸以上。 目前平均發(fā)電耗煤為標準煤370g/(kW•h)左右。電廠利用煤的熱值,把熱能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋0l(fā)熱量是影響電廠技術(shù)經(jīng)濟指標的主要因素。電廠設(shè)計建廠時,要求有固定的供煤基地,根據(jù)不同煤質(zhì)進行電廠的鍋爐設(shè)計。一旦建成投產(chǎn),煤質(zhì)符合鍋爐設(shè)計的要求,鍋爐效率才能充分發(fā)揮。電力部門一般要求煤的發(fā)熱量(Qnet,ar)大于20.9lMJ/kg(不包括褐煤),可波動5%,粒度為小于25mm末煤或小于50mm混煤,揮發(fā)分(Vdaf,大于20%,硫分(St,d)小于1.0%,外在水分(Mt)小于10%,干式除渣灰熔融性軟化溫度(ST)大于1250℃。煤的發(fā)熱量的高低,影響到電廠原料煤系統(tǒng)、制粉系統(tǒng)、爐膛容積、煙道、通風量、集塵及排渣等各個環(huán)節(jié),直接影響電廠建設(shè)投資和生產(chǎn)成本。
    (二)機車用煤
    機車用煤占動力用煤2%左右,年用煤量約2000萬噸。蒸汽機車鍋爐平均耗煤指標為100kg/(萬噸•km)左右,其鍋爐構(gòu)造和燃燒條件要求用塊煤,且要求煤易燃和耐燃。鍋爐蒸發(fā)面積一般為240m2。蒸發(fā)量為75kg/(m2•h),平均為50kg/(m2•h),滿足此要求機車才能正點運行,當線路不好需要迅速調(diào)節(jié)火力增加蒸發(fā)量。因此對煤的發(fā)熱量和揮發(fā)分要求較高,發(fā)熱量(Qnet,ar)>23.00MJ/kg,揮發(fā)分(Vdaf)大于30%,因爐膛溫度較高,故熔融性軟化溫度(ST)要求大于1350℃。粒度不超過50mm,以50~25mm或25~13mm為最好,含粉(<6mm)越少越好。粉煤易隨煙道飛揚或在爐蓖漏掉。據(jù)試驗,含粉增加1%,損失增加0.4%。硫分應(yīng)小于1%,否則機車通過長隧道時易引起人員SO2中毒。
    (三)建材用煤
    建材用煤約占動力用煤的l0%以上,年用煤量約1億噸以上。以水泥用量最大,其次為玻璃、磚、瓦等。磚、瓦,對煤質(zhì)要求不嚴,有較低發(fā)熱量即可。玻璃生產(chǎn)用煤造氣作燃料,對煤質(zhì)要求與化肥用煤類同。在水泥生產(chǎn)過程中,煤不僅作為燃料,而且成為水泥中的一種成分,因此對煤的質(zhì)量要求嚴格?;剞D(zhuǎn)窯耗煤指標240kg標煤/噸泥左右,多用煙煤,要求灰分穩(wěn)定在18%~22%、揮發(fā)分大于25%的小于25mm級末煤。而立窯耗煤指標220kg/噸水泥,要求用無煙煤塊,灰分小于20%,揮發(fā)分小于10%。且希望水分小,含硫低,發(fā)熱量大于20.90MJ/kg。
    (四)一般工業(yè)鍋爐用煤
    除熱電廠及大型供熱鍋爐外,一般企業(yè)及取暖用的工業(yè)鍋爐型號繁多,數(shù)量大且分散。用煤量約占動力煤的30%,年耗煤3億噸左右。這些鍋爐多數(shù)為層床燃燒,效率較低,鏈條爐為75%左右,往復爐及振動爐為65%~70%。工業(yè)鍋爐根據(jù)不同的煤種、灰分、發(fā)熱量及揮發(fā)分進行設(shè)計,以層床燃燒為主,煤粉 爐較少。對煤的質(zhì)量要求較寬,一般灰分小于40%,發(fā)熱量為14.63~20.90MJ/kg。層床爐有固定爐排和移動爐排,要求粒度小于50mm,以13~50mm塊煤最好,小于6mm要求低于35%。小于13mm末煤多用于往復爐及固定爐排的爐子。不同粒度適應(yīng)不同爐型的鍋爐,粒度過大產(chǎn)生不完成燃燒,粒度小易產(chǎn)生漏煤損失。因此燒原煤是很不經(jīng)濟的。含殲多,對鍋爐、運行和熱效率影響也很大。工業(yè)鍋爐用煤量大,節(jié)能潛力也大,更應(yīng)做到供需適應(yīng),有效利用和節(jié)約煤炭。
    (五)生活用煤  
    生活用煤的數(shù)量也較大,約占燃料用煤的20%,年耗煤約2億多噸。大多數(shù)為直接供民用。城市煤氣用煤量也逐年上升。民用煤的質(zhì)量要求因地而宜。一般民用燃料應(yīng)使用揮發(fā)分低的無煙煤。城市煤氣用煤,為獲得煤氣較高的產(chǎn)量,一般采用揮發(fā)分為30%~40%以上的氣煤、l/3焦煤、氣肥煤或其它揮發(fā)分較高的煙煤制氣。要求灰分要低,最好用洗后煤。爐型不同對煤的質(zhì)量和品種的具體要求也不同。另外,采用魯奇加壓氣化爐,對煤的質(zhì)量要求低。外部水分為6%~8%,DT大于l200℃,粒度為50~6mm。使用煤氣可長距離輸送,避免煤炭和灰碴的往返運輸,改善環(huán)境衛(wèi)生,節(jié)約煤炭,應(yīng)不斷推廣發(fā)展。
     六、冶金用動力煤
    冶金用動力煤主要為燒結(jié)和高爐噴吹用無煙煤。其用量不到動力用煤量的1%。年用量小于1000萬噸。其中大部分供燒結(jié)用,噴吹占20%左右。高爐噴吹是以煤代焦。據(jù)計算,噴吹1噸無煙煤粉可代替0.8噸焦炭,折合洗精煤1.2噸??梢娨悦捍故呛侠砝妹禾抠Y源的發(fā)展方向。我國高爐半數(shù)以上有噴吹設(shè)施,噴吹耗煤量可逐步提高到100kg/t生鐵以上。每噸燒結(jié)礦石配入無煙煤粉80kg左右。燒結(jié)和高爐噴吹用無煙煤,要求灰分小于13%,硫分小于0.80%,磷小于0.02%,水分小于8%,粒度小于25mm。從用戶對商品煤的質(zhì)量要求來看,生產(chǎn)的原煤必需經(jīng)過加工方可使用,對要求煤質(zhì)不嚴的用戶,可以篩分分級,對煤質(zhì)和品種要求嚴格的用戶,必需供應(yīng)洗選加工的商品煤。