【知识点】第六章煤的分类及煤质评价

《第六章煤炭分类及煤炭质量评价..ppt》会员共享，可在线阅读。更多相关《第六章煤炭分类及煤炭品质评价..ppt（51页珍藏版）》请在usdt平台_usdt官网搜索。

1、第六章煤炭分类与煤炭质量评价，河南城建学院丁明杰，本章主要内容，第一节煤炭分类指标第二节中国煤炭分类第三节国际煤炭分类第四节特点第 5 节 炼焦煤种类和配煤原则 第 6 节 煤炭质量评价，科学分类：元素分析 形成类型：成煤物质 工业分类：工艺特性 用途技术分类，实用分类，表 6-1 简要说明部分国家煤炭分类指标及方案对照表，GB/T 5751-2009：中国煤炭分类国家标准GB/T 16772-1997：中国煤炭编码系统GB/17606-1998：中国煤层分类标准，一、反映煤化程度、挥发物、碳含量、氢含量、热值、镜质体的指标反射率、透光率等，二、反映煤粘结性和结焦性的指标 结焦指数、罗格指数，

2、胶体层最大厚度、自由膨胀数、Oya膨胀度、葛津焦类型等，第2节中国煤炭分类一、中国现行煤炭分类方案，1.分类指标：反映煤化程度的指标：干无灰基挥发物、干无灰基含氢量、恒湿无灰基高位热值、目测比色透光率；反映附着力和结焦的指标：附着力指数、胶体层最大厚度、Oya膨胀。 ,2.分类方法,(1）,汉字:如无烟煤、长焰煤、褐煤等(2）,符号:汉语拼音前缀如JM、FM、等（3），数字：根据分类索引值的大小，给出01.32.46、51等两位数，< @3.中国现行煤炭分类表，2010年新煤炭行业分类表于2009年10月1日正式实施：（1）煤炭总分类表（2）无烟煤分类表（3）烟煤分类表(4）

3、褐煤分类表，表6-2煤炭总分类表，表6-3无烟煤分类，表6-4烟煤分类，表6-4烟煤分类，表6 -4 烟煤分类，表6-5褐煤分类，二、中国煤炭分类标准使用示例，示例6-1：煤样用密度为<的重液氯化锌分离@1.7kg/L 之后其浮煤挥发物Vdaf为4.53%，元素分析Hdaf为1.98%，试判断其煤级？解决方法：根据Vdaf为4.53%，应归为02号无烟煤，根据Hdaf为1.98%，应归为01号无烟煤。两者矛盾时，以氢含量为准。确定为No.01无烟煤。 ，例6-2：从密度1.4kg/L的氯化锌重液中分离出来的烟煤浮煤Vdaf为27.5%，附着指数G为86，胶体层厚度y为26.5mm,o

4、子扩展度b为145%。确定煤炭等级？解：因为G85，使用y或b作为辅助分类指标。根据y25，Vdaf为27.5%，应划为飞煤26号。根据b150，Vdaf为27.5%，应划为25号焦煤，两者矛盾，以y值为准，最终确定为26号肥煤。 ,例6-3：烟煤与密度1.4kg/L的氯化锌重液分离后，浮煤Vdaf为38.5%，附着指数G为95 ，b值为195%，y值为28.0mm，确定煤种？解：因为G85，使用y或b作为辅助分类指标。根据y25，Vdaf为38.5%，应划为46号气发煤。根据b值220，Vdaf为38.5%，应分为45号气煤，两者矛盾，以y值为准，最终确定为46号气肥煤。 ,

5、例6-4：年轻煤在密度为1.4kg/L的重液中分选后，其浮煤挥发物Vdaf为49.52 %，G值为0，目测比色透光率Pm为47.5%，Qgr,maf为25.01MJ/kg，判断煤种？解决方法：根据Vdaf37%烟煤和褐煤的区别，G值为0，初步判断该煤为41号长焰煤或褐煤。这时候可以根据PM来确定，PM50%一定是长焰煤，PM30%一定是褐煤，而PM30%50%，可能是长焰煤也可能是褐煤，这种煤就是这样。此时应按Qgr,maf,Qgr,maf24MJ/kg为褐煤，Qgr,maf24MJ/kg为长焰煤进行划分，最终确定该煤为41号长焰煤。 ,三、中国煤炭编码系统，中国煤炭编码系统采用8个参数12

6、数字编号构成编码系统，是一种不划分分类，仅根据煤质结果进行分类的系统。中国煤炭分类编码体系适用于各种煤阶的腐殖煤（恒湿无灰基高热值24MJ/kg的煤定义为低阶煤；24MJ/kg的煤定义为中、高阶煤），对煤炭的主要技术特性和煤炭对环境的影响进行了编码。 ,1.用于编码的指标，采用镜质体平均随机反射率Rran，发热量Qgr，daf（低阶煤用Qgr，maf），挥发分Vdaf和总水分Mt，（低阶煤用Qgr, maf) 煤阶) 作为煤阶参数；以凝聚力指数GRI（高、中阶煤）、焦油收率Tar,daf（低阶煤）、热值、挥发分作为重要工艺参数；使用灰分产量 Ad 和总硫 St,d 作为煤炭对环境影响的参数。 ,2.编辑器

7、编码法，(1）镜质体平均随机反射率：Rr，%，两位数；(2）干无灰碱高热值：Qgr，daf，MJ/ Kg，两位数；对于低阶煤，采用恒湿无灰碱高热值：Qgr，maf，MJ/Kg，两位数；（3）干无灰碱挥发物：Vdaf，%，两位数；（ 4） 结合指数：GRI，缩写G，两位数（中高阶煤）（5）总水分：Mt，%，一位）数字（低阶煤）；（6）焦油产量：Tar,daf, %, 个位数（对于低阶煤）；（7）干基灰分：Ad, %, 两位数；（8）干基总硫： St,d,%,两位数。,<@3.各等级煤的编码规则和顺序如下：,(1）第一位和第二位表示0.平均随机反射率镜质体在 1% 范围内

8、限制值乘以10再向上取整； （2）第三、四位表示干无灰基高热值下限，在1MJ/kg范围内，四舍五入；低阶煤，恒湿无灰碱高发热量Qgr,maf用，两位数，表示1MJ/kg范围内的下限，四舍五入；（3）第五、六位表示干无灰碱挥发物为1%的范围下限，四舍五入；（4）第七位和第八位代表附着力指数；GRI值下限除以10四舍五入，如从0到小于大于 10 记为 00；10 到小于 20 记为 01；20 到小于 30 记为 02；90 到小于 100 记为 09；@5）对于低阶煤，第七位代表总水分，从0到小于20（质量百分比）记为1；Mt下限除以10超过20%，

9、四舍五入； (6）对于低阶煤，第8位表示焦油产率Tar,daf,%，一位；当Tar,daf小于10%时，记录1，大于10%到小于15%，表示为2，大于15%到小于20%，表示为3，即间隔5%，以此类推；（7）第九十位数字表示灰分下限1%范围内四舍五入后的干基含量；（8）第11位和第12位表示0.1%范围内的干基总硫含量乘以10的下限向上取整，4.编码示例，（1）山东低阶煤：code Rran=0.53 Qgr,daf=22.3MJ/ Kg22 Vdaf=4 7.51%47 Mt=24.58% 2 Tar,daf=11.80% 2 Ad=9.32%09 St,d= 0.@ >6406的煤

10、代号为：6，（2）焦煤（中阶煤）代号Rran=1.24 Qgr,daf=36.0MJ /Kg36 Vdaf =24.46%24 GRI=8808 Ad=14.49 St,d=0.59 煤的代码是：5，（3）北京无烟煤（高阶煤) 西部某矿山代码 Rran=9.93%50 Qgr,daf=3<@3.1MJ/Kg33 Vdaf=<@3.47 GRI 未测试 Ad=5.55 St,d=0.25 煤炭代码为：5033030502，国际煤炭分类第三节一、硬煤国际分类，1.硬煤定义：硬煤指恒湿无灰基高热值大于24MJ/kg

11、沥青和无烟煤。 2.国际硬煤分类方案使用的指标有：挥发分和发热量（用它们来表征煤化程度）；坩埚膨胀数或 Roga 指数（用它们来表征煤的粘性）； Oya 膨胀性试验或 Gejin 试验（用它们来表征煤的焦化特性）。 ,<@3.分类方法的应用:,(1）以挥发分和发热量为第一分类指标,煤分为10类,(Vdaf3<@3.0%,用Qgr, maf 划分），并用 09 的 10 个数字表示这 10 个类别。（2）在每个类别中，以坩埚扩展序数或 Roga 指数作为第二个指数，将煤分为 4 组，以及分别用03和4个数字表示。（3）每组以溶胀试验或格津试验为第三指标，将煤分为6个亚组，将煤分为6分别为 05 和共 6 个子组。编号。，4.International Hard Coal Classification，in International Hard Coal

12、共分类煤种62种，其中烟煤59种，无烟煤3种。为便于统计和使用，将煤质特征相近的煤种组合起来，共形成11个统计组（见表6-9），分别用罗马数字表示，分组分为A、B、C、D；成分为A、B，二、褐煤的国际分类 1974年，国际标准化组织制定了褐煤的国际分类方案，（ISO2950-1974），分类方案 根据新采煤的无灰基总含水量，将煤分为6类，再根据干无灰基焦油得率，将煤分为5组，共形成30组，每组用2个阿拉伯数字编码（见表6-10）.，表6-10国际褐煤分类表，第4节各种煤的特性和用途，<@ 1. 褐煤 (HM) 水分大、毛孔粗大、L低密度、高挥发分、非粘性、

13、 含有不同量的腐殖酸。煤中氢含量高达15%～30%，化学反应性强，热稳定性差。 2. 长焰煤（CY）是煤化程度最低的烟煤，有的还含有一定量的腐植酸。煤的闪点低，在储存过程中容易风化和破碎。 <@3. 不粘煤（BN） 煤的水分含量高，发热量低，有的含有一定量的再生腐植酸，煤中的氧含量大多在10%左右。主要用作发电和气化的煤，也可用作动力煤和民用燃料。 ,4. 弱粘性煤（RN）是一种从低变质到中变质具有弱凝聚力的非炼焦烟煤。适合用作气化原料和动力燃料。 5. 1/2中粘性煤（1/2ZN）是一种具有中等粘性和中高挥发性的烟煤。用于气化或动力煤，也可在炼焦时适量添加。 6.气煤（QM）是一种变质较少的类型

炼焦煤

14、具有较好的焦化性能，热解时会产生较多的瓦斯和焦油，胶体的热稳定性较差，因此在配煤和炼焦时加入较多的气煤。可提高煤气和化工产品的回收率，部分气煤还可用于高温干馏制取城市煤气。 ,7. 加气煤（QF）是一种高粘性炼焦煤，具有高挥发分产率和胶体层厚度。适用于高温干馏制气，可用于配煤、焦化，提高化工产品的回收率。 8. 1/3焦煤（1/3JM）是一种中高挥发性强焦煤，既可单独用于炼焦，又是调合炼焦的良好基础煤。通过在大范围的波动中混合可以获得高强度焦炭。 9. 脂肪煤（FM）是一种具有中等挥发分和中高挥发分的高粘性炼焦煤，在热解过程中会产生大量的胶体。一个人练习

15、焦炭能生产出熔化性好、强度高的焦炭，耐磨性优于同等挥发分含量的炼焦煤。根部常有蜂焦。是调和炼焦的基础煤。 ,10. 焦煤（JM）是一种焦化性强的焦煤，受热能产生热稳定性高的胶体。单独炼焦时，可获得块大、裂纹少、抗碎强度和耐磨性高的焦炭。但单独结焦时，膨胀压力大，有时推焦困难。一般来说，最好用它来混合和焦化。 @> 贫煤 (SM) 是一种低挥发性中等粘性炼焦煤，在炼焦过程中会产生大量胶体。单独炼焦时，可得到块大、裂纹少、抗碎强度好的焦炭，但耐磨性较差，更适合配煤炼焦。高硫高灰的贫煤一般只用作发电厂和锅炉的燃料。 12.贫煤（PS）

16、是最易变质的焦煤类型，与典型的贫煤相比，其挥发分含量较低，凝聚力较差。单独炼焦时，生成的粉状焦较多，用煤炼焦时可采用较小比例稀释，有利于提高焦炭的块度。这种煤还可用于发电、机车、民用和锅炉燃料。 ,1<@3. 贫煤（PM）是煤化程度最高的烟煤，没有或弱结合。燃烧时火焰短，耐燃烧，着火点高。主要用作发电厂、民用和工业锅炉的燃料。 14. Anthracite (WY) 无烟煤的特点是挥发分收率低，固定碳含量高，纯煤密度1.351.90，无凝聚力，着火点高，不燃烧时冒烟。无烟煤主要用于民用和作为生产合成氨气的原料；低灰分、低硫、可磨性好的无烟煤，不仅是高炉喷吹和烧结铁矿石的理想燃料，还可以生产各种碳素材料（碳

17、电极、炭块、阳极糊和活性炭等），第5节炼焦煤种类及配煤原则，一、炼焦煤种类我国炼焦煤包括：气煤、1/3焦煤、气肥煤、肥煤、1/2中粘煤、炼焦煤、瘦煤、瘦瘦煤。配煤和炼焦是根据各种煤种的特性及其在配煤中的相容性，其中炼焦煤可以提高焦炭的机械强度；肥煤一般为配煤和炼焦的骨架煤和基煤。 ，可与弱粘性煤或非粘性煤混合；与气肥煤混合可提高焦化厂化工产品的产量； 1/3的炼焦煤是配煤和炼焦的良好骨架煤，可以多混使用，二、配煤原理，1.常规配煤方法我国常规配煤方法国家都是经验方法。在设计配煤方案时，必须保证配煤的灰分、硫分、水分、挥发分、镜质体反射率、结合指数、胶体层厚度、膨胀压力等指标。

18、，煤细度等指标符合配煤质量要求。上述配煤指标可直接测量或计算。计算原理是基于混合煤的灰分含量。 、硫含量、胶体层厚度、挥发分等指标相加，计算公式如下： 式中x为煤的某一指标； Xi 为各单煤的同一指标； Ci 是每个单一煤质量分数的相同指标。示例 6-5：一家炼焦厂将使用三种煤进行炼焦。三种煤的胶体层厚度分别为：y1=12mm、y2=15mm、y3=30mm。 ，40%的比例，试求煤的胶体层的厚度？解决方法：2.结合成分的纤维成分的配煤原理，这种配煤原理将煤中的成分分为两部分：结合成分和纤维成分。并且认为，为了获得优质焦炭，混煤中必须有骨架，并且

19、必须有绑定组件。结合成分的数量反映了煤的粘结能力。纤维成分的强度决定了焦炭的强度。组分适量，纤维组分强度高，可将强粘性煤制成强度高的焦炭。 (2）在结合成分较多的弱结合煤中，由于纤维成分的强度较低，所以在使用这种煤时，需要加入焦粉等增强剂，制成高强度焦炭。 ., 第六节 煤炭质量评价, 一、煤炭质量评价的阶段和任务1. 煤炭质量初评阶段野外普查期。该阶段主要研究煤的成因类型、煤岩成分、煤的理化性质等。测定指标：煤工业分析、元素分析、煤热值、煤灰成分、煤灰可熔性、各种粘结性, 焦化指数, 煤破碎强度,

20、煤质密度、腐植酸含量、透光率等。通过对这些指标的分析研究，可以了解可采煤层的煤质特征，初步确定煤种，并对煤炭加工利用方向提出初步评价。 ,2. 煤质详细评价阶段 煤质详细评价阶段相当于煤田地质详查和精查阶段对煤质的研究和评价。这一阶段，煤质分析检测项目更加全面。除煤质初步评价阶段测定的指标外，还包括热稳定性、反应性、可磨性、选择性、低温干馏试验、200Kg焦炉试验等工艺性能。 <@3. 煤炭质量最终评价 煤炭质量最终评价相当于煤炭开采、煤炭加工和利用过程中对煤炭质量的研究和评价。由于现阶段煤炭加工利用方向和加工利用工艺流程已确定，煤炭质量研究工作主要是定期或随机抽样分析，并根据采选情况进行

21、为满足利用需要，测量部分煤质指标，了解煤质变化情况，检查煤质是否符合要求。 ,二、煤质评价内容,1.地质评价 地质评价一般由地质学家在煤质初步评价阶段和煤质详细评价阶段进行。 2.工艺技术评价根据测得的煤炭工艺性能指标和各工业部门的煤炭质量要求，确定煤炭加工利用方向；研究如何通过工艺技术（配煤、洗选、成型、改变炉型、改变工艺操作方法等）改善煤炭的性能，提高煤炭的使用价值。 ,<@3. 经济环保评价是指从经济角度研究如何最合理地利用煤炭资源，最大化产品附加值，获得最佳经济效益。经济评价的内容包括以下几个方面： 煤炭

22、煤炭开采经济评价研究煤炭加工利用方法是否最经济合理。煤炭综合利用研究、环境保护研究、三、煤炭质量评价方法1.化学方法从化学的角度，研究煤炭的成分、化学性质和工艺性质。即用工业分析和元素分析的方法来评价煤的质量。 2. 煤和岩石法 煤的化学和工艺性质是通过分析煤和岩石的成分和性质，以及微观煤和岩石的定量统计来确定的。 <@3. 工艺方法 通过对煤炭工艺加工的研究，确定煤炭的利用方向。 4. 物理和物理化学方法用于测定煤的密度、硬度、裂隙、可磨性、电性能、磁性能等物理和化学性质，以及孔隙率、表面积、润湿性等物理和化学性质，和吸附。研究煤炭，从而评价煤炭质量的方法。 ,四、煤质评价实例，实例6-

23、6：某矿某煤样的煤质分析结果见表6-11，尝试对该煤进行煤质评价。表 6-11 某矿山煤样分析结果解决方法：根据Vdaf=15.0%，GRI=37，查看中国煤炭分类表，确定煤种为贫煤。根据GRI=37，判断煤的凝聚力较差。根据St,d=0.4%，确定为超低硫煤。根据Ad=26.5%，可以看出灰分超过了炼焦煤的要求。如果通过洗选可以大幅度降低灰分，则可以考虑为调焦煤或气化煤。另外，这种煤的热值不太高，但软化温度高，因此可以与挥发分高、热值高的煤混合作为机车燃料。 ，例6-7：煤层样品的测试结果见表。分离出1.4kgL重液后，精煤回收率为42%。精煤试验结果见下表。 ,1.5kgL重液分离后，精煤返回

24、收率为69.8%，干灰分Ad=10.22%。测试煤层以进行煤质评价。 , 解决方法：根据Vdaf=26.4%（或Vdaf=24.45%），GRI=78，查看中国煤分类表，确定该煤为炼焦煤。根据GRI=78、焦渣数符号为7烟煤和褐煤的区别，可见煤具有良好的凝聚性和结焦性。根据原煤灰Ad=24.32%，经过1.4kgL重液分离后的精煤灰Ad=7.6%，可见煤具有良好的选择性，但原煤灰分高不能结焦，而精煤灰分低，符合炼焦煤的要求。缺点是精煤经过1.4kgL分选后的回收率只有42%（太低），后来经过1.5kgL重液分离后精煤的回收率达到6 9.8%（更高），而10.22%的灰分仍满足炼焦煤的要求。另外，煤St,d=0.42%（或0.48%）

25、为超低硫煤，适合炼焦使用。因此，煤经1.5kgL重液洗选后可作为优质炼焦煤，也可与炼焦性差但灰分低的煤（适用于炼焦的炼焦煤）配合使用。是首选）。 ，例6-8：煤样的测试结果见表6-14。尝试评价煤样的煤质。 , 表 6-14 某煤样试验结果 表 6-15 褐煤工艺性能指标, 解: 因为 Vdaf=55%, 中国煤的分类表可能是褐煤, 长焰煤, 气煤, 气肥煤,然后根据Cdaf=66.72%，Hdaf=6.31%，Odaf=24.58%，确定煤可能是褐煤或风化煤（高氧含量），此时可以通过透光率（PM=52%）来区分。一般来说，风化煤的透光率很大（接近100%），而褐煤的透光率在50%左右，可以判断为褐煤。

p>

26、。为了确定褐煤的用途，还需要进一步确定其工艺性能（见表6-15）。根据分析结果，煤可作为苯提取物和腐殖质的原料。产酸，焦油收率Tar,d=8.5%，属于中油煤，也可作为煤油的原料。从煤灰中提取，但煤中锗含量低，不值得提取。，例6-9：某矿山煤层宏观特征以亮型煤为主，也有半暗型煤, 有金属光泽, 有灰黑色条纹, 高密度, 高硬度, 结块. 实验室分析结果如下: Mad =2.86%, Ad=18.14%, Vdaf= 5.25%, Qnet,ar=34MJ/Kg, St,d=0.58%, TS+13=87.2%, TS-1=0. 2%，抗碎强度（25mm）=85%，洗后精煤指标T能6-16。对煤进行煤质评价。 表6-16 洁净煤质量指标，解：根据Vdaf=5.25%，Cdaf=94.17%，Hdaf=1.05 % ，可以确定煤是无烟煤。煤的硫含量低（St,d=0.58%），灰分高（Ad=18.14%），但经过洗涤后，灰分下降到5. 87%为低灰分煤，表明煤的选择性好、热稳定性好、灰分可熔性高、抗碎强度高。此外，该煤发热量大，溶灰性高，还可用作机车用煤、电厂用煤和固定排渣锅炉用动力煤。