煤炭技术指标全解析：从发热量到可磨指数

煤炭技术指标全解析：从发热量到可磨指数

煤炭是一种重要的化石能源，广泛应用于电力、冶金、化工等多个行业。了解煤炭的各种技术指标对于评估其品质和应用价值至关重要。本文将详细介绍煤炭的主要技术指标，包括发热量、全硫份、水分、灰分、挥发分、固定碳、粘结指数、焦渣特征、煤灰熔融性、胶质层最大厚度和哈氏可磨指数。

1. 煤炭发热量

定义：是指单位质量的煤完全燃烧时所产生的热量，单位是焦耳/克（J/g）或千卡/千克（kcal/kg）。标准煤的发热量为29.27MJ/kg ( 7000kcal/kg ）。

影响因素及意义：煤的发热量主要取决于煤中的碳、氢元素含量。碳是煤中主要的发热成分，氢燃烧时产生的热量也较高。发热量越高，在相同质量下能产生的电能就越多。

2. 煤炭全硫份

定义：是煤中的有机硫和无机硫的总和。电厂燃用煤的硫分最高不能超过2.5%，1%以下才可用于燃料。

影响因素及意义：煤燃烧时，硫会转化为二氧化硫等有害气体，造成环境污染，如酸雨。对于炼焦煤，高硫份还会影响焦炭的质量，使焦炭的强度降低，热性能变差。

3. 煤炭水分

定义：分为内在水分和外在水分。内在水分是吸附或凝聚在煤颗粒内部毛细孔中的水分；外在水分是附着在煤颗粒表面的水分，煤的全水分是内在水分和外在水分之和。煤的变质程度越大，内在水分越低。

影响因素及意义：水分高会降低煤的发热量，而且增加了运输成本。炼焦煤水分过高会影响焦炭的质量。

4. 煤炭灰分

定义：是煤在规定条件下完全燃烧后剩下的固体残渣，主要成分是矿物质，以质量分数表示。

影响因素及意义：灰分高会降低煤的发热量，还会增加锅炉的磨损。对于炼焦煤，高灰分还会降低焦炭的质量，影响高炉的透气性等性能。

5. 煤炭挥发分

定义：是指煤在隔绝空气的条件下，在一定高温下加热一定时间后，煤中有机质分解出来的液体（蒸汽状态）和气体产物。通常以质量分数表示。

影响因素及意义：挥发分主要取决于煤的变质程度，一般随着煤的变质程度加深，挥发分逐渐降低。

6. 粘结指数

定义：是用于评价炼焦煤的粘结性的指标，它反映了煤在干馏过程中粘结自身和惰性物质的能力。

影响因素及意义：粘结指数主要与煤的煤化程度和煤岩组成有关。对于炼焦工业，粘结指数高的煤可以生产出高强度、高质量的焦炭。

7. 煤炭的固定碳

定义：是指从煤中除去水分、灰分、挥发分后的残留物，通常以质量分数表示。

影响因素及意义：固定碳含量与煤的变质程度有关，变质程度高的煤固定碳含量高，它也是衡量煤的质量和燃烧性能的重要指标。

8. 焦渣特征

定义：是指煤在规定条件下隔绝空气加热后，残留的固体焦渣的外观特征，用于初步判断煤的粘结性和结焦性。

影响因素及意义：焦渣特征与煤的挥发分和粘结性有关。焦渣特征的分类从粉状（1 类）到强膨胀熔融粘结（8 类），不同的焦渣特征可以帮助判断煤的性质。

9. 胶质层最大厚度

定义：是指煤在干馏过程中形成的胶质体的最大厚度，单位是毫米。

影响因素及意义：胶质层最大厚度与煤的粘结性密切相关，胶质层厚度合适的煤能够生产出质量良好的焦炭。

10. 煤灰熔融性

定义：是指煤灰在高温下软化、熔融的特性，通常用变形温度（DT）、软化温度（ST）、半球温度（HT）和流动温度（FT）来表示。

影响因素及意义：煤灰熔融性主要取决于煤灰的化学组成。在锅炉燃烧过程中，煤灰熔融性过低，会导致结渣，影响锅炉的正常运行。

11. 哈氏可磨指数

定义：是反映煤的可磨性的指标，它表示在规定条件下，将煤磨碎到一定细度所需的能量相对量。

影响因素及意义：哈氏可磨指数主要与煤的硬度、韧性等物理性质有关。在火力发电厂的煤粉制备过程中，哈氏可磨指数是选择磨煤机类型和确定磨煤参数的重要依据。