chap8 煤的分类

,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第7章 煤的分类和煤质评价,第一节 概述,第二节 中国煤的分类,第三节 煤质评价,1,一、煤分类的方法,二、煤的分类的意义,二、煤分类的指标,1、煤化程度指标 2、粘结性指标,第一节 概 述,2,第一节 概 述,成因分类,，腐殖煤，残殖煤，腐泥煤，地质方面用的较多。,科学分类,，按照煤的元素组成，各种基本性质和现代工业用途，对全部煤炭进行系统的分类。,技术分类,，将煤的成因与工业利用相结合，以煤的变质程度和工艺性质为依据进行分类，有时也成为实用分类或者工业分类。,1998年中国煤层煤的分类标准，技术分类，商业编码和煤层煤分类三个国家标准组成的完整体系。,3,第一节 概 述,煤分类在科学研究和实用技术方面都有重大的意义。,煤的技术分类对于煤炭的勘探、生产，分配和合理利用和国际学术交流与贸易都有重要的作用。,二、煤的分类的意义,4,第一节 概 述,三、煤分类的指标,反映煤化程度的指标：,反映煤化程度的指标主要有干燥无灰基挥发分（V,daf,）、干燥无灰基氢元素含量（H,daf,）、目视比色透光率（P,M,）、恒湿无灰基高位发热量（Q,gr, maf,）等。此外，在研究煤质时，还经常用到碳元素含量（C,daf,）、镜质组最大反射率（R,max,）等。,显微组分指标：,采用镜质组组分含量或者惰质组和稳定组分含量。,反映粘结性的指标：,煤的分类中反映煤的粘结性指标，主要有粘结指数G,RI,、胶质层最大厚度Y、奥亚膨胀度b。,其他煤质指标：镜质组反射率分布图特性，灰分，硫分，氧化程度，可选性等。,5,表征煤化度主要指标（表7-1）,（列出了各种指标的适用和勉强适用的范围）,（课本168页）,6,第二节 中国煤的分类,一、我国原有煤的分类方案,由中国科学院、原煤炭部、原冶金部等单位共同研究，于1956年12月提出的方案，1958年4月经原国家技术委员会正式颁布试行。,该分类方案的分类指标是煤的,干燥无灰基挥发分（V,daf,）和胶质层最大厚度（Y值）。,从褐煤到无烟煤之间的所有煤种，共分为十大类，二十四小类，见P147表9-2。,7,8,第二节 中国煤的分类,二、中国煤炭现行分类方案,1974年我国有关部门开始对煤炭进行新的分类研究，经有关部委、科研机关和高等院校的专家、教授多次会议论证，并对全国主要煤矿、煤产地煤质资料进行了全面分析研究，基本上取得了一致意见。于1985年1月19日通过了煤炭分类国家标准，并于1989年10月1日起正式实施。,9,第二节 中国煤的分类,二、中国煤炭现行分类方案,（一）分类指标,燥无灰基挥发分（V,daf,）,干燥无灰基氢元素含量（H,daf,）,目视比色透光率（P,M,）,恒湿无灰基高位发热量（Q,gr, maf,）,反映煤化程度,反映粘结性,粘结指数G,RI,胶质层最大厚度Y,奥亚膨胀度b,10,第二节 中国煤的分类,二、中国煤炭现行分类方案,（二）分类表示方法,（1）汉字：,如褐煤、长焰煤、气煤等；,（2）符号：,汉语拼音字头，如HM，CY，QM等；,（3）数码：,根据分类指标数值的大小给定两位数码。,11,符号：大类煤的代号，汉字名称第一、二字的声母,如焦jiao，煤ei表焦煤,数码：,小类煤的代码，二位阿拉伯数字,十位数表变质程度（用,daf,表征，）,十位数 0,daf,10.0,十位数 1,daf,=10.020.0,十位数 2,daf,=20.028.0,十位数 3,daf,=28.037.0,十位数 4,daf,37.0,12,个位数表工艺性质,13,GB575186中国煤分类，主要有4个表,表1 煤的分类总表 以V,daf,为主要区分指标将煤划分为,无烟煤、烟煤和褐煤，并规定了它们的符号,当V,daf,37%和GRI5时，再用透光率PM来区分烟煤与褐煤,表2 无烟煤分类表 以V,daf,和H,daf,为区分指标将无烟煤,划分为1号、2号和3号共三个小类,表3 烟煤分类表 以V,daf,表征煤化度，以粘结性参数GRI（粘结指数）、Y（胶质层厚度）或b(奥亚膨胀度）表征工艺性质，将烟煤分为12个大类，24个小类,表4 褐煤分类表 以透光率PM为煤化度参数，并辅以恒湿无灰基高位发热量Q，将褐煤分为1号、2号二个小类,14,第二节 中国煤的分类,二、中国煤炭现行分类方案,（三）煤炭分类总表,类 别,符号,数 码,分 类 指 标,V,daf,P,M,无烟煤,WY,01，02，03,10.0,烟 煤,YM,11，12，13，14，15，16,21，22，23，24，25，26,31，32，33，34，35，36,41，42，43，44，45，46,10.0,褐 煤,HM,51，52,37.0*,50*,15,煤炭分类汇总表的注意事项：,1.凡,V,daf,37.0%, G,RI,37.0%不压饼的条件下测定的焦渣特征为,1-2号,的煤，用P,M,来区分烟煤和褐煤，,P,M,30-50%,的煤，恒湿高位发热量24MJ/kg，则划分为长焰煤。,2.凡,V,daf,37.0%，P,M,50%,者，肯定为烟煤。,（三）煤炭分类总表,16,第二节 中国煤的分类,二、中国煤炭现行分类方案,（四）无烟煤的分类,类 别,符 号,数 码,分类指标,V,daf,（%）,H,daf,（%）,无烟煤一号,无烟煤二号,无烟煤三号,WY1,WY2,WY3,01,02,03,03.5,3.56.5,6.510.0,02.0,2.03.0,3.0,在已确定无烟煤小类的生产矿、厂的日常工作中，可以只按V,daf,分类；在地质勘探工作中，为新区确定小类或生产矿、厂和其他单位需要重新核定小类时，应同时测定V,daf,和H,daf,，按上表分小类。如两种结果有矛盾，以H,daf,为准。,17,第二节 中国煤的分类,二、中国煤炭现行分类方案,（五）烟煤的分类,18,第二节 中国煤的分类,1当G,RI,85时，用V,和Y，或者用V和b,19,第二节 中国煤的分类,3.当GRI85时，用,Y和b并列作为指标。,20,第二节 中国煤的分类,二、中国煤炭现行分类方案,（六）褐煤的分类,类 别,符 号,数 码,分类指标,P,M,（%）,Q,gr,maf,（MJ/kg）,褐煤一号,HM1,51,030,褐煤二号,HM2,52,3050,24,注：凡V,daf,37.0%，P,M,30%50%的煤，如恒湿无灰基高位发热量Q,gr,maf,24MJ/kg，则划为长焰煤。,21,第二节 中国煤的分类,22,(1)灰分对黏结指数G的影响十分敏感，而定煤种时浮选的标准不一，同一煤种有时可能跨三个牌号，造成供需双方争议大，并且用浮煤分类的煤，实际上精煤的质量较差。,(2)对1/3焦煤、焦煤和瘦煤所定的 G 下限值偏低，由此造成:1/3焦煤质量波动大，部分1/3焦煤质量低下，影响其正确使用。,焦煤、瘦煤界限划不清，部分瘦煤划为焦煤而实际是不起焦煤作用的低质量焦煤，并造成了受经济利益驱动的人为混煤，使瘦煤人为地提质，造成瘦煤资源的浪费。建议提高上述三种煤的GRI下限值。,煤分类方案存在的问题,23,(3)分类方案中有些煤的分类指标只需一个而不必两个或三个分类指标,例如:无烟煤只用H指标就可以，不必再用V,烟煤中GRI85即可定为肥煤，而不必测y或b等,(4)分类指标多达7个，过于复杂,(5)气煤、肥煤、焦煤变质程度混乱，焦煤与气煤的挥发分直接衔接，肥煤的挥发分宽达1037%,煤分类方案存在的问题,24,1褐煤(HM),外观呈褐色或黑褐色，含有数量不等的原生腐植酸，含量高者达50以上。碳含量低；氢含量高；氧含量高;水分含量高; 灰分高;挥发分高，在37以上，甚至高达5060；焦油产率多在615，高者可达25；含有一定量的蜡质；发热量普遍较低;反应性强，热稳定性差，可磨性较差；煤灰熔融性也低，其灰中含有较多的CaO，而有较少的Al,2,0,3,；不粘结，在空气中易风化碎裂成小块。我国的褐煤多属老年褐煤。,褐煤大多用于坑口发电和工业、民用燃料，也可作气化原料，制取合成氨、甲醇、甲醛及合成液体燃料的原料气，还可直接制取气体燃料。褐煤经低温干馏可制取半焦、干馏煤气和低温煤焦油；当褐煤中蜡含量达5左右时，即可从中提取褐煤蜡；腐植酸含量高的褐煤可制取腐植酸类肥料，有的还可提取铀、锗等稀有元素。,25,2长焰煤(CY),含有一定数量的腐植酸。存放时易风化碎裂，其挥发分高，挥发分常可高达3748左右，燃点低，发热量也较低，煤灰的灰熔融性温度大都较高。软化温度大多大于1300左右。无粘结性或有很弱的粘结性，有的长焰煤也能炼成细小的焦炭，但强度很差，且粉焦率很高。因此，长焰煤一般来说是非炼焦用煤，而多数可作为理想的电厂、机车及各种工业窑炉的燃料，也可作为气化用煤。,26,3不粘煤(BN),不粘煤是一种在成煤初期就已经受到相当程度氧化作用的低变质到中等变质程度的非炼焦用烟煤。有的还含有一定数量的再生腐植酸。焦化时不产生胶质体，无粘结性，水分大，挥发分Vdaf大多在2535之间，但灰分和硫分普遍较低。可磨性较差，纯煤热值Qgr,daf一般较低，化学反应性较好。主要可作为电厂、机车燃料及工业炉窑燃料，也可用作气化用煤。不足之处是煤灰的灰熔融性温度普遍较低，软化温度平均只有1200左右，因而适用于液态排渣的气化炉和锅炉。,4弱粘煤(RN),弱粘煤是一种粘结性较弱的从低煤化程度到中等煤化程度的非炼焦用烟煤。隔绝空气加热时，产生的胶质体较少，胶质层最大厚度y值不超过8mm，G,RI,530。炼焦时有的能结成强度差的小块焦，有的只有少部分能凝结成碎屑焦，粉焦率高。这类煤的灰分较低，灰熔融性温度也低，一般适宜作气化原料及动力燃料(如电厂、机车及锅炉)使用。,27,5,12中粘煤(12ZN),12中粘煤是一种中等粘结性、中高挥发分的烟煤。一部分煤在单独炼焦时能结成一定强度的焦炭，可用于配煤炼焦；另一部分粘结性较弱，单独炼焦时焦炭强度差，粉焦率高。主要用于气化或动力用煤，炼焦时也可适量配入。,6气煤(QM),气煤是一种煤化程度较低的炼焦煤，结焦性较好，热解时能产生较多的煤气和焦油，胶质体的热稳定性较差，也能单独炼焦，焦炭呈细长条且易碎，有较多纵向裂纹，焦炭的抗碎强度和耐磨强度低于其他炼焦煤。,28,7气肥煤(QF),气肥煤是一种挥发分产率(接近于气煤)和胶质层厚度都很高的强粘结性(接近于肥煤)炼焦煤，结焦性优于气煤而劣于肥煤，单独炼焦时能产生大量的气体和液体化学产品。气肥煤最适宜高温干馏制煤气，用于配煤炼焦可增加化学产品的回收率。,813焦煤(13JM),13焦煤是一种中等偏高挥发分的强粘结性炼焦煤，具有较高的挥发分(类似于气煤)，较强的粘结性(类似于肥煤)和很好的炼焦性(类似于焦煤)，这也是它被称为13焦煤的原因。,9肥煤(FM),肥煤煤级和挥发分均属中等的强粘结性炼焦煤。热解时能产生大量胶质体。单独炼焦时能生成熔融性好、强度高的焦炭，耐磨强度优于相同挥发分的焦煤炼出的焦炭，但是单独炼焦时焦炭有较多的横裂纹。,29,10焦煤(JM),焦煤是一种结焦性较强的炼焦煤，加热时能产生热稳定性很高的胶质体。单独炼焦时能得到块度大、裂纹少、抗碎强度和耐磨强度都很高的焦炭，是结焦性最好的煤种。但单独炼焦时膨胀压力大，有时推焦困难，一般用作配煤炼焦较好。,11瘦煤(SM),瘦煤是低挥发分、中等粘结性的炼焦煤，炼焦过程中能产生相当数量的胶质体。单独炼焦时能得到块度大、裂纹少、抗碎强度较好的焦炭，但耐磨强度较差，煤气和焦油产率也低。用于配煤炼焦使用较好,。,12贫瘦煤(PS),贫瘦煤是炼焦煤中变质程度最高的一种，其特点是挥发分较低，粘结性比典型瘦煤差。单独炼焦时，生成的粉焦多，配煤炼焦时配人较少比例就能起到瘦化作用，有利于提高焦炭的块度，是一种具有弱粘结性的炼焦用煤。,30,13贫煤(PM),贫煤是煤化程度最高的烟煤，挥发分较低，Vdaf为1018，胶质层最大厚度Y为零，无粘结性。燃烧时火焰短，耐烧，燃点高，灰分、硫分多半较高，其灰分大多为1530，硫分在155之间。但贫煤因其纯煤热值较高，一般在30MJkg，其可磨性也较好，平均为98，因而主要用作电厂、民用和工业锅炉的燃料，低灰、低硫的贫煤也可用作高炉喷吹的燃料。,14无烟煤(WY),无烟煤是煤化程度最高的煤。其特点可归纳为三最低、五最高、一较高。三最低是氢含量、氧含量和挥发分最低；五最高是碳含量、硬度、燃点、密度和煤级最高；一较高是发热量较高。纯煤真相对密度达到1.351.90，无粘结性，燃点高，一般在370420燃烧时不冒烟，持续燃烧时间长。无烟煤除了作民用煤球和蜂窝煤较为合适外，还主要用于制造化肥，高炉喷吹和动力用煤。,31,第三节 中国煤炭分类的商业编码系统,中国煤炭分类编码系统适合各个煤阶的腐殖煤（以恒湿无灰发热量24MJ/kg为分界点24MJ/kg为低煤阶，而大于等于24MJ/kg为中，高煤阶。,考虑到分类的科学性，又注重实际用煤的实用性，,兼顾与国际接轨，选择指标：,Rran%,Mt，%,Vdaf，%,Qgr,煤阶参数,Tar,daf，%,G,Vdaf，%,Qgr,工艺参数,Ad,%,St,d,%,环境因素,32,（1）镜质组平均随机反射率：Rran%，二位数；,（2）干燥无灰基高位发热量：Qgr,daf，MJ/kg，二位数；,对于低煤阶煤采用恒湿无灰基高位发热量：,Qgr,maf，MJ/kg，二位数；,（3）干燥无灰基挥发分：Vdaf，%二位数；,（4）粘结指数：G,RI,，简记G，二位数（对中、高煤阶煤）；,（5）全水分：Mt，%，一位数（对低煤阶煤）；,（6）焦油产率：Tar,daf，%，一位数（对低煤阶煤）；,（7）干燥基灰分：Ad,%，二位数；,（8）干燥基全硫St,d,%，二位数。,33,对中、高阶煤,第一、二位数码，R,ran,10， 取整；二位数；,第三、四位数码， Q， 取整；二位数；,第五、六位数码， V,daf,， 取整；二位数；,第七、八位数码， G/10， 取整；二位数；,对低阶煤,第七位M,t,020%，记为1；20%以上，除10取整,第八位T,ar,，10%，记为1；1015%，记为2 ；,1520%，记为3,第九、十位数码， A,d,， 取整；二位数,第十一、十二位数码， S,t，d,10， 取整；二位数,34,对于低煤阶煤，编码系统是：R, Q,V, M, T, A, S,对于高煤阶煤，编码系统是：R, Q, V, G, A, S,由于M，T是一位数，其他全是两位数，所以低煤阶和高煤阶都一样，具有12位编码。,35,中国煤炭分类编码总表,36,低煤阶煤的编码实例,37,中等煤阶煤的编码,实例,38,高等煤阶煤的编码实例,39,7.4 中国煤层煤的科学成因分类 GB/T176071998（177页）,（1）目的,：,在煤炭资源，储蓄统计与质量评价方面与国际标准接轨,（2）分类指标,煤阶,低阶煤 Qgr，m，af；低阶褐煤、高阶褐煤、次烟煤三小类,中、高煤阶煤 Rran 烟煤四小类：低、中、高、超高阶,无烟煤三小类：低、中、高阶,40,煤岩显微组分组成：,无矿物质镜质组含量（体积），,tdmmf,（ol），；,tdmmf, ,低镜质组煤中镜质组煤较高镜质组煤高镜质组煤,煤品位：干基灰分d,d,低灰分煤较低灰分煤中灰分煤较高灰分煤高灰分煤,(3) 冠名顺序,：品位、显微组分组成、煤阶,41,7.5 煤的国际分类,1956年颁布“硬煤国际分类”,硬煤：恒湿（30，相对湿度96）无灰基高位发热量大于24MJKg的烟煤和无烟煤，即中、高阶煤,一级煤类（低，中，高）(Coal Rank),42,ISO 11760 (Coal Rank),低煤阶煤的三个亚类,43,中等煤阶煤的国际硬煤分类，四个亚类,ISO 11760,44,ISO 11760 （Coal Rank),45,ISO 11760 （Petrographic Composition),ISO 11760 （Ash Yeild),46,ISO 11760 （Examples),47,阶段：初步评价 详细评价 最终评价,用途：煤田普查 煤田勘探 开采与加工,内容：地质、工业技术，经济与环保,方法：分煤种进行，因煤制宜，先简单，后深入,如从工业分析、元素分析起，再测定工艺性质,7.6 煤质评价,48,总的特点：储量大，但分布不均匀,至2000年，探明储量（理论可供开采的储量）为1.4万亿吨,年产量2000年达14亿吨，均列世界第一。 但在地域上分,布很不平衡，中部地区，尤华北地区，总保有储量与炼焦,煤储量均占全国50%以上；南部地区，煤炭资源很少，如,湖北，仅松滋等地有少许，95%以上要从外面调入,7.6.1中国的煤炭资源及其分布特点,49,炼焦煤品种齐全，但分布也不平衡,全国：气煤大于50%，其他均小于20%,按煤种， 气煤：东北、华北较多,肥煤：中南较多,焦煤、瘦煤：中南、西南较多,且在中国炼焦煤中，粘结性与结焦性较好的肥、焦煤可选,性较差，高硫煤（S,t，d,大于2%）的含量也偏高,7.6.2 中国的炼焦煤资源及其可选性,50,