CCIC动力煤质检知识介绍

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,创造更值得信赖的世界,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,科学严谨，精益求精,动力煤,2013,年,7,月 郑州,主要内容,第一局部 煤质分析基础知识,第二局部 动力煤业务流程,第三局部 关于我们,一、煤质分析基础知识,第一局部,煤质分析基础知识,1.煤炭分类,2.动力煤,3.煤质分析,1.,煤炭分类,2009年6月1日发布，2010年1月1日实施的GB/T 5751-2009代替GB 5751-1986，该标准的属性由强制性改为推荐性。,煤炭的定义：主要由植物遗体经煤化作用转化而成的富含碳的固体可燃有机沉积岩，含有一定量的矿物质，相应的灰分产率小于或等于50%（干基质量分数）。,煤炭的分类：依据枯燥无灰基挥发分Vdaf、粘结指数G、胶质层最大厚度Y、奥亚膨胀度b、煤样透光性P、煤的恒湿无灰基高位发热量Qgr，maf等6项分类指标，将煤分为14类。先根据枯燥无灰基挥发分等指标，将煤炭分为无烟煤、烟煤和褐煤；再根据枯燥无灰基挥发分及粘结指数等指标，将烟煤划分为贫煤、贫瘦煤、瘦煤、焦煤、肥煤、1/3焦煤、气肥煤、气煤、1/2中粘煤、弱粘煤、不粘煤、长焰煤。,煤炭的代号：各类煤的名称可用以下汉语拼音字母为代号表示：WY-无烟煤；YM-烟煤；HM-褐煤。PM-贫煤；PS-贫瘦煤；SM-瘦煤；JM-焦煤；FM-肥煤；1/3JM-1/3焦煤；QF-气肥煤；QM-气煤；1/2ZN-1/2中粘煤；RN-弱粘煤；BN-不粘煤；CY-长焰煤。,1,、煤炭分类,GB/T 5751-2009,中国煤炭分类,2.,动力煤,2.1、定义及特性,从广义上来讲，但凡以发电、机车推进、锅炉燃烧等为目的，产生动力而使用的煤炭都属于动力用煤，简称动力煤。火电厂用的煤炭质量对锅炉设计和生产过程都是重要的根本依据。燃料煤的特性包括两个方面：一是煤特性，二是灰特性。煤特性指煤的水分、灰分、挥发分、固定碳、元素含量（碳、氢、氧、氮、硫）、发热量、着火温度、可磨性、粒度等。这些指标与燃烧、加工（例如磨成煤粉）、输送和储存有直接关系。灰特性指煤灰的化学成分、高温下的特性、以及比电阻等。这些特性对燃烧后的清洁程度，对钢材的腐蚀性以及煤灰的去除等有很大的影响。,2.2、分类 动力用煤就类别来说，主要有褐煤、长焰煤、不粘结煤、贫煤；气煤以及少量的无烟煤。从商品煤来说，主要有洗混煤、洗中煤、粉煤、末煤等。,2.,动力煤,2.3、“动力用煤与“动力煤的区别,动力用煤是指作为发电、工业锅炉、窑炉以及船舶和蒸汽机车等用煤的统称。,在煤分类中的一些非炼焦煤，如褐煤、长焰煤、不黏煤、弱粘煤和贫煤、无烟煤等都是典型的动力用煤。,但不是所有这些煤种都适用于各种工业锅炉和窑炉，如褐煤就不适于作为蒸汽机车用煤，无烟煤也不适于作回转窑水泥烧成用煤。,挥发分（Vdaf-枯燥无灰基挥发分）,6.5%的无烟煤也不适合于单独作为发电煤粉锅炉用煤。至于气煤和1/3焦煤等炼焦煤，由于其资源量和产量均过大，他们也有许多作为动力用煤，即使是焦煤和肥煤，其灰分和硫分太高也只能作为动力用煤。所以，几乎所有的煤种都有可能作为动力用煤使用。,2.,动力煤,对不同用途的动力用煤，对煤质的要求有所不同，如一般工业锅炉用煤的挥发分（Vdaf-枯燥无灰基挥发分）要求在20%以上，蒸汽机车用煤的灰分（Ad-干基灰分）要求不超过24%，收到基低位发热量（Qnet，ar)应大于20.91MJ/kg(5000kcal/kg)。,所谓动力煤是指在煤分类中不划入炼焦范围的褐煤、长焰煤、不黏煤、弱黏煤、贫煤和无烟煤6个煤种。他们一般只能作为燃料或气化、液化等非炼焦用煤。,3.,煤质分析,3.1,、煤炭的特点,煤炭：古代植物残骸经地质作用变化而成的可燃性生物岩。,特点：由有机物和无机矿物质组成的复杂且非常不均匀的混合物。,3.2,、煤质分析的特点,1,）样品的代表性：,1g,或小于,1g,样品的结果代表几千或几万吨煤的品质。,2,）误差构成：,采样误差：,80,制样误差：,16,化验误差：,4,3.,煤质分析,3）动力煤试验方法,两类：,固有成分或特性分析,如：煤的全硫，碳，氢，氮分析，及发热量测定等；,特点：测定结果不随试验条件而变；,非固有成分或特性分析（标准性试验）,煤在人为规定的条件下，使煤产生某种转化，然后测定转化生成物的量和特性的分析。,如：煤的灰分、挥发分、灰熔融性、可磨性，以及焦化指标分析或测定等。,特点：试验结果随试验方法和试验条件（温度、时间、压力等）而改变。,3.,煤质分析,3、煤质分析工程及检测时间,全水分（3-5小时，GB/T 211-2007）,工业分析（1-1.5天）：水分-灰分-挥发分-固定碳（GB/T 212-2008），发热量（GB/T 213-2008），全硫（GB/T 25214-2010）,元素分析（1-2天）：碳，氢，氮,焦化指标（1-2天）：粘结指数，胶质层（Y值），坩锅膨胀序数，奥阿膨胀度，基氏流动度，格金低温干馏试验,煤灰熔融性（1.5-2天，GB/T 219-2008）,煤灰成分分析，煤中微量元素（2-3天）,煤的哈氏可磨性（0.5-1天，GB/T 2565-1998）,煤的气化指标（活性，热稳定性，结渣性），煤的爆炸性，煤的自燃倾向，煤的其他物理特性,3.,煤质分析,4 煤质分析工程符号,4.1 工程代表符号,原则：1）用英文,2）根本用ISO规定的,3）ISO没有规定的，用欧美通用的,4）ISO、欧美没规定的，用英文开头字母或缩略字,5）我国或其他国家独有的，采用原规定的符号,4.2 工程细划分符号,英文名词的第一个字母或缩略字，标在工程符号的右下角,4.3 基的符号,空气枯燥基 ad,枯燥基 d,枯燥无灰基 daf,枯燥无矿物质基 dmmf,收到基 ar,3.,煤质分析,4.3 主要工程的表示符号,全水分 Mt,Mar,水分 (空干基)Mad,灰分 A 空干基灰分 Aad,干基灰分 Ad,收到基灰分 Aar,挥发分V 空干基挥发分 Vad,干基挥发分 Vd,枯燥无灰基挥发分 Vdaf,收到基挥发分 Var,固定碳 FC FCad,FCd,FCdaf,FCar,发热量 Q 空干基高位发热量 Qgr,ad,干基高位发热量 Qgr,d,收到基低位发热量 Qnet,ar,3.,煤质分析,全硫,St,空干基全硫,St,ad,干基全硫,St,d,收到基全硫,St,ar,碳,C Cad,Cd,Car,氢,H Had,Hd,Har,氮,N Nad,Nd,Nar,哈氏可磨性,HGI,：,煤的可磨性系数是指在风干状态下，将标准煤和所磨煤由相同粒度破碎到相同细度时消耗的电能之比。,3.,煤质分析,煤灰熔融性：在高温条件下软化、熔融、流动时的温度特性，是动力用煤和气化用煤的重要性能指标。通常煤灰熔融性采用角锥法进行测定，即将煤灰中参加淀粉糊，制成三棱锥形状的灰锥，放入高温炉，在一定气氛下加热，观察在加热过程中灰锥的变形情况，依此确定煤灰熔融。,变形温度 DT,软化温度 ST,半球温度 HT,流动温度 FT,煤灰成分及煤中微量元素：用其元素符号表示,二、动力煤业务流程,第二局部 动力煤业务流程,1、动力煤业务流程概述,2、动力煤常见抽样方式,3、动力煤检验常见问题分析、探讨,4、动力煤复检程序,1、动力煤业务流程概述,动力煤业务流程概述,向,CCIC,递交,委托书,CCIC,分解任务至各职能部门,重量鉴定,取制样服务：抽样、制样、封样等,实验室检测,货物检验完毕，出具相关检验证书,/,报告,2.,动力煤常见抽样方式,根据前文提到的误差构成来看，采样误差：,80,，制样误差：,16,，化验误差：,4%,，取样及制样误差占整体误差的,96%,，可见取样在整个商品检验过程中的重要性。下面重点介绍一下常见的几种抽样方式：,2.1,卸货过程中前场抽样,2.2,转堆过程中后场抽样,2.3,堆头抽样,2.4,皮带机取样：分两种方式,-,自动采样系统和人工采样,2.动力煤常见抽样方式,2.1 卸货过程中前场抽样,最常见的抽样方式，在动力煤由抓斗从船舱卸到岸边的过程中抽取代表性样品。该抽样方式一般按质量间隔来抽取样品。,2.动力煤常见抽样方式,2.2 转堆过程中后场抽样,一般转堆抽样有汽车转和勾机转，两种方式都是按质量间隔来抽取样品。,2.动力煤常见抽样方式,2.3 堆头抽样,一般情况下不推荐使用该抽样方式：,当煤堆过高时，不易取到上部的样品；,对品质波动较大的煤不宜采用；,如确实需要在堆头抽样的，应根据实际的堆头情况来布点。,2.动力煤常见抽样方式,2.4 皮带机取样：,分有自动采样系统和人工采样两种方式。,自动采样系统包括自动采样和自动破碎缩分两局部，采样方式为皮带中部截取式，以时间基来采取样品。,2.动力煤常见抽样方式,人工皮带采样一般在传送带转输点的下落煤流中采取，在煤流量在,400T/H,以上时不适用该采样方式。,2.动力煤常见抽样方式,2.4.1自动采样系统与人工采样的优缺点：,自动采样系统：,优点：整个系统工作的过程都是全自动化的，自动采集样品和破碎缩分，大大减小了人工的工作量，也防止了人为因素的误差，减小了后期制样环节的工作量。在采样的时候，能对整个横截煤流全采取，使煤样具有代表性，同时消除了人工采样的平安隐患。经过相关部门的鉴定实验，自动采样的精密度更加准确，符合相关标准的要求。,缺点：对全水分较高（18%以上）煤炭的采取有一定的局限性，容易造成设备的堵塞。所抽取的样品因经过破碎不能做粒度的检验，需单独抽粒度检验样。,人工采样：,优点：能适应所有煤样的抽取，在抽样的过程也比较灵活，可根据皮带的流量灵活的调整抽样间隔。,缺点：受人为因素及采样工具的影响较大，工作量大，存在一定的平安隐患，对煤流量较高（400T/H以上）时不适用人工采样。,3,、动力煤检验常见问题分析、探讨,动力煤检验受天气、温度、湿度、现场作业、选用标准等各方面因素影响，然而一般关注点都在最终的发热量值方面，往往无视了与发热量值有关的因素：,1）动力煤的变质程度（煤种）：,枯燥无灰基挥发分（Vdaf）在28%左右的烟煤发热量最高,2）水分：水分越高，发热量越低,3）灰分：灰分越高，发热量越低,4）碳和氢含量：,碳含量越高，发热量越高,氢含量越高，发热量越高,（氢燃烧热是碳燃烧热的3.5倍）,5）动力煤风化、氧化和自燃后发热量降低,3,、动力煤检验常见问题分析、探讨,基于以上与发热量值有关的因素，我们就以下几个常见的动力煤检验问题进行分析探讨：,3.1,、取样过程中粉尘污染情况,3.2,、取样的均匀性、代表性,3.3,、全水分,3.4,、与装货港结果差异分析,3.5,、产地及其存放影响,3,、动力煤检验常见问题分析、探讨,3.1,、取样过程中粉尘污染情况：,3.1.1,、在卸货过程中，如风向上方有其他矿物货船正在装、卸，则货物将会受到污染，风越大，污染情况越严重，主要影响煤灰成分分析结果，以及重金属元素（如铅）；对于堆场货物，存在同样情况；,3.1.2,、堆场清洁情况，堆场粉尘较大，不清洁，也极易污染所取样品，主要影响结果为灰分、及煤灰成分分析；,3.1.3,、附近堆场有硫磺、或者装卸硫磺时（特别是粉状硫磺时），货物极易受到，对动力煤硫含量影响非常大；,3,、动力煤检验常见问题分析、探讨,3.2、取样的均匀性、代表性：,3.2.1、取样方案，煤炭取样都有国家标准方法，但往往有时样品的实际情况（如粒度、堆放情况）并不满足国家标准要求，故在取样过程中需结合实际情况，拟定相应取样方案；,3.2.2、工人取样操作的标准性，在取