煤炭燃烧知识

      煤炭质量,是指煤炭产品在自身的形成和开采,加工过程中所具有的,能够满足不同用户需求的特征或特性的总和.根据煤炭产品质量特性和用途,可用一定的质量指标(或标准)来表示.如按煤的工业分析,可用煤的固定碳,挥发分,灰分和水分等指标来表示;按煤的元素分析,可用煤中碳(C),氢(H),氧(n),氮(N),硫(S),磷(P)及微量元素含量的多少来表示;按煤的工艺性质,煤炭质量又可用煤的发热量(0),煤的粘结性(R·I)和结焦性(y),煤的热稳定性(TS),煤灰的熔融性(DT,ST或FT),煤的反应性,煤的燃点(T)以及煤的可选性等指标来表示.
一,水分
　　1,外在水分(Wwz):外在水分是指在煤开采,运输和洗选过程中润湿在煤的外表以及大毛细孔(直径＞10-5厘米)中的水.它以机械方式与煤相连结着,较易蒸发,其蒸汽压与纯水的蒸汽相等.在空气中放置时,外在不分不断蒸发,直至煤中水分的蒸汽压与空气的相对湿度达到平衡时为止,此时失去的水分就是外在水分.含有外在水分的煤称为应用煤,失去外在水分的煤称为风干煤.外在水分的多少与煤粒度等有关,而与煤质无直接关系.
　　2,内在水分(Wnz):吸附或凝聚在煤粒内部毛细孔(直径〈10-5厘米〉中的水,称为内在水分.内在水分指将风干煤加热到105～110时所失去的水分,它主要以物理化学方式(吸附等)与煤相连结着,较难蒸发,故其蒸汽压小于纯水的蒸汽压.失去内在水分的煤称为绝对干燥或干煤.
　　二,灰分
　　1,灰分的来源和种类:煤灰几呼全部来源于煤中的矿物质,但煤在燃烧时,矿物质大部分被氧化,分解,并失去结晶水,因此,煤灰的组成和含量与煤中矿物质的组成和含量差别很大.我们一般说的煤的灰分实际上就是煤灰产率,煤中矿物质和灰分的来源,一般可分三种.
　　(1)原生矿物质:它是原来存在于成煤植物中的矿物质,物质紧密地结合在一起,极难用机械的方法将其分开.它燃烧后形成母体灰分,这部分数量很小.
　　(2)次生矿物质:当死亡植质堆积和菌解时,由风和水带来的细粘土,砂粒或由水中钙,镁,铁等离子生成的腐植酸盐及FeS2等混入而成,在煤中成包裹体存在.用显微镜观察煤的光片或薄片时,如它们均匀分布在煤中,并且颗粒很细,则很难与煤分离;如它们颗粒较大,比重与差很大,并在煤中分布不均,,则把煤破啐后尚可能将它们洗选掉.
　　煤中的原生矿物质和次生矿物质合称为内在矿物质.来自于内在矿物质的灰分,称为内在灰分.一般次生矿物质在煤中的含量也不多,仅有少数煤层中次生矿物质较多,如迁移堆积抽形成的煤层即如此.
　　(3)外来矿物质:这种矿物质原来不含于煤层中,它是由在采煤过程中混入煤中的顶,底板和夹矸层中的矸石所形成的.
　　其数量多少,根据开采条件不同而有很大波动.它的主要成分为SiO2和A12O3,也有一些CaSO3,CaSO4,FeS2等.这类矿物质应通过加强质量管理,灵活地使用炸药,巩固坑道,合理采煤并通过转筒筛选机筛选和手选的方法予以减少.外来矿物质的块度,比重越大时,越易分离,可用一般选煤方式将它除掉.外来矿物质在煤燃烧时形成的灰分称为外在灰分.
　　2,煤灰熔融性
　　煤灰熔融性和煤灰粘度是动力用煤的重要指标.煤灰熔融性习惯上称作煤灰熔点,但严格来讲这是不确切的.因为煤灰是多种矿物质组成的混合物,这种混合物并没有一个固定的熔点,而仅有一个熔化温度的范围.开始熔化的温度远比其中任一组分纯净矿物质熔点为低.这些组分在一定温度下还会形成一种共熔体,这种共熔体在熔化状态时,有熔解煤灰中其他高熔点物质的性能,从而改变了熔体的成分及其熔化温度.
　　煤灰成分及其含量与层聚积环境有关.我国很多煤层的矿物质以粘土为主,煤灰成分则以SiO2,A12O3为主,两者总和一般可达50~80%.在滨海沼泽中形成的煤层,如华北晚石炭纪煤层黄铁矿含量高,煤灰中Fe2O3及SO3含量亦较高;在内陆湖盆地中形成的某些第三纪褐煤的煤灰中CaO含量较高.