煤的工業(yè)分析

1、返回實(shí)驗(yàn)1煤的工業(yè)分析一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 掌握煤的工業(yè)分析方法。2. 了解煤的使用性能及煤種的判斷方法。3. 學(xué)會用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算煤的低發(fā)熱量。二、實(shí)驗(yàn)原理固體燃料煤是由極其復(fù)雜的有機(jī)化合物組成的，通常包含碳（0、氫（H）、氧（0）、氮（N）、 硫（S）五種元素及部分礦物雜質(zhì)（灰分A）和水分M。對煤進(jìn)行成分分析，常采用元素分析和 工業(yè)分析兩種方法。其中元素分析可參照GB476-79煤的元素分析方法進(jìn)行；而工業(yè) 分析則是我國工礦企業(yè)中采用的一種簡易分析方法，即通過對實(shí)驗(yàn)室中的空氣干燥基煤樣 所含揮發(fā)分V、固定碳FC、灰分A和水分M進(jìn)行測定以得到煤的工業(yè)分析成分的方法。 若分別以Vad、FCad>

2、; Aad和Mad,表示空氣T燥基下煤樣中揮發(fā)分、固定碳、灰分和水 分的重量百分含量，則有：Vad+Fcad+Aad+Mad= 100工業(yè)分析方法由于比較簡單，一般工廠都可進(jìn)行，且對于了解固體燃料的使用性能已能滿足要求，因而得到廣泛應(yīng)用。實(shí)驗(yàn)中所遵循的原理為熱解重量法，即根據(jù)煤樣中各組分的不同物理化學(xué)性質(zhì)控制不 同的溫度和時(shí)間，使其中的某種組分發(fā)生分解或完全燃燒，并以失去的重量占原試樣重量 的百分比作為該組分的重量百分含量。其中對水分的分析采用常規(guī)測定的方法進(jìn)行。鑒于空氣干燥基下煤樣中的水分為內(nèi)在水分較難蒸發(fā), 故置于105110°C的鼓風(fēng)干燥箱中干燥，并進(jìn)行檢查，直至重量變化小于&

3、#177;0. 001g為止；對煤的灰分的，分析采用快速灰化法，即將煤樣置于815°C的馬弗爐中灼燒40分鐘，并檢查其燃燒完全程度，直至重量變化 小于±0. 001g為止；而對于揮發(fā)分，由于它是煤炭分類的重要指標(biāo)之一，且是煤樣在特 定的條件下受熱分解的產(chǎn)物，故采取將煤樣放入帶蓋的瓷圮煙中，置于900±10°C的馬弗 爐中隔絕空氣加熱7分鐘，冷卻后稱重，以失重減去水分即為揮發(fā)分重量。上述各組分的計(jì)算式為：水分：Mad=（失重/樣品重）X100灰分：Aad=（灰重/樣品重）X100揮發(fā)分：Vad=佚重/樣品W X 100-Mad各組分的測定允許誤差列于附錄中

4、。三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備本實(shí)驗(yàn)中用到的主要設(shè)備有：馬弗爐、鼓風(fēng)干燥箱、1 / 10000天平、玻璃干燥器及稱量瓶、瓷坨煙等。馬弗妒及其溫控儀器四、實(shí)驗(yàn)步驟1. 準(zhǔn)備工作將鼓風(fēng)干燥箱、馬弗爐升溫至實(shí)驗(yàn)要求的溫度并制備實(shí)驗(yàn)煤樣。2. 水分的測定在分析天平上稱出預(yù)先烘干的帶蓋稱量瓶的空重，然后加入粒度小于o2nini的煤樣 l±0. lg,稱量時(shí)讀數(shù)精確到小數(shù)點(diǎn)后4位。打開瓶蓋，將稱量瓶置入預(yù)先加熱到105 iio°c的鼓風(fēng)干燥箱中，煙煤干燥1小時(shí)，無煙煤干燥11. 5小時(shí)。取出稱量瓶并加蓋, 在空氣中冷卻23分鐘后，放入干燥器中冷卻到室溫（約20分鐘），稱重。3. 灰分的測定在預(yù)先灼燒并

5、稱出空重的矩形圮煙中加入粒度為0. 2mm以下的煤樣1 ±0lg,稱量 時(shí)準(zhǔn)確至小數(shù)點(diǎn)后4位。將1 甘煙置入已預(yù)熱到850°C的馬弗爐中，在815±10°C的溫度下灼 燒40分鐘，取出圮煙在空氣中冷卻5分鐘后，放入干燥器內(nèi)冷卻到室溫（約20分鐘），稱 重。稱重后的樣品再進(jìn)行每次20分鐘的檢查性灼燒，直至重量變化V0001g為止（當(dāng)灰 分15%時(shí)可不進(jìn)行檢查性灼燒），并取最后一次測定重量進(jìn)行計(jì)算。4. 揮發(fā)分的測定在分析天平上稱岀預(yù)先在900°C下燒至恒重的帶蓋圮煙的空重，加入粒度VO. 2mni的 煤樣1 ±0. lg,稱準(zhǔn)至小數(shù)點(diǎn)后

6、4位，輕輕振動圮煙待煤樣鋪平后加蓋（若為褐煤或長焰 煤則應(yīng)預(yù)先壓塊，并切成約3mm的小塊備用）。將圮垠迅速置入預(yù)先升溫至920°C的馬弗 爐中，并在900±10°C的溫度下繼續(xù)加熱7分鐘（若3分鐘內(nèi)爐溫不能恢復(fù)到900±10°C并 保持到實(shí)驗(yàn)結(jié)束，則該實(shí)驗(yàn)作廢）。取岀圮煙在空氣中冷卻56分鐘后，放入干燥器中冷卻到室溫(約20分鐘),稱重。根據(jù)煤樣的焦渣特征及Vdaf值進(jìn)行煤種類判斷及其低發(fā)熱 jzl ad里Q的計(jì)算。net焦渣特征，即測定揮發(fā)分時(shí)所殘留的焦渣外形特征，共分為八類，即：(1) 粉態(tài)：全部是粉末，沒有互相粘連的顆粒；(2) 粘著：以

7、手指輕壓即成粉末；(3) 弱粘結(jié)：以手指輕壓即成碎塊；(4) 不熔融粘結(jié)：以手指用力壓才成碎塊；(5) 不膨脹熔融粘結(jié)：焦渣呈扁平餅狀，煤粒界限不易分清，表面有銀白色光澤；(6) 微膨脹熔融粘結(jié)：焦渣用手指不能壓碎，表面有銀白色光澤和較小的膨脹泡；(7) 膨脹熔融粘結(jié)：焦渣表面有銀白色光澤，明顯膨脹，但高度不超過15mm；(8) 強(qiáng)膨脹熔融粘結(jié)：同(7),但高度超過15mm。由于焦渣特性對系數(shù)K1有較明顯的影響，因此在實(shí)驗(yàn)中一定要根據(jù)以上特征對焦渣進(jìn)行正確分類。五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1. 測定數(shù)據(jù)的記錄及處理2. 煤的種類的判斷鑒于我國對煤的種類的劃分是以無灰干燥基揮發(fā)分含量Vdaf為根據(jù)，而Vdaf與

8、Vad 之間存在以下的換算關(guān)系：xtoov ad adVdafl00-M+A(ad則根據(jù)Vdaf可進(jìn)行煤的種類判斷。3低發(fā)熱量q齧計(jì)算adQ的近似netnet根據(jù)測定的血d、Add和Vad數(shù)據(jù)，結(jié)合不同的煤種，可按下列公式進(jìn)行計(jì)算:無煙煤:煙煤：adQ= Ko- 360Mad- 385Aad lOOVad (kJ / kg) netadQ=100Ki- (Kl + 25. 12) (Mad+Aad) - 12. 56Vad(kJ / kg) net式中：KO、KI為系數(shù)。其中KO可根據(jù)Vdaf查附錄得，K1則隨Vdaf及焦渣特征改變,可由附錄查得。4計(jì)算被測定煤樣的標(biāo)準(zhǔn)燃料值。WOIRD恪式測定數(shù)據(jù)記錄表1專業(yè)資料整理測定編號彳器名稱及重量容蠱（小（?。ㄐ。ㄐ。?空重?zé)崽幚?O/O/O/O/O>/JV7T固宋碳F（ad = 100 Mad-Aad Vad4d.煤的種類褐煤炸煤無煙煤Vdaf(%)>3710446<10