1. 褐煤(柴煤) 主要用於那個工業領域誠心提問
褐煤包括老褐煤和年輕褐煤,後者又叫「柴煤」。你所說的褐煤可能就屬於年輕褐煤。這類煤不適用於做燃料,主要應用於:1)提取褐煤蠟,這是最有經濟價值的產品;2)製造腐植酸和黃腐酸及其各種有機-無機復混肥料、液體肥料、植物生長調節劑;3)用於製造石油鑽井液處理劑(如磺化褐煤、褐煤-高聚物復合樹脂等);4)用於製取環保用的吸附材料(如廢水處理、廢氣吸附);4)其他化工領域,如熱裂解制燃料油、氣化、液化以及生產各種化工原料(有的仍在工業試驗階段)。但你首先必須了解和測定柴煤的基本組成和性質,包括水分、灰分、揮發分、碳/氫、腐植酸、蠟(瀝青)、氣化活性等指標,才好確定做什麼比較合適。
2. 怎麼理解工業爐窯 是什麼意思
工業窯爐:工業窯爐按熱工制度又可分為兩類:一類是間斷式窯爐又稱周期式窯爐,其特點是窯爐子間斷生產,在每一加熱周期內窯爐溫是變化的,如室式窯爐、台車式窯爐、井式窯爐等;第二類是連續式窯爐,其特點是窯爐子連續生產,窯爐膛內劃分溫度區段。在加熱過程中每一區段的溫度是不變的,工件由低溫的預熱區逐步進入高溫的加熱區,如連續式加熱窯爐和熱處理窯爐、環形窯爐、步進式窯爐、振底式窯爐等。
【分類】
可控氣氛窯爐
可控氣氛窯爐是使用人工制備的氣氛,通入窯爐內可進行氣體滲碳、碳氮共滲、光亮淬火、正火、退火等熱處理:以達到改變金相組織、提高工件機械性能的目的。在流動粒子窯爐中,利用燃料的燃燒氣體,或外部施加的其他流化劑,強行流過窯爐床上的石墨粒子或其他惰性粒子層,工件埋在粒子層中能實現強化加熱,也可進行滲碳、氮化等各種無氧化加熱。在鹽浴窯爐內,用熔融的鹽液作為加熱介質,可防止工件氧化和脫碳。
沖天窯爐
在沖天窯爐內熔煉鑄鐵,往往受到焦炭質量、送風方式、窯爐料情況和空氣溫度等條件的影響,使熔煉過程難於穩定,不易獲得優質鐵水。熱風沖天窯爐能有效地提高鐵水溫度、減少合金燒損、降低鐵水氧化率,從而能生產出高級鑄鐵。
無芯感應窯爐
隨著無芯感應窯爐的出現,沖天窯爐有逐步被取代的趨勢。這種感應窯爐的熔煉工作不受任何鑄鐵等級的限制,能夠從熔煉一種等級的鑄鐵,很快轉換到熔煉另一種等級的鑄鐵,有利於提高鐵水的質量。一些特種合金鋼,如超低碳不銹鋼以及軋輥和汽輪機轉子等用的鋼,需要將平窯爐或一般電弧窯爐熔煉出的鋼水,在精煉窯爐內通過真空除氣和氬氣攪動去雜,進一步精煉出高純度、大容量的優質鋼水。
火焰窯爐
火焰窯爐的燃料來源廣,價格低,便於因地制宜採取不同的結構,有利於降低生產費用,但火焰窯爐難於實現精確控制,對環境污染嚴重,熱效率較低。
電窯爐
電窯爐的特點是窯爐溫均勻和便於實現自動控制,加熱質量好。按能量轉換方式,電窯爐又可分為電阻窯爐、感應窯爐和電弧窯爐。以單位時間單位窯爐底面積計算的窯爐子加熱能力稱為窯爐子生產率。
3. 煤的工業利用
各國的能源構成不同,消費構成也不同。我國能源以煤為主,約佔70%,煤炭的消費構成大體如下:火力發電31%,各種工業鍋爐31%,民用20%,煉焦8%,蒸汽機車4%,化工3%,出口3%。不同部門對煤質的要求不同。
1.煉焦用煤
焦炭用於煉鐵、鑄造、生產電石、氣化以及金屬的冶煉等。煉焦是在煉焦爐的炭化室內進行的。炭化室寬0.45m,高4.3~5.5m,長14~16m,可裝煤18~27t,炭化室兩邊為燃燒室,溫度達1300℃,隔著耐火磚把炭化室加熱至1100℃,煤在炭化室中隔絕空氣干餾,大約經過14~16h,煤就煉成焦炭。煉焦產品中焦炭約佔75%,焦爐煤氣18%,煤焦油4%,還有粗苯、氨、硫等。每座焦爐有炭化室幾十個至上百個。焦爐煤氣熱值很高,是很好的氣體燃料。煤焦油經分餾後可得到很多有用的化工產品,如汽油、煤油、柴油、潤滑油、瀝青等,粗苯和氨也是主要的化工原料。我國每年生產的焦炭5000×104t以上,其中大部分用於高爐煉鐵。焦炭在煉鐵高爐中所起的作用主要有三:一是還原劑,與鐵礦石中的氧作用生成CO和CO2,把鐵還原出來;二是熱源,焦炭燃燒時產生高溫(煉鐵高爐溫度約1600℃),保證化學反應的進行,使鐵礦石熔化;三是支撐劑,焦炭在高溫下不變形,保證高爐中氣流暢通、生產正常地進行。所以煉鐵必須有一定粒度的高強度、低灰低硫的優質焦炭。為保證焦炭的質量,對煉焦用煤有如下的要求:
1)有較強的結焦性和粘結性:煉焦用煤一般都要用多種煤配合煉焦;強粘結性煤如肥煤、焦煤要佔50%~60%,而粘結性差的煤如氣煤、瘦煤用量為40%~50%,有時也可用一部分弱粘煤代替氣煤。配煤後的膠質層厚度Y為16~20mm為佳。
2)煤的灰分要低:煉焦煤的灰分增加0.8%,焦炭的灰分就增加1%,焦炭的強度會下降2%,煉鐵時的焦比(煉1t鐵所需焦炭量與鐵的比值)要增高2%~2.5%,生鐵產量要下降2.55%~3%,高爐排渣量要增加2.7%~2.9%。所以要求煉焦煤的灰分越低越好。但為了保證精煤的回收率,所以煤焦配煤的灰分Ad≤10%為宜。由於我國的氣煤多,而焦煤少,所以我國焦煤、肥煤的灰分可放寬至12%,氣煤的灰分則要小於9%。不管原煤灰分多低,煉焦用煤都要進行洗選,不但降低了灰分,而且可脫除大部分絲質體和半絲質體等不粘結組分,使鏡質組富集而提高煤的粘結性。
3)煤的硫分要低:煉焦煤中的硫有80%進入焦炭,焦炭在煉鐵時,硫進入生鐵。生鐵中含硫大於0.07%,即為廢鐵,不能煉鋼,因煉出的鋼具熱脆性,易脆裂。為了脫硫,要在高爐中加入石灰石、白雲石等熔劑與硫形成爐渣(CaS)排出。通常煉焦煤的硫增加0.1%,焦炭中的硫增高0.08%,石灰石用量就增加1.6%,焦比上升1.2%,高爐的生產能力就降低1.6%~2.0%。所以要求煉焦配煤後的硫含量St,d≤1.2%。有些工業先進國家,要求配煤的硫含量要小於0.5%。煤中的磷在煉焦時也會進入焦炭,焦炭煉鐵時磷進入鐵中。磷也會使鐵變脆,其危害比硫更大。煉焦配煤中要求磷含量Pd≤0.1%。我國煤中的磷含量一般都不高。
4)配煤的揮發分要合適:配煤的揮發分過高,會降低焦炭強度;揮發分過低,雖可提高焦炭的強度和塊度,但煉焦時膨脹壓力過大,推焦困難,而且揮發分低,化學產品的回收率低,使煉焦成本提高。一般配煤的揮發分Vdaf為28%~32%較合適。若生產鑄造焦,揮發分可低一點(Vdaf=28%),可得較多的大塊焦。化工用焦,焦炭強度可稍降低,故揮發分可高些,灰、硫的要求也可放寬一些。
5)其他指標要求:要求配煤總水分Mt在7%~10%之間。因水分高,消耗熱量,需要延長煉焦時間,降低焦炭的產量。煉焦配煤的粒度,要求小於3mm佔80%以上。粒度太大,煤料混合不均勻,煉出焦炭強度受影響;粒度太小,增加磨煤費用和電耗,而且裝爐煤的堆密度變小,會減少焦炭產量,降低焦炭質量。配煤的粘結性較差時,可用搗固的辦法增加堆密度,減少顆粒間的間隙,改善煤的粘結性,也可加入瀝青等粘結劑來改善粘結性。煤料揮發分高,收縮太大時,可加入細粉碎無煙煤、半焦等瘦化劑,以提高焦炭強度。
2.氣化用煤
煤直接燃燒效率低,熱能利用率僅15%~18%,且污染大氣。我國每年燃燒煤炭排入大氣的煙塵量達1200×104t,SO2達1800×104t,占排入大氣污染物總量的60%~80%。全國有幾十個城市出現酸雨,近40%的國土受酸雨的污染,酸雨主要是硫酸(90%),其次為硝酸和弱酸。大氣中含硫0.8mg/m3就會使人致病,酸雨使湖泊酸化、魚藻死亡、農作物枯萎、土壤中養分流失,還破壞金屬構件、建築物,文物古跡、油漆、衣物也受其腐蝕。酸雨給國民經濟造成巨大損失,已成為國際上重大的環境污染問題。用煤生產煤氣作為燃料稱為煤的氣化,是減少對大氣和環境污染的辦法。煤氣的熱效率高達55%~60%,比直接燃煤提高3倍,潔凈、空氣污染小,運送方便,生產工藝和設備比較簡單。煤的氣化是使煤與氧氣、空氣、水蒸氣等反應,生成含有CO和H2等可燃氣體的工藝過程,即把固態的煤變成可燃氣體的過程。
2C+O2→2CO+Δ
C+H2O→CO+H2-Δ
式中:Δ表示無效成分。
據氣化劑的不同,煤氣可分為空氣煤氣、水煤氣和半水煤氣等。以空氣作為氣化劑生產出來的煤氣稱為空氣煤氣,但有效成分H2和CO含量只有12%,發熱量太低,用處不大;以水蒸氣、氧氣作為氣化劑生產出來的煤氣稱為水煤氣,有效成分CO和H2的含量可達86%,發熱量高,可作燃料和化工原料,也是工業用氫的來源;以空氣和水蒸氣作為氣化劑生產出來的煤氣稱為半水煤氣,有效成分H2和CO的含量達70%,N2含量為20%,發熱量中等,是合成氨的原料,也可作燃料。
氣化用的爐型不同,對煤質的要求也不一樣。常見的有固定床氣化爐、沸騰床氣化爐和懸浮床氣化爐。
(1)固定床氣化爐
固定床氣化爐為圓形爐子,煤由爐子上方加入,在爐柵上進行燃燒氣化。氣化劑從爐柵下部向上通入,生成的煤氣從上方導出。爐柵附近溫度高,為氧化層,向上溫度逐漸降低,分別為還原層、干餾層和乾燥層。
固定床氣化爐必須用塊煤,粒度最好為25~50mm,其次為13~50mm,13~25mm,25~75mm等。煤種以低煤級的褐煤、不粘煤、長焰煤、弱粘煤、氣煤為佳。要求煤的抗碎強度較高,熱穩定性要好(TS+6>70%),煤的活性好,灰分Ad<25%,硫分St,d<2%,固態排渣爐要求煤灰的軟化溫度ST>1200℃,液態排渣爐要求煤灰的熔化溫度FT<1300℃,要求煙煤膠質層厚度Y<16mm。
(2)沸騰床氣化爐
煤在爐上呈浮動的狀態,就像沸騰的水,故稱沸騰床氣化爐。用粒度<8mm的煤,而<1mm的粉煤越少越好,不然飛灰的損失大,影響煤的有效利用率。煤種以低煤級的褐煤、長焰煤或不粘煤為佳。要求煤的水分Mt≤12%,灰分Ad≤25%,硫分St,d<2%,活性要好,a>60%(950℃時CO2的還原率),煤灰軟化溫度ST<1200℃。
(3)懸浮床氣化爐
把煤磨成粉,噴至爐內呈懸浮狀態進行燃燒氣化。煤要磨得很細,<200網目(篩孔邊長為0.074mm)的煤粒要>90%。煤粉在爐中1s內完成氧化反應,爐中溫度高達1400~1500℃。生成煤氣可供生產合成氨。該爐對煤種不限,對粘結性等無要求,但煤的水分要盡量少,Mt<5%。懸浮床氣化爐生產能力大,1h可生產5×104~12×104m3的煤氣。
(4)生產合成氨對煤質的要求
我國中型化肥廠生產合成氨的氣化爐一般用固定床氣化爐,對煤質有嚴格要求。要用無煙煤,塊煤粒度為25~50mm,或15~100mm,13~25mm,13~70mm;含矸率(粒度大於50mm的矸石量百分比)小於4%,限下率(小於粒度下限的煤百分比)為15%~21%;Mt<6%;Vdaf≤10%,Ad為16%~24%,St,d≤2.0%,ST≥1250℃,TS+6≥70%,抗碎強度(大於25mm)不小於65%。
3.液化用煤
煤的液化就是將煤中的有機質轉化成液態產物的加工過程。煤炭液化的主要目的是為了獲得液體燃料,如汽油、柴油、煤油等,也可將液態產物加工成無灰焦炭,用以製造電極、碳纖維、粘結劑,生產有機化工產品,煤液化的副產品煤氣可作為氣體燃料。
煤液化的方法可分3類:煤直接加氫液化(如高壓加氫法,溶劑精煉煤法);煤間接液化(先將煤氣化為水煤氣,然後合成液態產物);煤的部分液化(即低溫干餾法)。
(1)煤直接加氫液化
煤是固體,碳含量高、氧含量高(15%~25%)、氫含量低(<7%)、原子比小,煤的分子結構為高分子縮聚物,結構單元為縮合芳香環,環上帶有直鏈烴側鏈和各種含氧、氮、硫的官能團,各結構單元通過醚鍵或非芳香烴連接,煤分子量很大,一般認為>5000。石油是液體,氫含量高(11%~14%),氧含量低(<1%),H/C原子比大,石油分子結構以烷烴、環烷烴為主,分子量小,約200。煤的直接加氫液化,實質就是煤在溶劑、催化劑和高壓氫存在的條件下,切斷煤的化學鍵,在鍵的斷裂處用氫來補充,使煤變成低分子量、含氫高的油和氣。加氫液化時,煤要破碎至<0.3mm,與蒽油(或四氫萘)混合製成煤糊,反應塔中溫度為400~480℃,有CoMo催化劑,10~20MPa壓力,煤糊在反應塔中被裂解,加氫液化,生成的液態產物可分餾出各種組分,氣態產物可作燃料氣用。據需要可改變反應溫度和壓力,生產產品可以液態為主,也可以固態為主。固態產品稱溶劑精煉煤,是優質清潔燃料和化工原料,可用於煉焦配煤,做型煤的粘結劑,生產高級碳素材料、碳素纖維等。
加氫液化要採用低煤級的煤,如褐煤、長焰煤或Vdaf>35%的氣煤。碳氫比要小,C/H<16,殼質組和鏡質組含量要高,惰質組含量要低(I<10%,因其不液化),煤的灰分要低(Ad<5%),灰熔點要高(ST>1200℃)。
(2)煤間接液化(又稱一氧化碳加氫法)
其原理是先將煤氣化得原料氣(CO+H2),然後在一定溫度和壓力下經催化合成,得到液態烴和液化石油氣。產品有合成石油氣、汽油、柴油、燃料油、蠟、醇、酸、酮等。目前南非有正式生產廠,年產量超過200×104t。
煤間接液化對煤質的要求與氣化爐有關。如移動床加壓氣化爐,要求用塊狀無煙煤或焦炭,粒度均勻,灰分低,灰熔點高,抗碎強度高,熱穩定性好,硫分低,水分低,揮發分低。
(3)煤的部分液化
即低溫干餾,要用含油率高的褐煤或高揮發分煙煤,如長焰煤、氣煤等。
4.火力發電用煤
我國約有30%的煤用於火力發電,年耗煤約4×108t,是用煤大戶。我國火力電廠大多採用粉煤鍋爐,裝機容量越大的發電廠,對煤的熱值及可磨性要求越高。煤的粒度越細越好,要求<200網目(篩孔邊長<0.074mm)的粉煤要佔85%以上(褐煤80%以上),所以要求煤的可磨性越大越好,可減少電耗。影響電廠用煤指標的主要有揮發分(Vdaf)、灰分(Ad)、水分(Mar)、硫分(St,d)、發熱量(Qnet,ar)、灰熔點(DT,ST,FT)等。
1)發熱量等級(表7-10):不同煤級的煤,揮發分不同,發熱量不同,要根據不同爐型的煤來燃燒。如用任意煤級的煤,則燃燒的穩定性及效率會受影響。
表7-10 火力發電用煤對發熱量的要求
2)灰分等級(Ad):分3等:A1≤24%;A2為24%~34%;A3為34%~46%。灰分降低發熱量,粘污設備,造成顯熱損失,故對灰分有一定的要求。
3)水分等級(Mt%):
Vdaf≤40%時,M1≤8%,M2在8%~12%范圍內;
Vdaf>40%時,M1≤22%,M2在22%~40%范圍內。
煤中含水分Mt>60%時,要先乾燥,不能直接燃燒。
4)硫分等級(St,d%):S1≤1.0%或S2在1.0%~3.0%之間。硫分高於3.0%會造成嚴重的腐蝕和環境污染。
5)灰熔點(ST):固態排渣爐要求高的灰熔點,液態排渣爐要選用低灰熔點的煤。當Qnet,ar>12.54MJ/kg時,要求ST>1350℃;當Qnet,ar≤12.54MJ/kg時,對灰熔點不限。
5.鐵路機車用煤
機車鍋爐的煙道較短,要求水蒸氣的蒸發量大(70~80kg/(M2·h)),通風強度大,流速快(>30m/s),故需使用塊煤。如果用末煤就會產生飛揚損失,粉煤沒充分燃燒即被吹出,熱能不能得到充分利用,損失率可達15%~20%,大供氣時可達25%~30%。塊煤的粒度以6~50mm為好。塊煤供應不足時,也可供原煤,但含矸率要不大於1%,用混煤則要粒度為0~50mm。供應顆粒煤時限下率要小於15%,含末率要小,含末率增大1%,則煤耗增加0.4%。煤種可用長焰煤、弱粘煤、1/2中粘煤、1/3焦煤、氣煤、肥煤、氣肥煤等,要求揮發分大一些(Vdaf≥20%)。一般不使用褐煤,褐煤燃燒時火力不猛,使蒸氣壓力達不到要求。
機車用煤的硫分要低(St,d<1.5%),隧道多的地方要求St,d<1.0%,灰分要低(Ad≤24%)。煤的灰熔點越高越好,要求軟化溫度ST>1200℃,以免結渣影響爐子通風。煤的發熱量分3級:①Qnet,ar為20.9~23.00MJ/kg;②Qnet,ar為23.00~25.09MJ/kg;③Qnet,ar≥25.09MJ/kg。用弱粘結性煤較好,用不粘結煤易漏失,用強粘結性煤則阻礙爐子通風。
6.船舶用煤
船舶用煤對質量要求更嚴,因船的體積小,供煤不方便,故要求高熱值的低灰塊煤。粒度為13~50mm間的小塊和中塊煤或者混塊煤,灰分Ad<14%,發熱量Qnet,ar≥25MJ/kg,揮發分(Vdaf)最好在25%~40%之間,煤灰熔點ST≥1250℃。可採用單種煤,也可用配煤燃燒,一般無煙煤和褐煤不宜做船舶用的配煤。
7.高爐噴吹用煤
為了降低高爐煉鐵時的焦比,國內外普遍採用噴吹無煙煤粉、天然氣和重油等燃料來代替部分焦炭,可降低生鐵的成本,每噴吹1t優質無煙煤可節約焦炭800~900kg。噴煤粉率可達24%~30%,比用焦炭成本低一半。
噴吹用的無煙煤,要求可磨性好,HGI指數越大越好,可減少磨煤電耗;灰分、硫分要低,Ad≤12.5%,St,d<1.0%,Vdaf=10%左右,Mt<8%。水分高的無煙煤粉在噴吹時的黏滯力大,甚至使煤粉粘在一起而無法噴吹。煤灰成分中SiO2/CaO要小於1,因為CaO增高有助於降低酸性爐渣的黏度。無煙煤粉的細度,要求大於160網目的數量小於10%,最高不超過15%。我國新密、陽泉、汝箕溝、焦作、晉城等地的無煙煤可用於噴吹。低灰、低硫、強爆炸性的煙煤也可用於噴吹,如山西大同優質的弱粘煤。高變質的超無煙煤由於不易研磨成粉,一般不用於高爐噴吹。
8.燒結礦用煤
煉鐵時對品位高的鐵礦石經一定的破碎和篩分即可入爐冶煉,但對含鐵量較低的貧礦則要預先破碎、洗選,提高品位後,把精礦粉與無煙煤和溶劑等在溫度1300℃左右燒結成球,再送入高爐冶煉,把精料燒結成塊,即為燒結礦。燒結用煤質量的好壞,將直接影響生鐵的質量。燒結用的無煙煤粒度為0~3mm,灰分,硫分要低(Ad≤15%,St,d≤1.0%),發熱量要高。
9.制活性炭用煤
活性炭是一種帶有活性的炭製品,具有強吸附作用。活性炭是黑色、無味、無嗅的固體,不溶於一般有機溶劑。它具有發達的微孔結構,具有巨大的比表面積,每克活性炭比表面積可達500~1500m2,最高可達2500m2,使活性炭具有很高的吸附能力。活性炭的化學穩定性高,可在很廣的酸鹼度范圍內使用。
活性炭是一種疏水性的吸附劑,能在氣體和污水凈化中發揮作用。它能從被污染的潮濕空氣中吸附SO2,NO2,CO2,H2S,氯、汞蒸氣以及苯、醇、醛、酚、汽油等多種氣態烴,及多種細菌、病菌、臭氣,還能吸附污水中各種化學物質、石油和細菌、病毒等,使水凈化至地面水標准。活性炭又是一種優良的催化劑及載體,用於氧化、還原、脫氫、合成等化學反應中。活性炭廣泛應用於食品、醫葯、工業用油劑、橡膠加工、石油煉制、染色、無機試劑的制備、有機合成、氣體凈化、溶液中貴金屬和溶劑的回收、防毒面具、解毒劑以及航空、軍工、消防等方面。
活性炭的品種有粉狀和粒狀等。生產時先將煤在溫度600℃下進行干餾,除去揮發分,然後將碳化物在溫度900℃下進行焙燒,用含氧氣體和水蒸氣、ZnCl2等活性劑進行活化,清除被吸附在碳表面的各種污染物,把被堵塞的微孔打開,從而增加活性炭的內表面積,恢復其活性。
各種煤都可作為生產活性炭的原料。高煤級煙煤和無煙煤制出的活性炭微孔發育,中孔少,適於氣體和蒸汽的吸附,也可作催化劑載體,用於水的凈化。低煤級煙煤和褐煤製成的活性炭中孔發育,微孔少,適於氣體脫硫、脫色及大孔徑的催化劑載體。對原料煤的要求是灰分越低越好,最高不超過10%,硫分越低越好,制顆粒狀活性炭,則要求無煙煤的熱穩定性要好。
10.製造電石用煤
在電爐內2200℃的高溫下,將生石灰與焦炭進行反應,生成電石(CaC2)。電石與水反應,生成乙炔(C2H2),乙炔在氧氣中燃燒可產生3500℃的高溫,可用來切割金屬;電石還可用於製造塑料、合成纖維、合成橡膠、化肥和農葯等。
製造電石可用焦炭或無煙煤。對無煙煤的質量要求:固定碳含量要高,揮發分Vdaf<10%,灰分要低(Ad<7.0%),全硫St,d≤1.5%,磷含量Pd<0.04%,煤的密度以小於1.6g/cm3為佳,粒度最好是3~40mm。
11.制腐植酸用煤
製造腐植酸一般採用腐植酸含量高的泥炭、年輕褐煤和風化煙煤及嚴重風化的無煙煤。要求煤的腐植酸產率大於30%,煤的灰分不宜超過40%。煤灰成分中以含氧化鉀和五氧化二磷較多為好,這樣可製成含多種肥效的復合肥料。
12.提取褐煤蠟用煤
褐煤蠟是輕工業、化學工業中不可缺少的原料,制電纜、皮鞋油、復寫紙、電子產品都少不了它。適於提取褐煤蠟的煤是年輕褐煤,要求苯抽提物EB,d>3%,灰分不宜太高。老褐煤的蠟含量低,不宜作為原料。
13.水泥工業用煤
大、中型水泥廠的磚窯燒成用煤對煤質的要求較高。首先是煤的灰分越低越好,一般要求Ad在20%~26%的范圍內。灰分太高,煤的發熱量太低,達不到熟料的燒成溫度(1450℃以上,燃燒火焰溫度達1600~1700℃),要求煤的發熱量>21MJ/kg,溫度低影響熟料的礦物成分和結晶狀態,使水泥的安定性強度(標號)降低;要求灰分的成分穩定,因為煤灰成分會影響水泥的配料,煤的揮發分以Vdaf>25%為宜,但不要超過40%。揮發分適中,火焰明亮,升溫快,熟料的質量好,煤的硫含量St,d<3%;煤種以焦煤、1/3焦煤、不粘煤、弱粘煤、1/2中粘煤、氣煤等較合適,也可採用配煤的方式。粒度以末煤、粉煤、混煤等小粒度最適宜,可減少磨煤電耗,粒度過細,易發生自燃爆炸,不安全。
14.陶瓷工業窯爐用煤
陶瓷工業窯爐可以用柴、煤、油、煤氣、天然氣作為燃料,也可用電。以煤作為燃料對煤質的要求是:發熱量Qnet,ar≥21MJ/kg,揮發分Vdaf為25%~30%,灰分Ad≤20%,灰熔點ST≥1300℃,硫分St,d<2%。
15.工業鍋爐的用途與用煤量
(1)工業鍋爐
鍋爐是生產水蒸氣和熱水的設備,按用途可分為動力鍋爐(火力發電廠)、工業鍋爐和採暖鍋爐、廢熱鍋爐。動力鍋爐產生高溫、高壓過熱蒸汽,工業鍋爐產生飽和蒸汽或中、低壓過熱蒸汽,採暖鍋爐只產生低壓飽和蒸汽和熱水。工業鍋爐廣泛用於化學工業、造紙、印染、紡織等行業。我國工業採暖鍋爐有幾十萬台,年耗煤近4×108t。約占我煤產量的30%。
(2)工業鍋爐分類
層燃爐:燃料在爐排上鋪成層狀,空氣由爐排下送入。燃料一部分在爐排上燃燒,一部分在爐膛中燃燒,可儲存較多的煤,燃燒穩定。按操作方式可分為手燒爐、鏈條爐、拋煤機爐、振動爐排爐等。
懸燃爐:又稱煤粉爐,沒有爐排,燃料在爐內呈懸浮狀態燃燒,燃燒穩定性差,但燃燒效果好,機械化程度高,適於大爐。
沸騰爐:把煤料破碎至一定粒度,從爐排下送入壓力較高的空氣,將燃料層吹到一定高度燃燒。燃料在爐內上下翻滾,完成燃燒過程。該爐可燒劣質煤、油頁岩、煤矸石、石煤,但飛灰量大,熱損失大,耗電量大。管道易磨損。
(3)各種工業鍋爐對煤質的要求
鏈條爐:煤的發熱量Qnet,ar一般在19~21MJ/kg之間,揮發分Vdaf>15%,灰熔點ST>1200℃,弱結渣性;用煙煤,粒度為10~50mm。適於10~75t/h蒸汽量的中型鍋爐。
振動爐排爐:用於容量2~10t/h的鍋爐,適於低揮發分的煙煤和無煙煤,不宜用粘結性強、灰熔點低、水分高的煤。爐排振動易漏煤、飛灰多。
往復推動爐排爐:可用高灰分、高水分低煤級煤,不宜用無煙煤及粘結性強的煙煤,用於6t/h的小鍋爐。
拋煤機爐:適用各種煤種,但粒度要在30~40mm范圍內,水分Mt≤15%。適於蒸發量<10t/h的鍋爐。
懸燃爐;適於任何煤種,但要有磨煤設備,適於蒸發量大於75t/h的大中型鍋爐。
沸騰爐:可用劣質煤、油頁岩、石煤等。
手燒爐:條狀爐排,適用褐煤和高揮發分煤;板狀爐適用無煙煤。
16.生活用煤
包括居民生活用煤、服務行業、機關團體用煤、冬季採暖用煤、城鄉小企業生產用煤,約占我國煤年產量的20%,每年用煤超過2×108t。
燒散煤熱效率僅為10%,煤球為20%,蜂窩煤為30%,上點火蜂窩煤達40%~50%。上點火蜂窩煤對煤質的要求是:易燃、上火快,發熱量高,硫低,火旺耐燒,使用方便,發熱量Qnet,ar在23~25MJ/kg之間,Vdaf在15%~20%范圍內,St,d<0.5%,著火點低。
4. 想知道什麼是「工業煤」
工業用煤主要是煙煤,煙煤的種類也較多,主要有以下的各種類型。
長焰煤:長焰煤是最年輕的煙煤。呈弱粘結性的長焰煤在低溫干餾時能析出較多的焦油。—般用作動力、民用燃料,氣化原料,也可供低溫干餾生產半焦或煉油原料。主要產地有甘肅的靖運、河南的義馬、陝西的彬縣、遼寧的阜新、撫順,山西的大同及平朔等。
瘦煤:瘦煤屬中高等變質煙煤,加熱時能產生少量的膠質體,軟化溫度高,可以單獨煉焦,結成的焦炭塊度大,裂紋少,熔解較差,耐磨強度低。主要產地有陝西的銅川、韓城、蒲白和澄合等煤礦,河南的平頂山,河北的峰峰煤礦等。
不粘煤:不粘煤在焦化中不結焦,煤的水分有時高達10%以上,一般用作動力及民用燃燒,也可作氣化用煤。主要產地有遼寧的阜新、陝西的神府等。
氣煤:氣煤屬低等變質煙煤,加熱時有較多的揮發物和焦油析出,膠質體的熱穩定性差。氣煤能單獨煉焦,但焦炭細長而易碎,配煤煉焦可以增加煤氣生產率和提高副產品回收率。主要產地有山西的大同、黑龍江的鶴崗、江西的樂平,陝西的黃陵等地。
焦煤:焦煤屬中等變質煙煤,加熱時能產生穩定性很好的膠質體。焦煤是優質的煉焦原料,用焦煤單獨煉焦時,所得焦炭塊度大、裂紋少;機械強度和耐磨強度都很高,但由於膨脹壓力大,用大型煉焦爐生產時,易造成推焦困難。主要產地有河北的開灤、峰峰,江蘇的大屯,安徽的兩淮、山西的軒崗和黑龍江的雙鴨山等煤礦。
肥煤:肥煤屬中等變質的煙煤,加熱時能產生大量的膠質體。在煉焦過程中,煤的軟化、固化溫度的間隔較大,用肥煤單獨煉焦時能產生熔解性良好的焦炭。但裂紋較多,焦炭易成小塊,機械強度及耐磨強度均差,多用作配煤煉焦的主要成分。主要產地有山東的究州,河南的平頂山和山西的霍縣等。
除了煙煤以外,我國其它的煤炭品種尚有:
燭煤:有一種炭,用紙就可點燃,並發出明亮的光焰,像蠟燭一樣,因此人們稱它為燭煤。燭煤通常呈灰黑色或褐色,光澤也較暗淡,有時略帶油脂光澤,斷口呈貝殼狀,含植物小袍子較多,可含少量藻類,也可能不含。燭煤揮發物含量和焦油產出軍較高。主要產地:山西的渾源、大同,山東的新滇、兗州和棗庄。
藻煤:有—種光澤暗淡、結構均一、呈塊狀構造、韌性較大、易燃、有瀝青味的煤;在顯微鏡下觀察,可見它主要是由密集的藻類組成的,也含有少量粘土礦物,這就是藻煤。藻煤的揮發物氫含量高、焦油產出宰高,但有時灰分也高。主要產地:山西的渾源、蒲縣,山東的肥城和兗州。
弱鑽煤:弱粘煤是隔絕空氣加壓時產生的。膠質體很少,有時也可單獨煉焦,但焦炭多呈小塊,易粉碎。煉焦時可小量配用。它的主要用途是作氣化原料和機車、發電廠燃料。主要產地有陝西的彬(縣)長(武)礦區、銅川的焦坪等。
煤精:煤精是煤的一個特殊品種,煤精又稱煤玉、炭精、灰根、烏玉、墨石、煤根石、墨精石等。它同普通煤一樣可以燃燒,其主要特點是質地緻密,具有一定的韌性,不透明,黝黑閃亮,拋光後呈玻璃光澤,硬度2.4—4,相對密度1.3—1.35,可用作工藝雕刻製品原料;實物資料證實,有些煤精製品及其坯料被埋在地下數百年乃至數千年,仍保存完好,沒有風化、龜裂現象。沈陽新東遺址發掘出來的煤精雕刻製品,是我國從六七千年前石器時代就已開始利用煤炭的直接證據。
無煙煤:無煙煤是變質最深的礦產煤,含碳量通常高達90%一98%,而可燃基氫含量很低,一般<4%,它的化學反應性較低,光澤強、硬度高,常常供作民用燃料。但有些化學反應性較強,熱穩定性較高的無煙煤,可用作化學作合成的原料。而低灰、低硫的老年無煙煤則是生產碳素製品的重要原料。無煙煤主要產地有寧夏的汝箕溝,山西的晉城、陽泉,河南的焦作、鄭州,貴州的畢節地區等。
褐煤:褐煤是未經變質的煤,其化學反應性強,放在空氣中極易風化而破碎成小塊,熱穩定差,塊煤加熱後破碎嚴重,多作民用燃料或煤化工產品,如褐煤臘、硝基腐植酸銨等。主要產地有內蒙古伊敏河、霍林河、大雁、元寶山、准噶爾,雲南小龍潭、昭通等。
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(http://www.instrument.com.cn/bbs/shtml/20040801/68915/)
5. 燒窯用什麼煤燒,使窯內溫度最達1200度以上。
低位發熱值大於5500千卡/公斤的煙煤。
6. 工業鍋爐用什麼煤炭
多為動力煤,動力用煤就類別來說,主要有褐煤、長焰煤、不粘結煤、貧煤;氣煤以及少量的無煙煤。從商品煤來說,主要有洗混煤、洗中煤、粉煤、末煤等。劣質煤主要指對鍋爐運行不利的多灰分(大於40%)低熱值(小於15。73兆焦/千克)的煙煤、低揮發分(小於10%)的無煙煤、水分高熱值低的褐煤以及高硫(大於2%)煤等。
7. 煤怎麼分類民用用什麼煤 工業用什麼煤
面煤,沫煤一般用作動力煤,發電。
籽煤,也就是說的38塊或者更小點的,也可作動力煤,煉鋼。
大中塊民用較多,燒鍋爐,燒爐子。
工業用的肯定是需要合算成本的,所以相比民用是價格較低,質量較差的煤。
8. 哪種煤炭適用於哪種工業
住西沙灘那條街的招待所吧!
9. 工業用煤的國家標准是什麼
中國工業用煤炭分類國家標准(GB5751-86)
類別 符號 包括數碼 分類指標( Vdaf% 揮發份 GRL粘結指數 Y,MN膠質層 )
無煙煤 WY 01,02,03 10
貧煤 PM 11 >10.0-20.0 ≤5
貧瘦煤 PS 12 >10.0-20.0 5-20
瘦煤 SM 13,14 >10.0-20.0 >20-65
焦煤 JM 24 >20.0-28.0 >50-65 <25.0
15,25 >10.0-20.0 >65 <25.0
肥煤 FM 16,26,36 >10.0-37.0 (>85) >25
1/3焦煤1/3JM 35 >28.0-37.0 >65 <25.0
氣肥煤 QF 46 >37.0 (>85) >25.0
氣煤 QM 34 >28.0-37.0 >50-65 <25.0
43,44,45 >37.0 >35-65 <25.0
長焰煤 CY 41,42 ≥37.0
1/3焦煤
質量要求:灰份≤9.5--10% 揮發份 28--32% 硫份≤0.7% G值>75 Y值> 14mm 國際上級冶金煤
主焦煤
質量要求:灰份≤9.5--10% 可燃基揮發份 18--24% 硫份≤0.7% G值>75 Y值> 16mm。
主焦煤: 灰份% 含硫% 揮發份% G值 Y值
<9.5 <0.6 18-26 >65 >18
1/3焦煤: ≤9.5 ≤0.6 28-35 >75 >18
肥煤是指國家煤炭分類標准中,對煤化變質中等,粘結性極強的煙煤的稱謂,煉焦煤的一種,煉焦配煤的重要組成部分,結焦性最強,熔融性好,結焦膨脹度大,耐磨;精煤是指經洗選加工供煉焦用或其他用途的洗選煤炭產品的總稱。
10. 輪窯怎麼用煤炭
目前,國內制磚工藝的輪窯絕大多數採用固體燃料煤,以煤矸石、劣質煤,粉煤灰、焦炭末等工業廢料作內燃料。個別磚瓦廠也有採用燃料油和天然氣作為燃料。
此外,國外一些磚瓦工業發展較先進的國家,為了改善輪窯操作條件,提高其機械化水平,在輪窯結構上也做了不少改進,並實現了裝出窯機械化.從而大大提高了輪窯生產的作業水平,這些都有待於我們摸索和探討.使其在國內也能有新的發展。