(一)发电厂用煤分类
煤的分类方法很多,各国都有自己的分类标准。现在美国应用的煤分类标准是由美国材料试验学会(ASTM)建立的,其分类是通过煤的工业分析所确定的挥发分和固定碳的含量以及煤的发热量作为分类标准的。欧洲使用硬煤的国际分类标准和褐煤的国际分类标准。
我国现有的煤分类方法是《中国煤炭分类》(GB/T 5751—2009)确定的,主要是根据炼焦工业的需要制定的,包括全部褐煤、烟煤和无烟煤的工业技术分类标准。分类方法采用表征煤化程度的参数,即干燥无灰基挥发分Vdaf作为分类指标进行的,分为褐煤、烟煤和无烟煤三大类。一般Vdaf≤10%的为无烟煤;Vdaf>37%的为褐煤;它们之间的为各类烟煤,其中10%<Vdaf<20%,黏结指数G≤5的煤为贫煤。
为适应火力发电动力用煤的特点,提高煤的使用效率,发电用煤的分类是根据对锅炉设计、煤种选配、燃烧运行等方面影响较大的煤质项目制定的。这些项目为煤的干燥无灰基挥发分Vdaf、收到基水分M ar、干燥基灰分Ad、干燥基全硫分Sd,t及灰的软化温度ST等5项。因为发热量与煤的挥发分密切相关,并能影响燃烧温度水平,所以用收到基低位发热量作为辅助指标,配合使用。此方法是我国发电用煤国家分类标准《发电煤粉锅炉用煤技术条件》(GB/T 7562—2010)(也称之为VAMST分类标准)确定的,见表5-2所列。
表52 我国发电用煤分类标准(VAMST)①
① 煤的采样按《商品煤人工采样方法》(GB 475—2008);煤样缩制按《煤样的制备方法》(GB 474—2008)。
② Qnet,ar低于下限值时应划归Vdaf数值较低的1级。
③ Az=4186A ar/Qnet,ar。
④ Sd,z=4186S ar/Qnet,ar。
发电厂用煤质量分类标准可用于电厂建设中根据煤的来源确定煤所处的级区,作为设计部门选择电厂设备和系统的依据。
(二)各类煤质的燃烧特性(www.daowen.com)
1.无烟煤
无烟煤俗称白煤,表面呈明亮的黑色光泽,机械强度高,便于运输和存储。无烟煤为煤化程度最高的煤,含碳量最多(一般大于50%,最高可达95%),杂质较少。灰分不多,水分较少,挥发分含量少(小于10%),且挥发分析出温度较高(可达400℃),所以无烟煤着火困难,也不宜燃尽,但其发热量很高(一般为25000~32500kJ/kg),燃烧时焦炭无黏结性,储存过程中不易风化和自燃。
2.烟煤
烟煤的含碳量仅次于无烟煤,含碳量较高,一般为40%~60%,杂质少,含氢量较高,发热量较高,约为20000~30000kJ/kg;挥发分含量较多,约10%~45%,故大部分烟煤都易点燃,燃烧快,燃烧时火焰长;难题是防止低灰熔融温度煤的结渣。
贫煤是挥发分含量介于10%~20%的烟煤,挥发分较少,性质介于无烟煤和烟煤之间,燃烧性能方面比较接近于无烟煤;劣质烟煤,挥发分含量20%~30%,水分高,灰分更高的烟煤,发热量低,为11000~12500 kJ/kg。这两种烟煤着火及燃烧均比较困难。
3.褐煤
褐煤的煤龄短,碳化程度不如烟煤,含碳量低约40%~50%,水分含量较高,约20%~40%,灰分含量高,发热量低,Qnet,ar=10000~21000kJ/kg。挥发分含量较高,为40%~50%,甚至到60%,且挥发分析出的温度较低(小于200℃),故着火及燃烧都比较容易。
褐煤表面呈棕褐色,质脆易风化,也很容易自燃,不宜远途运输和长时间储存。
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