第二章煤质基础知识

25第二章煤质基础知识第一节煤炭的形成、分类、分级2-1(A)煤是如何形成的?答：煤是由古代的植物在湖泊、沼泽地带埋没在水底、泥沙中，经过漫长的地质年代和地壳运动，在隔绝空气的情况下，在细菌、高温、高压的作用下，经过生物、物理、化学作用，逐步演变而成的。2-2(A)成煤的原始物质是什么?答：植物。2-3(B)高等植物演变而成的煤叫什么煤?低等植物演变而成的煤叫什么煤?答：高等植物演变而成叫腐植煤，低等植物演变而成叫腐泥煤。2-4(B)世界上储量最大，分布最广的是那一种煤?答：腐植煤。2-5(C)煤的生成，需要哪几个基本条件?答：(1)植物残骸；(2)地质条件(沼泽或湖泊)；(3)地理环境。2-6(C)煤的形成分为那几个阶段?答：分两个阶段，分别是泥炭化阶段和煤化阶段。2-7(ABC)根据作用的因素及所发生变化的不同，煤化阶段可分为那两个连续作用过程?答：煤化阶段包含2个阶段，分别是成岩作用阶段和变质作用阶段。2-8(B)什么叫泥炭化作用阶段?答：距现在约2．5亿年以前，地球上水陆纵横，沼泽密布，气候温和湿润，很适合植物的生长，到处是茂密的植物群。植物死后，遗骸堆积在充满水的沼泽中，由于地壳变动，沉积地带逐汇渐下降，泥砂不断冲积，植物遗骸一层一层地埋在地层中，在缺氧的条件下，受厌氧细菌的作用，发生复杂的生物化学、物理化学变化，逐渐变成腐泥和泥炭。这是成煤过程的第一阶段——泥炭化阶段。2-9(B)什么叫变质作用阶段?答：成煤过程的第二阶段是变质阶段，也叫煤化阶段，也就是从腐泥、泥炭转化成煤。由于地壳下沉和变动及其它原因，已生成的腐泥、泥炭被埋在地表深处，在温度、压力作用下，随着时间的推移，逐渐失去氧、氮和氢，相对地增加了碳的含量，硬度增加．变成了最年轻的煤——褐煤。随着地壳的继续下沉，温度和压力继续上升，煤层的煤质继续发生变化，煤化过程进一步加深，褐煤逐步变成烟煤，最后变成无烟煤。根据煤的形成过程，煤可以分为泥炭、褐煤、烟煤和无烟煤四大类。2-10(A)我国的主要成煤期?答：古生代石炭纪、二迭纪；中生代侏罗纪、白垩纪；新生代第三纪。2-11(B)煤中的水分随煤的变质程度加深而呈规律变化，请将泥炭、褐煤、年轻无烟煤26按逐渐减少的规律排列。答：泥炭—→褐煤—→年轻无烟煤2-12（A）煤的主要组成物质是什么？答：煤主要是由有机物质组成。有机物质由碳，氢，氮、氧及部分硫等组成，是可以燃烧的，所以也叫可燃体。还有一部分无机物质，主要是各种矿物杂质，是不能燃烧的。2-13（C）请列出不同煤化程度的煤炭特征。答：各类特征如下表2-1所示：表2-1不同煤化程度的煤炭特征表特征泥炭褐煤烟煤无烟煤颜色棕褐色，黑色褐至黑褐色黑色灰黑色光泽多数暗有一定光泽有弱金属光泽外部条带自原生植物残体不明显呈条带状无明显条带燃烧现象有烟，发热量低，不结块有烟，发热量低，不结块多烟，发热量高，结块无烟，发热量高，不结块内在水分很高高低很低密度(T/m3)很低1.1～1.41.2～1.41.35～1.9硬度很软，呈海绵状脆弱，易裂较高高碳水化合物有无无无腐植酸有有无无2-14（C）国家标准CB5751《中国煤炭分类》对煤炭如何分类？答：国家标准CB5751《中国煤炭分类》，先按煤的煤化(变质)程度将所有的煤分成了三大类，即：无烟煤、烟煤和褐煤；又按各类煤的煤化程度和工业利用途径分别分出若干个小类。无烟煤分为无烟煤一、二、三号，烟煤分为贫煤、贫瘦煤、瘦煤、焦化、肥煤、1/3焦煤、气肥煤、气煤、1/2中粘煤、弱粘煤、不粘煤、长焰煤和褐煤共12个煤类，褐煤分为褐煤一、二号。2-14（A）神华煤的牌号以什么煤为主？属于哪种类？答：神华煤的牌号以不粘煤和长焰煤为主，属较年轻的烟煤类。2-15(B)简述泥炭的性质和用途。答：泥炭含碳量低，只有50％～60％，水分很大，挥发分高，固定碳少，没有粘结性，发热量低，化学活性大，而热稳定性差，机械强度较低，多用作民用和工业燃料。泥炭经热化学加工可以制取煤气和化学产品，其中的腐植酸可加工成植物生长促进剂和肥料。2-16(B)简述褐煤的性质和用途。答：褐煤含碳量较低，水分较高，发热量低，易点燃，机械强度及热稳定性较低。主要用作发电燃料，也可以直接作为民用和工业燃料，经气化可生产民用或工业煤气。进行低温干馏可制取液体燃料及化工产品，提取褐煤蜡和腐植酸，分别用作化工原料和农业的肥料等。272-17(B)简述长焰煤的性质和用途。答：长焰煤有一定的化学活性、热稳定性和机械强度。长馅煤可用作民用和工业燃料，也可作为低温干馏的原料，还可以作肥煤炼焦的配煤。2-18(C)简述不粘煤的性质和用途。答：不粘煤有一定的硬度、热稳定性、导电性、导热性，较易点燃，无粘结性．主要用于民用燃料，发电和工业燃料、气化原料，也可作为配焦煤。2-19(B)简述焦煤的性质和用途。答：焦煤有良好的导电性、导热性、热稳定性较差，有较高的粘结性和机械强度，是极好的炼焦原料。它可以单独炼焦。2-20(B)简述无烟煤的性质和用途。答：无烟煤硬度高，机械强度高，固定碳含量高，发热量高，无挥发分，无粘结性，燃点高，有良好的导电性，在工业上块煤用于生产合成氨的制气、电石、碳化硅、电极，粉煤用于高炉炼铁喷吹，可以节省焦炭。据有关部门提供资料表明，灰分低于12.5％的1t无烟煤粉用于高炉炼铁喷吹，可以节省0.8t焦炭。无烟块煤民用主要作燃料，粉煤成型可以生产煤球、蜂窝煤等。2-21（C）请列出中国煤炭分类总表。答：中国煤炭分类如下表2-2（简）和表2-3（细）：表2-2中国煤炭分类总表(简)类别符号数码分类指标Vdaf(%)PM(%)无烟煤WY01，02，03≤10.0------烟煤YM11，12，13，14，15，16，21,22，23，24，25，26，31，32，33，34，35，36，41，42，43，44，4，46＞10.0------褐煤HM51,52＞37.0≤502-22（C）煤的分级指的是什么？答：煤炭质量的好坏、煤的性质如何，均需通过不同的煤质标准来评价。因此国家和煤炭行业标准，分别依据煤的水分、灰分、挥发分、固定碳、发热量、硫分、可磨性、煤灰熔融性等主要煤质指标并据全国煤炭资源的实际情况对煤进行了分级。2-23（BC）列出煤的全水分级表。答：煤中全水分分级如表2-4。2-24（BC）列出煤的灰分分表。答：煤中灰分分级如表2-5。28表2-3中国煤炭分类总表（细）类别分类指标代号数码Vdaf(%)GR.I(G)Y(mm)b(%)Hdaf..(%)PM(%）Qgr.maf(MJ/kg)无烟煤WY010203≤3.53.5-6.56.5-10.0≤2.02.0-33.0贫煤PM1110.0-20.00-5贫瘦煤PS1210.0-20.05-20瘦煤SM131410.0-20.020.1-20.020-5050-65焦煤JM15242510.0-20.020.1-28.020.0-28.065·50-6565·≤25.0≤25.0(≤150)(≤150)1/3焦煤1/3JM3528.0-37.065·≤25.0(≤220)肥煤FM16263610.0-20.020.0-28.028.0-37.085·85·85·25.025.025.0(150)(150)(150)气肥煤QF4637.085·25.0(220)气煤QM3443444528.0-37.037.037.037.050-6535-5050-6565·≤25.0(≤220)1/2中粘煤1/2ZN233320.0-28.028.0-37.030-5030-50弱粘煤RN223220.0-28.028.0-37.05-305-30不粘煤BN213120.0-28.028.0-37.00-50-5长焰煤CY414237.037.00-55-3550褐煤HM515237.037.0≤3030-50≤2429表2-4煤中全水分分级表2-5煤炭灰分分级序号级别名称代号灰分Ad/%1特低灰煤SLA≤5.02低灰分煤LA5.01-10.003低中灰煤LMA10.01-20.004中灰分煤MA20.01-30.005中高灰煤MHA30.01-40.006高灰分煤HA40.01-50.002-25（BC）列出煤的干燥无灰基挥发分分表。答：煤中干燥无灰基挥发分分级如表2-6。表2-6煤的干燥无灰基挥发分分级序号级别名称代号挥发分产率Vdaf/%1特低挥发分煤SLV≤10.002低挥发分煤LV10.01-20.003中等挥发分煤MV20.01-28.004中高挥发分煤MHV28.01-37.005高挥发分煤HV37.01-50.006特高挥发分煤SHV50.002-26（BC）列出煤的固定碳分表。答：煤中固定碳分级如表2-7。2-27（BC）列出煤的发热量分表。答：煤中发热量分级如表2-8。序号级别名称代号全水分Mt/%1特低全水分煤SLM≤6.002低全水分煤LM6.0-8.03中等全水分煤LM8.0-12.04中高全水分煤MHM12.0-20.05高全水分煤HM20.0-40.06特高全水分煤SHM40.030表2-7煤的固定碳分级序号级别名称代号固定碳FCd/%1特低固定碳SLFC≤45.002低固定碳煤LFC＞45.00~55.003中等固定碳煤MFC＞55.00~65.004中高固定碳煤MHFC＞65.00~75.005高固定碳煤HFC＞75.00~85.006特高固定碳煤SHFC＞85.00表2-8煤炭发热量分级序号级别名称代号发热量Qnet.ar/MJ.Kg-11低热值煤LQ8.50~12.502中低热值煤MLQ12.51~17.003中热值煤MQ17.01~21.004中高热值煤MHQ21.01~24.005高热值煤HQ24.01~24.006特高热值煤SHQ＞7.002-28（BC）列出煤的硫分分表。答：煤中硫分分级如表2-9。表2-9煤炭硫分的分级序号级别名称代号硫分St.d/%1特低硫煤SLS≤0。502低硫分煤LS0.51~1.003低中硫煤LMS1.01~1.504中硫分煤MS1.51~2.005中高硫煤MHS2.01~3.006高硫分煤HS＞3.002-29（BC）列出煤的哈氏可磨性指数分表。答：煤中哈氏可磨性指数分级如表2-10。2-29（BC）列出煤的灰熔融性――软化温度(ST)分级表。答：煤的灰熔融性――软化温度(ST)分级如表2-11。31表2-10煤的哈氏可磨性指数分级序号级别名称代号全小分Mt/%1难磨煤DG≤402较难磨煤RDG＞40~603中等可磨煤MG＞60~804易磨煤EG＞80~1005极易磨煤UEG＞100表2-11煤灰熔融性――软化温度(ST)分级序号级别名称代号软化温度ST/℃1低软化温度灰LST≤11002较低软化温度灰RLST＞1100~12503中等软化温度灰MST＞1250~13504较高软化温度灰RHST＞1350~15005高软化温度灰HST＞15002-30（BC）列出煤的灰熔融性――流动温度(FT)分级表。答：煤的灰熔融性――流动温度(FT)分级如表2-12。表2-12煤灰熔融性――流动温度(FT)分级序号级别名称代号流动温度FT/℃1低流动温度灰LFT≤11502较低流动温度灰RLFT＞1150~13003中等流动温度灰MFT＞1300~14004较高流动温度灰RHFT＞1400~15005高流动温度灰HFT＞1500第二节煤炭常用的质量指标及基准2-31（A）煤质指标水分的含义及表示。答：水分(moistufe)，符号：M，单位：％。水分是一项重要的煤质指标，煤的水分对其加工利用、贸易、运输和储存都有很大的影响。一般说来，水分高不是一件好事。在煤的利用中首先遇到的是煤的破碎问题，水分高的煤就难以破碎；在锅炉燃烧中，水分高就影响燃烧稳定性和热传导；在炼焦时，水分高会降低焦产率，而且由于水分大量蒸发带走热量而延长焦化周期；在煤炭