焦煤
(1) 焦煤中的硫分:硫是生铁冶炼的有害杂质之一,它使生铁质量降低。在炼钢生铁中硫含量大于 0.07% 即为废品。由高炉炉料带入炉内的硫有11% 来自矿石;3.5% 来自石灰石;82.5% 来自焦煤,所以焦煤是炉料中硫的主要来源。焦煤硫分的高低直接影响到高炉炼铁生产。当焦煤硫分大于1.6%,硫份每增加0.1% ,焦煤使用量增加 1.8%,石灰石加入量增加3.7%, 矿石加入量增加0.3%高炉产量降低1.5—2.0%. 冶金焦的含硫量规定不大于 1%,大中型高炉使用的冶金焦含硫量小于0.4-0.7% 。
(2) 焦煤中的磷分:炼铁用的冶金焦含磷量应在0.02—0.03% 以下。
(3) 焦煤中的灰分:焦煤的灰分对高炉冶炼的影响是十分显著的。焦煤灰分增加1%,焦煤用量增加 2—2.5% 因此,焦煤灰分的降低是十分必要的。
(4) 焦煤中的挥发分:根据焦煤的挥发分含量可判断焦煤成熟度。如挥发分大于1.5%,则表示生焦;挥发分小于 0.5—0.7%, 则表示过火,一般成熟的冶金焦挥发分为1%左右。
(5) 焦煤中的水分:水分波动会使焦煤计量不准,从而引起炉况波动。此外,焦煤水分提高会使M40偏高,M10偏低,给转鼓指标带来误差。
(6) 焦煤的筛分组成:在高炉冶炼中焦煤的粒度也是很重要的。我国过去对焦煤粒度要求为:对大高炉(1300—2000 平方米)焦煤粒度大于 40 毫米;中、小高炉焦煤粒度大于 25 毫米。但目前一些钢厂的试验表明,焦煤粒度在40—25 毫米为好。大于 80 毫米的焦煤要整粒,使其粒度范围变化不大。这样焦煤块度均一,空隙大,阻力小,炉况运行良好。
动力煤
1、发热量
动力煤的发热量是最重要的指标。因为作为动力用煤,就是要用它的发热量,因此一般以较高发热量的煤为宜。但煤发热量的高低只代表它的理论燃烧热量的大小,并不代表热能利用率的高低。煤的发热量过高或过低均会给锅炉的运行带来不利影响,因此煤的发热量应与锅炉炉型相适应,以提高锅炉热效率,充分利用其热能。发热量是锅炉设计的一个重要依据。由于电厂煤粉对煤种适应性较强,因此只要煤的发热量与锅炉设计要求大体相符即可。
2、挥发分
煤在高温和隔绝空气的条件下加热时,排出的气体和液体状态的产物称为挥发分。挥发份是煤中的可燃、易燃成分,是判明煤炭着火特性的首要指标。一般来说,煤的挥发份越高,煤越易燃,固定碳也越易燃尽,在发热量相同的情况下,燃用挥发分高的煤,锅炉的的热效率也会较高。根据锅炉设计要求,供煤挥发分的值变化不宜太大,否则会影响锅炉的正常运行。如原设计燃用低挥发分的煤而改烧高挥发分的煤后,因火焰中心逼近喷燃气出口,可能因烧坏喷燃气而停炉;若原设计燃用高挥发分的煤种而改烧低挥发分的煤,则会因着火过迟而不能充分燃烧,甚至造成熄火事故。因此供煤时要尽量按原设计的挥发分煤种或接近的煤种。挥发份是评价动力煤的重要指标,其测定方法比较简单可靠。
3、灰分
灰分是煤在彻底燃烧后所剩下的残渣,也就是煤中的不可燃成分,在煤燃烧时会分解吸热。灰分含量会使火焰传播速度下降,着火时间推迟,使煤着火困难,燃烧不稳定,燃用高灰煤时炉温会大大降低。灰分在煤燃烧时还会形成灰壳,使固定碳难以燃尽,降低锅炉的热效率。此外,灰分的大量排放对环境会造成很大的压力,所以对动力煤的灰分必须加以限制。灰分的测定简单、宜行且能够实现在线监测,可在标准中对动力煤的灰分做出规定并采用干燥基灰分。
4、硫分
硫是煤中的有害成分,是燃煤过程中最重要的污染源。虽对燃烧本身没有影响,但它的含量太高,对设备的腐蚀和环境的污染都相当严重。因此,电厂燃用煤的硫分不能太高,一般要求最高不能超过2.5%。
5、水分
煤的水分也是评价动力煤质量的基本指标。煤中的水分蒸发后,煤层变疏松,可均匀通风,有利于煤的燃烧。但水分过高,煤的发热量必然会降低,且水分蒸发还要吸热,降低炉温,使煤不易着火,同时还会加大排烟损失,降低锅炉热效率。综合来讲,水分是燃烧过程中的有害物质之一,它在燃烧过程中吸收大量的热,对燃烧的影响比灰分大得多。
6、灰融点
是评价煤灰是否容易结渣的一个重要指标,一般较常用的是软化温度。煤灰软化温度实际上是煤灰开始熔融的温度,当炉膛温度达到或超过这一温度时,煤灰就会结成渣块,影响通风和排渣,使炉渣含碳量升高,有时还会粘在炉墙、管壁或炉排上,影响锅炉正常运行。煤粉炉炉膛火焰中心温度多在1500℃以上,在这样高温下,煤灰大多呈软化或流体状态。
在动力煤煤种中,灰分最低的是不粘煤,平均13.48%,灰分最高的是贫煤,平均19.51%。全国动力煤资源平均灰分为17.06%,属于中等灰分。全国动力煤的平均硫分为0.86%,低于炼焦煤的平均硫分(1.06%),属中等硫分。动力煤的空气干燥基高位发热量(Qgr,ad)平均为25.52?MJ/kg,以褐煤为最低,平均还不到20MJ/kg。