第五章工艺性质及评价.pptVIP

第一节 煤的发热量（热值） 2 煤热解过程主要的反应类型 煤的热解中的裂解反应： a 结构单元之间的桥键断裂生成自由基碎片；b 脂肪侧链受热易裂解，生成气态烃，如：CH4﹑C2H6 等； c 煤中低分子化合物的裂解，是以脂肪化合物为主的 低分子化合物，其受热后，可分解成挥发性产物。 煤热解中的缩聚反应：胶质体固化过程的缩聚反应，主要是在热解生成的自由基之间的缩聚，其结果生成半焦。半焦分解，残留物之间缩聚，生成焦炭。缩聚反应是芳香结构脱氢。 3 烟煤热解过程 a 干燥脱吸阶段（室温～300℃） b 胶质体的生成和固化阶段（300～550℃） c 半焦转化为焦炭的阶段（550℃～1100℃） 褐煤和无烟煤的CSN残渣为粉状，故都为零。因此，总的来讲，煤的坩埚膨胀序数只能近似地表征煤的粘结性、但它的测定方法简单可行。 * ① 发热量 ② 粘结性 ③ 结焦性 ④ 反应性 ⑤热稳定性 ⑥焦油产率 ⑦可选性 ⑧灰熔点和熔融灰的粘度 煤的工艺性质 ：　 煤的发热量： 单位质量的煤完全燃烧后所释放出的热能 用kJ/g或MJ／kg表示 一．煤的发热量的测定原理 ～1g 0.2mm 煤样置入燃烧皿中,向氧弹充人氧气，然后将氧弹放入充有定量水的内桶中，煤样燃烧后产生的热量通过氧弹传给内桶中的水，使水的温度升高。 根据水的温升可以计算出煤释放出的热量，此即弹筒发热量。 一般采用氧弹法测定: P108 二、煤在氧弹中燃烧与在大气中燃烧的区别 （1）氮 在氧弹中形成硝酸放热，在空气中不形成硝酸 P108 （2）硫 可燃硫，包括 有机硫 和 硫铁矿 硫 （ 3）吸附水以及煤中的氢燃烧后生成的水的形态 （4）恒容条件 在氧弹中燃烧是恒容燃烧，不向环境做功 在大气中燃烧是恒压燃烧，因气体体积增大需向环境做功，从而使释放的热量减少。 三、弹筒发热量的校正 （一）对N、S特殊热效应的校正——恒容高位发热量 从弹筒发热量中扣除稀硫酸和稀硝酸生成热 Qgr, v, ad = Qb,ad -（95 Sb, ad + α · Qb, ad） 简称高位发热量 gross calorific value Qgr 空气干燥基的弹筒发热量，J／g 由弹筒洗液测得的硫含量，％ P109 （二）对水不同状态热效应的校正——恒容低位发热量 从恒容高位发热量中扣除水（煤中的吸附水和氢燃烧生成的水）的汽化热 Qnet, v, ad = Qgr, v, ad – 206 Had – 23 Mad 0.01g吸附水的汽化热，J 简称低位发热量 空气干燥基，J／g 空气干燥基的恒容高位发热量，J／g 煤样的空气干燥基氢含量，％ 煤样的空气干燥基水分，％ 0.01g氢生成的水的汽化热，J net calorific value Qnet （三）恒湿无灰基高位发热量 煤样含有最高内在水分但不含灰分的一种假想状态 即：煤样中只含有可燃质和最高内在水分 煤的 Qgr,maf 不能直接测定，需用空气干燥基的高位发热量进行换算： kJ/g 空气干燥基的恒容高位发热量，kJ／g 煤样的最高内在水分，％ gross calorific value on moist ash-free basis Qgr,maf 恒湿无灰基： 四、发热量的基准换算 对于不同的应用目的，发热量需要用恰当的基准表示 一些基准的数值不能直接得到，需由空气干燥基的数据进行换算而来。 （一）弹筒发热量和高位发热量的基准换算公式 干基 空气干燥基 干燥无灰基 收到基 P110 1. 高位发热量的基准换算公式 干基 空气干燥基 干燥无灰基 收到基 2. 弹筒发热量的基准换算公式 （二）低位发热量的基准换算公式 高位发热量 低位发热量 五、影响煤发热量的因素 （一）成因类型的影响 发热量: 腐泥煤和残植煤 腐植煤 主要原因: 氧含量低、氢含量高 氧含量高、氢含量低 （二）煤岩组成的影响 相同煤化程度的煤： 发热量顺序：壳质组＞镜质组＞惰质组 低煤化程度的煤： 惰质组可能＞镜质组 随煤化程度提高，差别逐步减小，无烟煤阶段几乎没差别 （三）矿物质的影响 矿物质将发生化学反应（碳酸钙的分解、石膏的脱水等），这些反应一般是吸热反应，造成煤燃烧时释放出的热量减少，热值降低。 P110 （四）风化的影响 煤受风化后，产生热量的碳、氢元素含量下降，不放热的氧含量增加，因而煤风化后的热值明显降低 （五）煤