第三節 煤的基準
對煤各種煤質特性的分析,其結果均用某種成分在煤中所占的質量分數表示,但同一種煤樣,在不同的狀態下,各成分的質量分數均不同,那么某種成分的質量分數,必須標明某種狀態,否則結果就不具有可比性,不能正確反映煤的成分含量,這種狀態,即煤的基準。
一、基準的含義與分類
煤所處的狀態或者按需要而規定的成分組合,稱為煤的基準,煤的基準一般分為四類:收到基準、空氣干燥基準、干燥基準和干燥無灰基準。
1.收到基準
收到基準是指用戶收到的原煤所處的狀態。含全水分(內水和外水),灰分、揮發分,簡稱收到基,用符號ar表示。以收到基表示的煤質特性指標,直接反映原煤各種成分的含量與性能。
2.空氣干燥基準
空氣干燥基準是指試驗室內測定煤質特性指標時試樣所處的狀態,一般不含外水,簡稱空干基,用符號ad表示,試驗室直接測出的煤質特性指標值,均為空干基數據。
3.干燥基準
干燥基準是指除去全部水分的干煤所處的狀態,不含水分,簡稱干燥基,用符號d表示,用標準煤樣校驗或檢驗儀器時,均要將空干基含量換算成干燥基含量,再與標樣數據比較,從而判斷測試結果的準確性。
4.干燥無灰基準
干燥無灰基準是指不計算不可燃成分(水分和灰分)的煤所處的狀態,用符號daf表示,主要用于理論計算和確定煤的特性,在現實中不存在這種基準的煤樣。
從上面的定義中不難理解,同一煤樣同一煤質特性指標中,收到基表示的值最小,空干基次之,干燥基較大,干燥無灰基最大。
二、四種基準與工業分析成分或元素分析成分之間的關系
四種基準與工業分析成分或元素分析成分之間的關系如下所示:
其中:FC—固定碳,V—揮發分,A—灰分,M—水分,C—碳,H—氫,O—氧,N—氮,So—有機硫,Sp—硫化鐵,Ss—硫酸鹽硫,Minh—內在水分,Mf—外在水分。
三、燃燒條件與燃燒產物種類及其相態的關系
燃燒條件與產物及其相態關系見表1-1。
表1-1 燃燒條件與產物種類及其相態關系
四、基準間換算與應用
不論使用何種基準,煤中以質量分數表示的各種成分和都應是100%。即:
收到基準:Mar+Aar+Var+FCar=100%
空氣干燥基準:Mad+Aad+Vad+FCad=100%
干燥基準:Ad+Vd+FCd=100%
干燥無灰基準:Vdaf+FCdaf=100%
依據以上四個公式和各基準的含義,就不難進行基準之間的換算。
五、各基準之間的換算關系
各基準之間的換算關系如表1-2所示。
表1-2 各基準之間的換算關系
續表
從表中系數關系可以看出,煤質特性指標按收到基→空氣干燥基→干燥基→干燥無灰基的順序,其數值依次增大,所乘系數的分母上所減去的數值,就是基準所相差的成分。在試驗室所測煤中全水分是以收到基來表示,而其他特性指標均以空氣干燥基表示。
思考題
1.在煤質分析化驗中燃煤有哪些工業分析項目?有哪些元素分析項目?用什么符號表示?
2.什么是煤的基準?有哪幾種基準?
3.反映煤炭質量的主要特性指標有哪些?