李微微
摘要:發(fā)熱量作為動力用煤的主要質(zhì)量指標,影響發(fā)熱量的因素有灰分、水分、揮發(fā)分?,F(xiàn)就全水分而言,在煤炭開采及生產(chǎn)運輸過程中較易可控,為加強水分管理意識,掌握生產(chǎn)過程中煤中全水分對低位發(fā)熱量的影響,下對某集團公司下屬13個礦井中的長焰煤、貧瘦煤、焦煤三個煤種的132批煤樣進行分析論證:
鑒于煤的發(fā)熱量隨煤的變質(zhì)程度而呈現(xiàn)有規(guī)律的變化,現(xiàn)就長焰煤、貧瘦煤、焦煤分別進行表述:
由上表可見,當煤的干基灰分小于12%時,焦煤一級水分影響發(fā)熱量80-81 cal/g ;當煤的干基灰分小于20%時,貧瘦煤一級水分影響發(fā)熱量72-77 cal/g,長焰煤一級水分影響發(fā)熱量63-70 cal/g;當煤的干基灰分為20%-30%時,貧瘦煤一級水分影響發(fā)熱量62-69 cal/g,焦煤一級水分影響發(fā)熱量62-71 cal/g,長焰煤一級水分影響發(fā)熱量54-63 cal/g;當煤的干基灰分為30%-40%時,貧瘦煤一級水分影響發(fā)熱量53-62 cal/g,焦煤一級水分影響發(fā)熱量51-61 cal/g,長焰煤一級水分影響發(fā)熱量45-54 cal/g;當煤的干基灰分為40%-50%時,貧瘦煤一級水分影響發(fā)熱量42-51 cal/g,焦煤一級水分影響發(fā)熱量42-50 cal/g,長焰煤一級水分影響發(fā)熱量39-45 cal/g;當煤的干基灰分大于50%時,長焰煤一級水分影響發(fā)熱量發(fā)熱量影響24-36 cal/g 。
故同一煤種的煙煤中,當干基灰分越低時,全水分對收到基低位發(fā)熱量的影響越高;當干基灰分越高時,全水分對收到基低位發(fā)熱量的影響越低,總體呈階梯式遞增或遞減。而不同煤種的煙煤,現(xiàn)就論述的長焰煤、貧瘦煤、焦煤三個煤種而言,同一灰分等級時,貧瘦煤煤的發(fā)熱量受全水分的影響最大,焦煤次之,長焰煤最少。分析其中原因:貧瘦煤是其中變質(zhì)程度最高的煤種,其煤中碳及可燃物含量相對較高,燃燒時產(chǎn)生的熱量高故受水分的影響較大;而長焰煤是三個煤種中變質(zhì)程度最淺的煤,煤中的可燃物較少,燃燒時產(chǎn)生的熱量低故受水分的影響小。
從理論上分析,煤的低位發(fā)熱量計算公式為:
Qnet,ar=(Qgr,ad-206Had)*(100-Mt)/(100-Mad)-23Mt
Qgr,ad=Qb,ad-(94.1Sb,ad+αQb,ad)
由公式可見影響低位發(fā)熱量的因素還包括彈筒發(fā)熱量、硫分、全水分及分析水,假設某一煤樣的彈筒發(fā)熱量和硫分為定值,那么Mt的值增加,Qnet,ar就會降低,由此可見,全水分含量越高,收到基低位發(fā)熱量就越低。此外,內(nèi)在水分的這部分氣化熱,在計算中也有著不可忽略的影響。煤在存取、制備等過程中會因周圍環(huán)境濕度的變化而發(fā)生改變,故應盡量使煤處于相對穩(wěn)定的環(huán)境中存放以減少水分改變對于發(fā)熱量的影響。在實際應用中,一般越年輕的煤,其全水分也越高,而全水分的高低主要取決于煤的類別,即發(fā)熱量高的煤全水分越低。故在實際煤炭采取過程中,要保證全水分沒有損失,才能盡可能地提高發(fā)熱量。
現(xiàn)在,取一個礦井的商品煤樣,煤種為貧瘦煤,其質(zhì)量指標:Mt為5.2%,Ad為23.15%,St,ad為1.62%,Mad 為1.05%,,Qb,ad為23.29MJ/KG,Had為3.20%,通過上述公式計算可得Qnet,ar為21.42 MJ/KG,5122 cal/g;假設將全水分Mt降低1.0,改為4.2%,通過公式計算,此次Qnet,ar為21.67MJ/KG,5182 cal/g ,Qnet,ar增加60 cal/g;若將全水分Mt增加1.0,改為6.2%,那么通過公式計算,此次Qnet,ar為21.17MJ/KG,5063 cal/g,Qnet,ar降低59 cal/g,符合上述規(guī)律區(qū)間。
綜上,重視煤質(zhì)質(zhì)量指標,需對影響煤質(zhì)的灰分、水分、揮發(fā)分、發(fā)熱量等諸多因素進行全面有效地控制。由細節(jié)的理論到實踐的本質(zhì)也是一個質(zhì)量造就品質(zhì)的過程,故落實每項可控因素,才能確保煤質(zhì)穩(wěn)步長效地提高。