煤的物理化学特性及测定.doc

第四章 煤的物理化学特性及其测定 对于火电厂的动力煤，除需要了解其化学组成外，还必须了解与其使用有关的物理化学特性，以便在选用燃烧设备、设计燃烧系统、改善或提高燃烧经济性和确保锅炉安全运行等方面提供重要依据。动力煤的主要物理化学特性有：密度、着火性、可磨性、煤粉细度和煤灰的熔融性等。 第一节 煤的密度 一、密度的定义及其表示方法 前面已经介绍过，这里不再赘述。 二、密度的测定方法 根据定义，煤的真（相对）密度TRD定义为在20℃时煤（不包括煤的孔隙）的质量与同温度、同体积水的质量之比。因此，测定煤的真（相对）密度时，应使水完全浸入煤的毛细孔内，通常使用浸润剂如十二烷基硫酸钠溶液；视（相对）密度ARD定义为在20℃时煤（包括煤的孔隙）的质量与同温度、同体积水的质量之比。因此，测定煤的视（相对）密度时，应设法封闭煤的毛细孔防止水浸入，通常使用涂蜡的方法，在煤块的表面上涂一层石蜡。堆积密度是在规定条件下测出的，所以只要严格规定装煤容器的体积和装煤方式，准确称出所装煤的重量，就可换算成定义的堆积密度。 1．真（相对）密度的测定 按照国际标准GD/T217－1996《煤的真相对密度测定方法》： 1）测定步骤 准确称取粒度小于0.2mm空气干燥煤样2g(称准到0.0002g)，通过无颈小漏斗全部移入密度瓶中。 用移液管向密度瓶中注入浸润剂（十二烷基硫酸钠(化学纯)溶液：20 g／L）3mL，并将瓶颈上附着的煤粒冲入瓶中，轻轻转动密度瓶，放置15min使煤样浸透，然后沿瓶壁加入约25mL蒸馏水。 将密度瓶移到沸水浴中加热20min，以排除吸附的气体。 取出密度瓶，加入新煮沸过的蒸馏水至水面低于瓶口约lcm处并冷至室温。然后于20±0.5℃的恒温器中(根据室温情况可适当调整恒温器温度)保持1h(也可在室温下放置3h以上，最好过夜)，记下室温温度。 用吸管沿瓶颈滴加新煮沸过的并冷却到20℃(或室温)的蒸馏水至瓶口，盖上瓶塞，使过剩的水从瓶塞上的毛细管溢出(这时瓶口和毛细管内不得有气泡存在，否则应重新加水、盖塞)。 迅速擦干密度瓶，立即称出密度瓶加煤、浸润剂和水的质量m1。 空白值的测定：按上述方法，但不加煤样，不在沸水浴中加热，测出密度瓶加浸润剂、水的质量m2(在恒温条件下，应每月测空白值一次；在室温条件下，应同时测定空白值)。同一密度瓶重复测定的差值不得超过0.015g。 密度瓶 2）结果计算 真相对密度按下式计算： 式中： ——干燥煤的真相对密度； m d——干燥煤样质量，g； m2——密度瓶加浸润剂和水的质量，g； m1 ——密度瓶加煤样、浸润剂和水的质量，g。 干燥煤详质量按下式计算： 式中：m——空气干燥煤佯的质量，g； Mad——空气干燥煤样水分。按GB 2l2规定测定，%。 在室温下真相对密度按式(3)计算： 式中：Kt——t℃下温度校正系数，Kt＝dt／d20。 dt——水在t℃时的真相对密度； d20——水在20℃时的真相对密度。 Kt值可由下表列出。 校正系数Kt表 ?温度，℃ 校正系数，Kt 温度，℃ 校正系数，Kt 6 1.001 74 21 0.999 79 7 1.001 70 22 0.999 56 8 1.001 65 23 0.999 53 9 1.001 58 24 0.999 09 10 1.001 50 25 0.998 83 11 1.001 40 26 0.998 57 12 1.001 29 27 0.998 31 13 1.001 17 28 0.998 03 14 1.001 00 29 0.997 73 15 1.000 90 30 0.997 43 16 1.000 74 31 0.997 13 17 1.000 57 32 0.996 82 18 1.000 39 33 0.996 49 19 1.000 20 34 0.996 16 20 1.000 00 35 0.995 82 ? 3）精密度 真相对密度测定重复性和再现性如下表规定： 重 复 性 再 现 性 0.02（绝对值） 0.04（绝对值） 2．燃煤堆密度的测定 在电厂应用最多的是堆密度。一般是将煤样小心地装入或压实于已知质量的容器中称量，根据容器的体积计算堆密度。煤的堆密度测定，可采用容积大小不同的容器（通常为铁制，结构坚固，内表面光滑），一般来说，容器容积越大，测定准确度越高。 煤场存煤堆密度的测定 煤场存煤，一般煤堆较大，煤在不同部位所承受的压力不同，因而其堆密度也不同。煤场盘煤时既要测定不加压堆密度，用以代表煤层上部的堆密度，又要测定加压堆密度，用以代表煤层下部堆密度。 常用的有两种方法： 模拟法测定 先将盛煤样容器（一般为0.8m×