选煤厂设计用的各种标准

国内电煤市场需求仍以普通动力煤（d A =14%～20%）为主，优质动力煤

（d A =12%～14%）居次。出口动力煤灰分一般要求小于12%；高炉喷吹用煤

灰分要求在10%左右；现在环保部门要求动力煤的硫分含量一般不得大于

1%。“无级调灰”这种煤炭产品灰分能够在大范围内无级调节，这是在市场

经济条件下应运而生的灵活的煤炭产品新结构。

原煤是指从地上或地下采掘出的毛煤经筛选加工去掉矸石、黄铁矿等

后的煤。煤矿生产出来的未经洗选、未经加工的毛煤也叫原煤。包括天然

焦及劣质煤，不包括低热值煤等。

年工作330D ，每天工作16H 。二班生产，一班检修。年生产能力：150万T/A 。

日生产能力：4545.45T/D 。小时生产能力：284.09T/H 。

实际与理论分选密度差值

入厂原煤含矸量等级（参考值）

煤的发热量等级

注：1MJ=1000/4.2大卡=238.095大卡=1000000/4.2卡；5000大卡相当于21.008MJ

我国煤的分类指标是什么？

我国煤分类国家标准，编号GB5715—86，我国煤炭按煤的煤化程度及工艺性能进行分类，对无烟煤、

烟煤和褐煤采用煤化程度参数进行区分。

(1)无烟煤的分类：无烟煤以干燥无灰基挥发分和干燥无灰基氢含量作煤化程度的指标来区分无烟煤的

小，即无烟煤一号、无烟煤二号和无烟煤三号(如表46所示)。

表46 无烟煤的分类

(2)烟煤的分类：

烟煤煤化程度的参数采用干燥无灰基挥发分作指标，烟煤粘结性的参数选用粘结指数和胶质层最大厚度(或奥亚膨胀度)作指标来区分类别，即贫煤、贫瘦煤、瘦煤、焦煤、肥煤、1/3焦煤、气肥煤、气煤、1/2中粘煤、弱粘煤、不粘煤、长焰煤共12类。

(3)褐煤的分类：褐煤采用透光率为煤化程度指标，以区分褐煤和烟煤，并把褐煤划分为褐煤一号和褐煤二号。同时还采用恒湿无灰基高位发热量为辅来区分烟煤和褐煤。

表48 褐煤的分类

1.煤的用途有哪些？

根据煤的性质和各行业对煤炭燃烧和工艺性质的要求，煤的主要用途如下：

(1)无烟煤：无烟煤硬度高，机械强度高，固定碳含量高，发热量高，挥发分很低，无粘结性，

燃点高，有良好的导电性，在工业上块煤用于生产合成氨的制气、电石、碳化硅、电极，粉煤用于高炉炼

铁喷吹，可以节省焦炭。无烟块煤是民用的主要燃料，粉煤成型可以生产煤球、蜂窝煤。

(2)贫煤：挥发分低、不结焦，可作动力用煤和民用燃料。

(3)瘦煤：挥发分低，结焦性差，主要用作炼焦配煤。块煤也可作蒸气机车用煤。

(4)肥煤：粘结性能最强，是炼焦配煤的主要煤种。工业窑炉：1、按煅烧物料品种可分为：陶瓷窑、水泥窑、玻璃窑、搪瓷窑、石灰窑等；

(5)长焰煤：主要作动力和民用燃料。

(6)不粘煤：作动力和民用燃料。

(7)褐煤：主要作发电用煤，也可作气化、液化和热解加工原料。

从广义上来讲，凡是以发电、机车推进、锅炉燃烧等为目的，产生动力而使用的煤炭都属于动力用煤，简称动力煤。

火电厂用的煤炭质量对锅炉设计和生产过程都是重要的基本依据。燃料煤的特性包括两个方面：一是煤特性，二是灰特性。煤特性指煤的水分、灰分、挥发分、固定碳、元素含量（碳、氢、氧、氮、硫）、发热量、着火温度、可磨性、粒度等。这些指标与燃烧、加工（例如磨成煤粉）、输送和储存有直接关系。灰特性指煤灰的化学成分、高温下的特性、以及比电阻等。这些特性对燃烧后的清洁程度，对钢材的腐蚀性以及煤灰的清除等有很大的影响。

动力用煤就类别来说，主要有褐煤、长焰煤、不粘结煤、贫煤；气煤以及少量的无烟煤。从商品煤来说，主要有洗混煤、洗中煤、粉煤、末煤等。劣质煤主要指对锅炉运行不利的多灰分（大于40%）低热值（小于15。73兆焦/千克）的烟煤、低挥发分（小于10%）的无烟煤、水分高热值低的褐煤以及高硫（大于2%）煤等。

煤抗碎强度曾称机械强度。一定粒度的煤样自由落下后抗破碎的能力。将粒度为60～100毫米的块煤从2米高处自由落到规定厚度的钢板上，然后将落下的煤中大于25毫米的块煤再次落下，共落下三次，以破碎后大于25

毫米的块煤占原煤样的质量分数（%）表示煤的抗碎强度。是气化用煤质量的指标之一。[

按煤化程度煤的分类：褐煤-长焰煤-不粘结煤-弱粘结煤-1/2中粘结煤-气煤-气肥煤-肥煤-1/3焦煤-焦煤-瘦煤-贫瘦煤-贫煤-无烟煤

符号代表指标：Vdaf～干燥无灰基挥发分，GR-I～烟煤的粘结性指数，Y～烟煤的胶质层最大厚度，b～烟煤的奥亚膨胀度，Hdaf～干燥无灰基氢含量，PM～煤样透光率，Qgr.maf～煤的恒湿无灰基高位发热量。

煤炭粒度分级：特大块（T）～>100mm，大块（D）：50～100mm，中块（Z）：25～50mm，小块（X）：13～25mm，粒煤（L）：6～13mm，粉煤（F）<6mm。

煤炭相关级别划分

级别名称分级范围/%特低硫煤≤0.50低硫分煤 0.51~1.00 低中硫煤1.01~1.50 中硫分煤 1.51~2.00 中高硫煤 2.01~3.00 高硫分煤 >3.00

特低灰煤≤5.00 低灰分煤 5.01~10.00 低中灰煤10.01~20.00 中灰分煤20.01~30.00 中高灰煤 30.01~40.00 高灰分煤 40.01~50.00

特低固定碳煤≤45.00 低固定碳煤 45.00~55.00 中等固定碳煤 >55.00~65.00 中高固定碳煤 >65.00~75.00 高固定碳煤 >75.00~85.00 特高固定碳煤 >85.00 表1挥发分等级

浮沉试验煤样重量与粒度级别的关系

煤泥是指各粒度级煤样浮沉之前冲洗时所得的小于0.5mm煤粉，经沉淀、过滤、烘干之后称重的总量。合计灰分是各密度级灰分的加权平均值；总计灰分

g/cm3含量，有两种计算是合计灰分与煤泥灰分的加权平均值。P279分选密度1.0

方法：一是以该表第二栏合计100.00%计算（表2-8-6第九栏数据即是）。再一是当采用的理论分选密度小于1.70g/cm3时，以扣除沉矸（+2.00g/cm3）为100%计算；当采用的理论分选密度等于或大于1.70 g/cm3时，以扣除低密度物（-1.50 g/cm3）为100%计算。

浮沉试验前煤样的灰分与试验后各密度级产物灰分的加权平均值的误差，应符合如下要求：煤样中最大粒度大于或等于25mm时：煤样灰分小于20%，相对误差不能超过10%；煤样灰分大于或等于20%，绝对误差不应超过2%。煤样中最大粒度小于25mm时：煤样灰分小于15%，相对误差不能超过10%；煤样灰分大于或等于15%，绝对误差不应超过1.5%。

测量值-（即测量值与真实值之差的绝对值）

绝对误差=真实值

测量值-/真实值（即绝对误差所占真实值的百分比）

相对误差=真实值

系统误差：（简单的解释）就是由实验器材所引起的误差

偶然误差：（简单的解释）就是由测量者的操作所引起的误差

一种是1905年，由亨利（Henry ）提出，1911年又被列茵卡尔特（Reinhard ）作了补充，因此简称H---R 曲线。根据物料浮沉实验结果而绘制出的一组曲线，称为可选行曲线。所谓可选行，它的含义是：按所要求的质量指标，从原料中分选出产品的难易程度。因此，原料的可选行，与对产品的质量要求、分选的方法和原料本身所固有的特性等因素有关。

H-R 曲线是一组曲线，它包括灰分特性曲线（λ曲线）、浮物曲线（β贝塔曲

线）、沉物曲线（θ曲线）、密度曲线（δ德尔塔曲线）和密度1.0±曲线（ε以普西龙曲线）

等五条曲线。 如把浮沉试验所用的重液，让其密度间隔无限地减小，则各密度级产物的

分量也就无限小，无限小的量可称为“基元”。于是每个密度级产物中代表其灰分量的那块

面积也就近于一条横线段，该线段的长度代表基元灰分。

λ曲线的概念，可以理解为是表示浮物（或沉物）产率与其分界灰分关系的曲线，或

者说是小于某一规定密度的浮物（或大于某一规定密度的沉物）累计产率与密度刚好等于该

密度时煤的灰分关系曲线。换而言之也可说，λ曲线是小于某一规定灰分物的产率和这个灰

分的关系曲线。（该密度级物料的平均灰分）

密度曲线上任一点在横坐标ＤＡ上的读数是既定密度，该既定密度表示某一理论分

选密度；该点在曲线左边纵坐标ＡＢ上的读数，是小于这个既定密度的浮煤产率。

浮物曲线上的任一点都是表示在某一既定浮煤产率下的浮煤平均灰分或某一既定

浮煤灰分下的浮煤产率。沉物曲线同理

密度1.0±曲线上任意一点的坐标值表示在某一既定分选密度δ时，其邻近密度物

的产率（1.0±δγ%）。从曲线形状还可以看出，分选密度越低，曲线越陡峭，表示邻近密度物

含量越多，也就是说分选密度稍有增减，则其邻近物增减幅度较大，故难以分选。

2. 煤的物理性质有哪些？

煤的物理性质包括煤岩组成、颜色、光泽、密度、硬度、导电性、导热性、耐热性、磁性、粒度组成、

泥化程度等。

分析和研究煤的物理性质既有理论意义又有实践价值，它将为煤炭加工技术的发展提供许多重要的信

息。

3. 什么是煤岩组成？

煤岩组成可分为镜煤、亮煤、暗煤和丝炭四种。它们在外观上有很大差别。镜煤和亮煤都有光泽，但

镜煤的断口呈贝壳状，质地较致密。暗煤和丝炭都无光泽，暗煤的质地坚硬而无层理，丝炭很象碎木屑。

煤岩组成对煤的性质和用途有重要影响。

4. 煤的化学组成包括哪些？

煤的化学组成包括煤的工业分析和元素分析。

煤的工业分析包括测定煤中的水分、灰分、挥发分和固定碳四项。根据煤的水分和灰分，可以大致了

解煤中有机质质或可燃物的百分含量，如煤的水分和灰分高，则有机质含量就少，因而发热量低、经济价

值小；从煤的挥发分可以大致了解到煤中有机物质的性质、煤化程度的高低、粘结性的强弱和发热量的高

低。从煤的固定碳含量可以大致判断其煤化程度，评价其经济价值。

煤的元素分析是指对有机部分的碳、氢、氧、氮、硫、磷等元素的组成进行分析。

5.煤中水分存在有哪几种类型？

煤的水分是指单位质量的煤中水的含量。煤的水分有内在水分和外在水分两种。吸附在煤颗粒内部的毛细孔中的水称为内在水分；附着在煤颗粒表面上的水称为外在水分。外在水分可以借助于机械方法脱除；内在水分只有火力干燥才能脱除。

6.煤的水分含量对其应用有何影响？

煤的水分是评价煤炭经济价值的基本指标。煤的内在水分与煤的煤化程度和内部表面积有关，一般来说变质程度越低，煤的内部表面积越大，水分含量越高，经济价值越低。煤的水分对其贮存、运输、加工和利用均有影响。在贮存时，水分能加速煤的风化、碎裂、自燃；在运输中，会增加运输量，加大运费，并会增加装车、卸车的困难。在西北、东北、华北等寒冷地区，水分大的煤在长途运输中会冻结，给卸车造成极大困难。煤的水分在燃烧时要消耗一定的热量，在炼焦时要延长结焦时间，而且影响焦炉的寿命。

7.什么是煤的灰分？

煤的灰分是指煤完全燃烧后残留物的产率。煤中的灰分一般表明了煤中矿物质的含量。煤的灰分分为内在灰分和外在灰分。内在灰分是指煤在成煤过程中混入的矿物杂质，外在灰分是指煤在开采、运输、贮存过程中混入的矿物杂质，即矸石，它可以通过洗选方法除去。

煤的灰分是衡量煤炭质量的一个重要指标，它不仅影响煤的热量，而且影响其加工利用。在选煤过程中要尽量除去外来的矿物杂质，降低灰分。

8.灰分对煤的应用有何影响？

煤的灰分对煤的加工利用有不利影响。外在灰分越高，在洗选时排除的矸石量越大。内在灰分越高，煤就越难选。煤的灰分高，会增加运输量和运费。在燃烧时，灰分越高，热效率越低，而且会增加烟尘排放量和炉渣量，加剧燃煤对大气的污染。炼焦时，精煤灰分越高，焦炭的灰分就越高，炼铁的焦比就增加，高炉利用系数就降低，产铁量减少。

9.什么是煤的挥发分？

煤的挥发分是指煤在与空气隔绝的容器中在一定高温下加热一定时间后，从煤中分解出来的液体(蒸气状态)和气体减去其水分后的产物。它是评价煤炭质量的重要指标和进行煤的分类的重要依据。煤的挥发分越高，煤的煤化程度越低，在燃烧中越容易点燃。

在测定煤的挥发分产率时，要严格遵守试验方法所规定的条件，否则其化验结果就没什么意义。

10.什么是煤的固定碳？

煤的固定碳是指煤在隔绝空气的条件下有机物质高温分解后剩下的残余物质减去其灰分后的产物，主要成分是碳元素。根据固定碳含量可以判断煤的煤化程度，进行煤的分类。固定碳含量越高，挥发分越低，煤化程度越高。固定碳含量高，煤的发热量也越高。

11.煤的元素分析包括哪些项目？

煤的元素分析就是测定煤中的碳、氢、氧、氮和硫等重要元素的含量。

(1)碳和氢。

碳和氢是煤中的主要成分，在燃烧时能放出大量的热量。一般来说，煤中有机物质的元素随着煤化程度而有规律的变化。煤化程度越高，碳的含量越高，而氢和氧的含量越低。

(2)氧。

煤中的氧是助燃元素,含量随煤化程度的加深而降低。

(3)氮。

煤中的氮含量不高，一般都在2％以下。煤中氮在燃烧时形成氮的氧化物等有害气体，污染大气。

(4)硫。

煤中的硫是有害杂质，含量一般在0.5％～3％。煤中的硫分为有机硫和无机硫。有机硫是在成煤过程中与有机物一起进入煤中的。无机硫又分为硫化铁(黄铁矿)硫和硫酸盐硫。

煤中的硫在燃烧时形成SO 2，污染大气。SO 2在光和热的作用下形成酸雨，腐蚀金属、设备，危害植物生长。硫分在炼焦过程中转移到焦炭中，焦炭中的硫在炼铁中又转移到铁中，使铁变脆。因此，硫分是评价煤质的重要指标。硫化铁硫可在煤炭洗选中除去一部分，硫酸盐硫和有机硫只有在燃烧过程中或在净化烟道气中才能脱除。

12. 煤的工艺性能包括哪些？

煤的工艺性能包括煤的粘结性、发热量、化学活性、热稳定性等。

(1)煤的粘结性。

煤的粘结性是指煤粒在隔绝空气的条件下加热到一定温度后，能够熔融、粘结成焦块的性能。一般以罗加指数、胶质层指数来表示。

罗加指数I R G 是反映烟煤粘结性的一种指标。它是以烟煤在加热过程中产生胶质体粘结其他惰性物质能力的大小，作为粘结性指数高低的基础，用于鉴定煤的粘结性和确定煤的牌号。

胶质层指数是指煤粒在隔绝空气条件下加热到一定温度后，有机质受热分解，软化成胶体物质层的厚度，通常以其最大厚度Y 值来表示。

罗加指数越高，煤的粘结性越好。胶质层指数越高，煤的结焦性越好。

煤的粘结性能受煤的煤化程度、煤岩组成、氧化程度、灰分等多种因素影响。煤化程度最高和最低的煤一般都没有粘结性。

(2)煤的发热量。

煤的发热量也是煤质的一个重要指标。它是指每单位质量的煤在完全燃烧时所产生的热量，用MJ /kg 表示。发热量与煤化程度呈规律性的变化，一般煤化程度越高，煤的发热量越高。

(3)煤的化学活性。

煤的化学活性是指煤在一定温度下与水蒸气、氧气等相互作用的反应能力，是评价气化用煤和动力用煤的一项重要指标。

(4)煤的热稳定性。

煤的热稳定性是指块煤在高温条件下保持原来块状的能力。它也是评价气化用煤和动力用煤的一项重要指标。

13. 煤的密度有哪些表示方法？

煤的密度的三种表示方法为：

(1)真密度：单位体积(不包括煤的所有空隙)煤的质量，用比重瓶法或其他置换方法测定。

(2)视密度：单位体积(不包括煤粒间的空隙，但包括煤粒内的空隙)煤的质量，用水中称量法(涂蜡法、涂凡士林法和水银法)测定。

(3)堆密度：单位体积(包括煤粒间的空隙，也包括煤粒内的空隙)煤的质量。堆密度的测定，可在一定容积的容器中用自由堆积方法装满煤，然后称出煤的质量，再换算成单位体积的质量(t/m 3 ) 。

14. 什么是煤的孔隙率？

煤的孔隙体积与煤的总体积之比称为孔隙率或气孔率，也可用单位质量的煤所包含的孔隙体积(cm 3/g)来表示。孔隙率的计算公式：

孔隙率=(真密度-视密度)/真密度×100%

15. 什么是煤的脆度？

煤的脆度是表征煤炭机械坚固性的一个指标，即煤被破碎的难易程度。煤炭脆度的试验方法有抗压强度法和抗碎强度法等。最高煤化度和低煤化度煤的脆性都较小，而中等煤化度的肥煤与焦煤脆性最大。并且挥发分小于10％的无烟煤其脆性比高挥发分的褐煤低。

煤的脆度除了与煤化度呈抛物线的变化趋势外还与岩相组成有关。根据煤脆度的降低和韧性的增长，可以把煤岩组分按下列次序排列：丝炭最脆，镜煤、亮煤居中而暗煤最韧。由于丝炭易碎，故通常煤粉中丝炭较多。可见，不同煤化程度和不同岩相类型煤的脆度能为煤岩选择破碎提供理论和实验依据。

16.什么是煤的可磨性？

煤的可磨性是指煤被磨碎成煤粉的难易程度。通常，以某矿区易磨碎烟煤作为标准煤，将其可磨性定为100。实测的煤可磨性指数越大则容易粉碎，反之则较难粉碎。测定煤的可磨性在某些工业部门中具有重要的意义。例如：使用粉煤的火力发电厂和水泥厂，在设计与改进制粉系统并估算磨煤机的产量和耗电率时，常需测定煤的可磨性；在应用非炼焦煤为主的型焦工业中，为了知道所用煤料的粉碎性，以便确定粉碎系统的级数及粉碎设备的类型等，也要预先测定煤的可磨性。此外，煤的可磨性指数也是煤质研究的重要数据。煤的可磨性与煤化度、煤岩组成、煤中水分含量和矿物质的种类、数量及分布情况等有关。

在实验室中测定煤可磨性有不同的方法，中国国家标准(GB2565)和国际标准(ISO 5074)规定用哈德格罗夫法测定。哈氏可磨性的表示符号为HCI。理论依据是磨碎定律：在研磨煤粉时所消耗的功(能量)与煤磨碎后的总表面积成正比。在实际测定时是用被测定煤样与标准煤样相比较而得出的相对指标表示。

哈德格罗夫法的要点是：称取0.63～1.25mm的煤样50g，放在内装八个钢球的哈氏可磨性试验仪中，研磨环以20士l r/min转3min后，过0.074mm (200目)筛子。由筛上煤样量用下式计算可磨性指数：HGI=13＋6.93(m－m1)

式中m——煤样质量，g;

m1——研磨后0.071 mm筛上煤样的质量，g。

哈德格罗夫可磨性指数与煤化度的关系：随煤化度的增加，HGI呈抛物线变化，在Cdaf为90％处出现最大值，此时煤最容易磨碎。

煤的可磨性和脆度都表征了煤被粉碎的难易程度，但从实验方法可见：煤的可磨性将煤磨成细粉，该指标对非炼焦煤的制粉工艺较合适；而应用抗碎强度法所测定的煤的脆度，其力度范围与炼焦煤较为接近，因而煤的脆度用于衡量炼焦煤较为合适。

17.什么是煤的润湿性?

煤的润湿性是煤吸附液体的一种能力。当煤与液体接触时，如果固体煤的分子对液体分子的作用力大于液体分子之间的作用力，则固体煤可以被润湿，煤的表面粘附该液体。相反，若液体分子之间的作用力大于固体煤的分子对液体分子的作用力，则固体煤不能被润湿。对于同一种固体，不同液体的润湿性不同；对于不同的固体，同一种液体的润湿性也不同。煤的润湿性可应用于选煤：因为煤易被油类润湿而不易被水润湿，但矸石则相反。故在粉煤浮选时加入矿物油用空气鼓泡，此时精煤被油膜包围而上浮，而矸石被水包围而下沉，从而达到分选目的。

通常，可利用液体表面张力σ和固体表面所成的接触角θ的大小来判定一该液体对固体的润湿程度。若液滴能润湿固体，接触角为锐角；若液滴不能润湿固体，接触角θ为钝角。

通过测定接触角可确定液体对煤润湿性的大小。对粉煤无法测定其接触角，可将粉煤加压成型块再进行测定。

18.含矸率如何计算？

含矸率为粒度大于50mm的矸石量占全体原煤量的百分率，原煤采样筛分后，在大于50mm的粒级中人工拣选出矸石（包括硫铁矿）进程称量计算而得。

19.煤和矸石的泥化如何测定？

煤和矸石遇水泥化的性质不同，是影响湿法选煤的重要问题之一。将粒度为100～13mm的煤样和水（25kg 煤样加100kg水），在容积为200L，高1m，翻转速度为20r/min的转筒中，分别翻转5、15、25和30min后，测定粒度组成（大于13，13～0.5，0.5～0.045，小于0.045mm），确定其粉碎程度和微细颗粒的特性。

(三)按选煤厂能力可分为：小型、中型及大型选煤厂。

煤泥重介分选粗煤泥，则入浮的物料则变成<0.5mm的洗煤泥了，采用对细泥选择性较差的机械搅拌式浮选机去分选细煤泥，其效果不会理想。建议采用适合细泥浮选的微泡浮选设备。

释文：又称煤耐热性（coal resistance to heat），煤在高温燃烧或气化过程中保持原来粒度的性质。热稳定性好的煤，在燃烧或气化过程中小碎成小块，或破碎较少；热稳定性差的煤在燃烧或气化过程中则迅速裂成小块、碎片或粉末，因而影响燃烧、

煤泥浮选分步释放实验：是采用一次粗选多次精选的浮选原则流程。粗选是在药剂稍微过量的条件下进行、尽量将可浮的煤粒回收到粗选精煤泡沫产物中。每次精选都不加任何药剂，仅补加自来水稀释调浆，随着精选次数的增多，矿浆浓度逐渐降低，矿浆中药剂的浓度也逐渐下降，导致实际可浮性越好（一般灰分也越低）的煤粒，被选入精选最后的产物中。