用煤质分析灰分水分数据计算煤发热量的经验公式及查表计算法

用煤质分析灰分、水分数据计算煤发热量的经验公式及查表计算法

邯郸矿务局阳邑煤矿　申国民

1　概　述

煤炭发热量是评价煤质的重要指标之一,又是直接用来计价的主要依据,在煤炭销售中起重要作用。本文用1982年全国煤质资料汇编河北省第二分册中邯郸局6个矿井、峰峰局12个矿井、井陉局3个矿井和邯郸洗煤厂与马头洗煤厂的共147个煤样的煤中灰分、水分与发热量的关系进行统计分析,得出查表计算法和简易计算公式,并以兴隆局3个矿井、开滦局7个矿井、邢台局1个矿井共11个矿井的59个煤样的分析结果检验了此算法和公式。据此,可以预报出煤的发热量,给现场煤质管理提供方便。

2　查表计算法和简易经验公式计算煤的发热量

211　查表计算法

见灰分与热值的关系表。该表中,统计了商品煤质量旬报表中商品煤样、煤层煤样的水分、灰分与发热量的计算。在统计的147个煤样中,有11个煤样不适合此法,品种包括中煤、煤泥和天然焦;136个煤样的热量平均差值由煤样的热量总误差值÷煤样数求出: 16960÷136=125cal g

查表计算热量法,根据工业分析中煤样的灰分、全水分结果便可查得煤样的收到基低位发热量。

经验表明,1个百分灰点相当于100cal g(为便于直观说明,这里暂用旧标准。)的热量,1个百分水点相当于80cal g的热量。查(灰分和热量的关系)表时,灰分对应的热量是指全水分为6%时的值。如增加1个水分点,则在该煤样灰分对应的热值中减去80 cal g的热值;相反,如降低1个水分点,则在该煤样灰分对应的热值中加上80cal g的热值。此结果就是该煤样的收到基低位发热量。

例1　煤样灰分A d=25173%,M t= 4150%,查表计得出热量为Q net.v.ar=5547 cal g。

例2　煤样灰分A d=29131%,M t= 6178%,查表计得出热量为Q net.v.ar=5007 cal g。

212　简易经验公式

(1)由来。

几年来,根据马头电厂、邢台电厂对发

但可保证结果的准确性,还能节省实验材料,为单位带来显著效益。

参考文献

1　李英华主编1煤质分析应用技术指南1中国标准出版社1

2　全国煤炭标准化技术委员会编1煤炭标准及说

明汇编1上册1中国标准出版社1

作者简介　张焱,1963年9月生。1987年毕业于山东矿院济南分院煤化工专业,注册质量师。现从事煤质管理工作,发表论文多篇。

(收稿日期:2002-11-10)

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热量要求,我们利用数理统计和归纳法得出简易计算公式。

经验表明,当A d标=27%,M t标=6%时,则有Q net.v.ar标=5300cal g。

(2)公式的推理。

第1种情况:灰分>27%、水分>6%时,则有:Q net.v.ar样=Q标+(A d标-A d样)×100+ (M t标-M t样)×80

第2种情况:灰分<27%、水分<6%时,则有:Q net.v.ar样=Q标+(A d标-A d样)×100+ (M t标-M t样)×80

第3种情况:灰分>27%、水分<6%时,则有:Q net.v.ar样=Q标+(A d标-A d样)×100+ (M t标-M t样)×80

第4种情况:灰分<27%、水分>6%时,则有:Q net.v.ar样=Q标+(A d标-A d样)×100+ (M t标-M t样)×80

煤样在4种情况下,共用下列公式:

Q net.v.ar样=Q标+(A d标-A d样)×100

+(M t标-M t样)×80

(3)结论

将经验值代入算式,得出简易计算式。

Q net.v.ar=5300+(27-A d样)×100

+(6-M t样)×80(1)式中　Q net.v.ar——收到基煤的低位发热量,

cal g;

A d样——分析试样干燥基灰分,%;

M t样——试样的全水分,%。

Q net.v.ar=[5300+(27-A d样)×100+(6

-M t样)×80]×411816(2)式中　Q net.v.ar——收到基低位发热量,J g;

A d样——分析试样干燥基灰分,%;

M t样——煤样的全水分,%。

表(略)中的数据即为根据式(1)的计算结果。

213　北京物资学院和北京煤化所1991年合作开发的“煤炭低位发热量计算新公式”

(1)计算烟煤Q net.ad的回归式

Q net.ad=35860-7317V ad-39517A ad

-702M ad+17316CRC(J g)

式中　CRC——烟煤的焦渣特征。

(2)计算无烟煤Q net.ad的回归式

Q net.ad=32347-16115V ad-34518A ad

-36015M ad+104213H ad

或　Q net.ad=34814-2417V ad-38212A ad

-563M ad(J g)

(3)计算褐煤Q net.ad的回归式

Q net.ad=31733-7015V ad-32116A ad

-38814M ad(J g)

北京煤化所新公式可供用煤和产煤单位参照使用。其计算误差一般不超过630J g (150cal g)。

3　主要技术关键和创新点

311　技术关键

该简易式运用了数理统计知识和归纳法及经验数据。

312　创新点

(1)测定煤样水分、灰分后用查表计算法可直接得出收到基低位发热量值,与煤化所新公式比较,省略了基的转换和挥发分、氢含量的计算。

(2)查表计算法或简易计算式便于记忆,只要记住煤样在灰分A d=27%、M t=6%时的Q net.v.ar=5300cal g,且1个百分灰点相当于100cal g热量,1个百分水点相当于80 cal g热值,便可在很短时间内计算出该煤样的发热量。

(3)对烟煤和无烟煤有通用性,但不适用于中煤、煤泥和天然焦。

4　推广应用价值

(1)根据全国煤质资料河北省第2分册(1978～1981年)的资料,统计3个局21个矿井和两个洗煤厂共147个煤样,除11个煤样不适合此法外,有108个煤样误差达到煤科总院北京煤化所热值新公式要求,占总样的79%;达国标操作精确误差要求的有32

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问题探讨煤的真相对密度的计算

煤科总院北京煤化学所　陈亚飞　涂华　陈文敏

霍州煤电集团圣佛选煤厂　韩忠传

摘　要　以建国以来我国数十年全国统检煤样和标准煤样中测定的真相对密度TRD d值为基础,采用多元回归分析方法,分别利用工业分析和元素分析结果,推导出了计算TRD d值多种回归方程,具有较大的使用价值。

关键词　真相对密度　回归分析　计算式

1　前　言

煤的真相对密度大小,不仅与煤中的矿物组成及其含量有关,而且在很大程度上还与煤的煤化程度、煤岩显微组分等多种因素有关。如无烟煤,由于其含碳量(C daf)最高,故其纯煤(干燥无矿物质基)的真相对密度也最高,一般可达1135～1190之间;烟煤中的肥煤类,由于其具有较高氢含量(H daf),加上其化学结构中具有较多的稠环结构,故其真相对密度比其它各类煤均小;而到褐煤阶段,由于密度较大的氧含量增高,其纯煤真相对密度反而比烟煤还高,一般可达1126～1146。烟煤的纯煤真相对密度变化很小,通常在1124～1135之间。其中,炼焦煤的纯煤真相对密度更低,为1124～1132。根据煤的真相对密度与灰分、挥发分和元素成分间的关系,可以建立计算煤的真相对密度的多种数学模型,从而导出多种回归方程。可以选出其中最优的若干数学模型作为计算各种煤的真相对密度的计算式。在计算煤的真相对密度时,一定要考虑灰分,而在判断分析有关煤的真相对密度问题时,还要充分考虑煤的显微组分。

2　煤中矿物质的真相对密度

煤中矿物质的真相对密度以硫铁矿为最高,平均为419～511,石英为2165～2166,粘土类矿为214～2160,绿矾(FeSO4?7H2O)

个煤样,占总样的23%;136个煤样的平均误差值达到了煤化所的新公式要求。

(2)利用该简易式检验了河北省(1978～1981年)的汇编资料中的兴隆局(灰分超过40%不适用)、开滦局和邢台局部分,共检验了11个矿井59个煤样的结果,误差达到煤化所要求的有48个煤样,合格率占总检验煤样的83%。

5　存在问题和改进意见

(1)此查表计算法和简易式在进行统计和检验中,对个别煤样的测值误差较大,有待进一步探讨。

(2)限于灰分在4%～40%间的烟煤和无烟煤,不适于中煤和煤泥;对于灰分>40%的劣质煤和褐煤,需要进一步探讨。

作者简介　申国民,1986年煤校毕业,中专学历,助理工程师。

(收稿日期:2003-01-20)

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