Indicadores de calidad del carbón relacionados
Indicadores relacionados con el carbón
El primer indicador: la humedad. La humedad del carbón se divide en humedad interna, humedad externa, agua de cristalización y agua descompuesta. La humedad excesiva en el carbón no favorece el procesamiento y el transporte. Afectará la estabilidad térmica y la conducción de calor durante la combustión. Reducirá el rendimiento del coque y extenderá el ciclo de coquización. Los indicadores de humedad que informamos con frecuencia ahora incluyen: 1. Humedad total (Mt), que es la suma de toda la humedad interna y externa del carbón, y también se expresa comúnmente como Mar. Generalmente se especifica debajo de 8. 2. La humedad base del secado al aire (Mad) se refiere al contenido de humedad del carbón en estado de secado al aire. También se puede considerar como humedad interna, lo que en las antiguas normas nacionales se denomina "humedad de base analítica". El segundo indicador: la ceniza se refiere al residuo que queda después de quemar el carbón. No la suma de los minerales del carbón, sino los residuos químicos y descompuestos de esos minerales. Un alto contenido de cenizas indica que los componentes combustibles del carbón son bajos. El poder calorífico es bajo. Al mismo tiempo, en la coquización de carbón limpio, el contenido de cenizas determina el contenido de cenizas del coque. Los índices de cenizas comunes incluyen cenizas secas al aire (Aad), cenizas secas (Ad), etc. También es útil para recibir contenido de ceniza base (Aar). El tercer indicador: contenido volátil (el nombre completo es rendimiento de contenido volátil) V se refiere al producto de la descomposición térmica de la materia orgánica y algunos minerales en el carbón. No todos son componentes inherentes al carbón, y algunos son productos de pirólisis, por lo que lo son. llamado rendimiento de contenido volátil. El tamaño de los componentes volátiles está relacionado con el grado de deterioro del carbón. Cuanto mayor es el grado de deterioro del carbón, menor es el rendimiento de los componentes volátiles. En combustión, se utiliza para determinar el modelo de caldera; en coquización, se utiliza para determinar la proporción de mezcla de carbón, al mismo tiempo, es un indicador importante de vaporización y licuefacción. Los más utilizados son los volátiles de base seca al aire (Vad), los volátiles de base seca (Vd), los volátiles de base seca sin cenizas (Vdaf) y los volátiles de base recibida (Var). Entre ellos, Vdaf es uno de los indicadores importantes para la clasificación del carbón. El cuarto indicador: el carbono fijo se diferencia del carbono en el análisis elemental y se calcula en función de la humedad, las cenizas y la materia volátil. La fórmula relevante para FC A V M=100 es la siguiente: FCad=100-Mad-Aad-Vad FCd=100-Ad-Vd FCdaf=100-Vdaf El quinto indicador: el azufre total St es un elemento nocivo en el carbón, incluido el azufre orgánico. y azufre inorgánico. Sólo se puede utilizar 1 o menos como combustible. En algunas zonas, los requisitos son inferiores a 0,6 y 0,8. Hoy en día, el carbón respetuoso con el medio ambiente y la energía verde suelen denominarse carbón con menor contenido de azufre. Los indicadores comúnmente utilizados son: azufre total en base seca al aire (St, ad), azufre total en base seca (St.d) y azufre total en base recibida (St, ar). Seis indicadores: El poder calorífico del carbón El poder calorífico del carbón, también conocido como poder calorífico del carbón, es el calor emitido por la combustión completa de una unidad de masa de carbón. El poder calorífico del carbón es el indicador básico para fijar el precio del carbón en función del poder calorífico. Como combustible energético, el carbón utiliza principalmente el poder calorífico del carbón. Cuanto mayor es el poder calorífico, mayor es su valor económico. Al mismo tiempo, el poder calorífico es también la base para calcular el balance térmico, la eficiencia térmica y el consumo de carbón, así como los parámetros de diseño de la caldera. El poder calorífico del carbón representa el grado de metamorfismo (grado de coalificación) del carbón. El poder calorífico del carbón mencionado aquí se refiere al poder calorífico del carbón flotante separado por un líquido de gravedad específica de 1,4 (o el poder calorífico del carbón crudo con contenido de cenizas). no superior a 10). El poder calorífico de la turba, que es la última en la edad de formación de carbón y tiene el menor grado de carbonificación, es el más bajo, generalmente 20,9-25,1 MJ/Kg. El poder calorífico del lignito, que se formó antes que la turba, aumenta a. 25-31MJ/Kg. El poder calorífico del carbón bituminoso sigue aumentando, hasta el carbón coquizable y el carbón pobre. Aunque el contenido de carbono del carbón ha aumentado, debido a la reducción de materia volátil, especialmente el contenido de hidrógeno es mucho menor que el del carbón. carbón bituminoso, algunos son inferiores a 1, equivalente a 1/6 del carbón bituminoso, por lo que el carbón con mayor poder calorífico sigue estando entre ciertos tipos de carbón bituminoso. En vista del hecho de que el poder calorífico del carbón con bajo grado de carbonificación cambia mucho con el grado de carbonificación, el alto poder calorífico del carbón con humedad constante y libre de cenizas se utiliza comúnmente en algunos países como indicador para distinguir los tipos de carbón con Bajo grado de carbonificación. Mi país utiliza el alto poder calorífico del carbón con una base libre de cenizas y humedad constante para clasificar el lignito y el carbón de llama larga. (1) Las principales unidades para expresar calor unitario son el joule (J), la unidad calórica (cal) y la unidad térmica británica Btu. Joule es una unidad de energía. 1 Joule es igual al trabajo realizado por una fuerza de 1 Newton (N) mediante un desplazamiento de 1 metro en la dirección de la fuerza.
1J=1N×0J 1MJ=1000KJ Joule-hora La unidad de calor utilizada por la Organización Internacional de Normalización (ISO) es también la unidad legal para medir el calor promulgada por mi país en 1984 e implementada el 1 de julio de 1986. Las unidades para expresar el calor del carbón: J/g, KJ/g, MJ/Kg Caloría (cal) es una unidad de calor que se ha utilizado durante mucho tiempo después de la fundación de la República Popular de mi país. 1 cal se refiere al calor absorbido por 1 g de agua pura cuando se calienta de 19,5 °C a 20,5 °C. Algunos países europeos y americanos utilizan principalmente 15 Ccal, que es la cantidad de calor absorbida por 1 g de agua pura cuando se calienta de 14,5 C a 15,5 C. 1cal(20Ccal)=4.1816J 1cal(15Ccal)=4.1855J La temperatura de la tabla de vapor internacional adoptada en la Conferencia Internacional sobre Propiedades Incomprendidas del Vapor de 1956 en Londres es inferior a 15Ccal, y su definición es la siguiente: 1cal==4.1866J Como se puede ver en lo anterior, en 15 Ccal, la energía térmica contenida en cada tarjeta es mayor que la de 20 Ccal. Países como el Reino Unido y Estados Unidos todavía utilizan la Unidad Térmica Británica (Btu), que se define como: 1/180 del calor necesario para calentar 1 libra de agua pura de 32F a 212F. La relación entre julios, calorías y Btu 1Btu=1055,79J (≈1,055×1000J) 1J=9471,58×10 elevado a la séptima potencia negativa Btu 20Ccal/g y Btu/1b fórmula de conversión: Porque 1Btu=1055,79J, 1B=453,6 g Entonces 1Btu/1b=1/1.8cal/g1cal/g=1.8Btu/1b Dado que el poder calorífico de cal/g es diferente dependiendo de 15Ccal o 20Ccal, etc., en el comercio internacional y los intercambios científicos, especialmente cuando se utiliza benceno importado Cuando fórmico El ácido (marcado con su cal/g) se utiliza como calibración de la capacidad calorífica de un calorímetro, es importante entender el poder calorífico (cal/g) a la temperatura (C) o condiciones, de lo contrario el poder calorífico de la combustión será sistemáticamente alto o en el lado bajo. Para unificar las unidades de calor en el país y en el extranjero, no es necesario sustituir cal por J como unidad para expresar el poder calorífico del carbón. (2) El significado de los nombres de varios valores caloríficos del carbón a. El poder calorífico de los cartuchos de carbón (Qb) El poder calorífico de los cartuchos de carbón es el poder calorífico de la unidad de masa de la muestra de carbón en el cartucho del calorímetro debajo. exceso de oxígeno a alta presión (25 ~35 atmósferas) El calor generado después de la combustión (la temperatura final de los productos de combustión se especifica en 25 °C). Debido a que la muestra de carbón se quema en un cartucho de oxígeno a alta presión, se producen reacciones termoquímicas que no pueden ocurrir cuando el carbón se quema en el aire. Por ejemplo: el nitrógeno en el carbón y el nitrógeno en el aire en el cartucho antes del llenado de oxígeno, cuando se quema en el aire, generalmente escapa como nitrógeno gaseoso, pero cuando se quema en el cartucho, se generan compuestos de óxido de nitrógeno como N2O5 o NO2. Estos óxidos de nitrógeno se disuelven en el cartucho para producir ácido nítrico. Esta reacción química es una reacción exotérmica. Además, el azufre combustible en el carbón genera gas SO2 y se escapa cuando se quema en el aire, pero se oxida a SO3 cuando se quema en el cartucho. El SO3 se disuelve en el agua del cartucho para generar ácido sulfúrico. SO2, SO3 y H2SO4 se disuelven en agua para formar hidrato de ácido sulfúrico, todas las cuales son reacciones exotérmicas. Por lo tanto, el poder calorífico del cartucho de carbón es mayor que el calor real generado por la combustión del carbón en el aire o en una caldera industrial. Por esta razón, en la práctica, el poder calorífico del cartucho debe convertirse en un poder calorífico consistente con el poder calorífico del carbón que se quema en el aire. b. Valor calorífico de alto nivel del carbón (Qgr) El poder calorífico de alto nivel del carbón es el calor generado después de quemarlo en el aire en condiciones de presión atmosférica. De hecho, es el calor que se obtiene restando el calor de generación de ácido sulfúrico y ácido nítrico del poder calorífico del cartucho de carbón medido en el laboratorio. Cabe señalar que el poder calorífico de los cartuchos de carbón se mide en condiciones de volumen constante (el volumen de la cámara de combustión de la muestra de carbón en el cartucho permanece sin cambios), por lo que también se le llama poder calorífico de los cartuchos de volumen constante. . El poder calorífico de alto nivel convertido a partir del poder calorífico del cartucho de volumen constante también se denomina poder calorífico de alto nivel de volumen constante. Cuando el carbón se quema en el aire bajo presión atmosférica y presión constante (la presión atmosférica permanece sin cambios), su poder calorífico de alto nivel es igual al poder calorífico de alto nivel a presión y humedad constantes. Existe una diferencia entre el poder calorífico a volumen constante y posición alta y el poder calorífico a voltaje constante y posición alta. Generalmente, el poder calorífico de la posición alta de volumen constante es 8,4 ~ 20,9 J/g menor que el poder calorífico de la posición alta de presión constante. En la práctica, cuando la precisión requerida no es alta, generalmente no se realiza la corrección.
c. Bajo poder calorífico del carbón (Qnet) El bajo poder calorífico del carbón se refiere al calor generado después de quemar el carbón en el aire en condiciones de presión atmosférica, menos la humedad en el carbón (el agua oxidada generada después de la combustión del hidrógeno en la materia orgánica del carbón, y el calor de vaporización (calor de evaporación) del agua libre y del agua combinada en el carbón, y el calor restante que realmente se puede utilizar. De manera similar, de hecho, el poder calorífico de bajo nivel calculado a partir del poder calorífico de alto nivel de volumen constante también se denomina poder calorífico de bajo nivel de volumen constante. También es ligeramente diferente del poder calorífico de bajo nivel de voltaje constante. cuando se quema en condiciones de presión atmosférica en el aire. d. Alto poder calorífico (Qmaf) de base libre de cenizas de humedad constante del carbón La humedad constante se refiere a la humedad (o la humedad intrínseca más alta) de la muestra de carbón medida cuando la temperatura es de 30 ° C y la humedad relativa es de 96. El poder calorífico de alto nivel sin cenizas de humedad constante del carbón no existe en la práctica. Se refiere al poder calorífico de alto nivel del carbón de volumen constante medido en condiciones de humedad constante y calculado después de eliminar la influencia de las cenizas. El alto poder calorífico de una base de humedad constante y libre de cenizas es un indicador para la clasificación del carbón con bajo grado de carbonificación. (3) Consulte GB213-87 para conocer los puntos de prueba del poder calorífico del cartucho de carbón. (4) Cálculo del poder calorífico de alto nivel del carbón La fórmula de cálculo del poder calorífico de alto nivel del carbón es: Qgr, ad=Qb, ad-95Sb, ad-aQb, ad En la fórmula: Qgr, ad——analizar el poder calorífico de alto nivel de la muestra de carbón, J/g Qb, ad - el poder calorífico del cartucho para analizar la muestra de carbón, J/g, ad - el contenido de azufre del carbón medido por el líquido de lavado del cartucho; ,; 95 - cada 1 (0,01 g) de carbón ) Valor de corrección de azufre, J/g; a—coeficiente de corrección de ácido nítrico. Qb，ad≤16700J/g，a=0.001 16700J/glt; Qb, adlt; 16700J/g Al mismo tiempo, cuando Sb, ad ≤ 2, se puede utilizar St, ad en lugar de Sb, ad. (5) Cálculo del poder calorífico de bajo nivel del carbón Qnet, ar=(Qgr, ad-206Had)(100-Mar)/(100-Mad)-23Mar En la fórmula: Qnet, ar——El poder calorífico de bajo nivel valor calorífico de la base recibida, J/g; Qgr, ad - el alto poder calorífico de la muestra de carbón analizada, J/g; Had - el contenido de hidrógeno de la muestra de carbón analizada; Mar - el contenido de humedad básica tal como se recibió; ; Mad: el contenido de humedad básico del secado al aire. (6) Varios valores caloríficos de referencia del carbón y sus conversiones a. Los diversos valores caloríficos de referencia del carbón son los mencionados anteriormente. El poder calorífico del carbón incluye el poder calorífico del cartucho, el poder calorífico alto y el poder calorífico bajo. El valor es Hay 4 tipos de puntos de referencia, por lo que hay 3 × 4 = 12 formas de expresar los distintos valores caloríficos de diferentes puntos de referencia del carbón, es decir: 4 formas de expresar el poder calorífico del cartucho: Qb, ad - análisis del poder calorífico del cartucho básico Qb, d——el poder calorífico del cartucho de base seca; Qb, ar——el poder calorífico del cartucho de base recibido Qb, daf——el poder calorífico del cartucho seco sin cenizas; cartucho básico. Hay 4 formas de expresión de poder calorífico de alto nivel: Qgr, ad - poder calorífico de alto nivel basado en análisis; Qgr, d - poder calorífico de alto nivel basado en seco Qgr, ar - poder calorífico de alto nivel basado en recibido; ; Qgr, daf - Base seca y sin cenizas de alto poder calorífico. Hay 4 formas de expresión de poder calorífico de bajo nivel: Qnet, ad - poder calorífico de bajo nivel basado en análisis, Qnet, ar - poder calorífico de bajo nivel basado en recibido Qnet, daf - base seca libre de cenizas; valor calorífico. b. Conversión entre el poder calorífico de varios puntos de referencia del carbón La fórmula de conversión entre el poder calorífico de varios puntos de referencia del carbón es similar a la fórmula de conversión de cada punto de referencia en el análisis de la calidad del carbón.
Por ejemplo: Qgr, ad=Qgr, ad×(100-Mar)/(100-Mad) Qgr, d=Qgr, ad×100/(100-Mad) Qgr, daf=Qgr, ad×100/(100- Mad) -Aad-CO2, d) En la fórmula: CO2, d——Análisis del contenido de CO2 en minerales carbonatados en muestras de carbón (), cuando el contenido de CO2 ≤ 2, este elemento se puede omitir y se ignora Qgr, maf=Qgr , anuncio×（100-M）/(100-Mad-Aad-Aad×M/100)