煤中灰分的來源及測定意義

1、煤中灰分的來源及測定意義

（1）煤中灰分的來源 

煤中的灰分不是煤的固有成分，而是煤中所有可燃物質(zhì)燃燒后以及煤中礦物在一定溫度下產(chǎn)生一系列分解、化合等復(fù)雜反應(yīng)后剩下的殘渣。灰分常稱為灰分產(chǎn)率。

煤中礦物的來源有3種：

①原生礦物質(zhì)。

即成煤植物中所含的無機元素，一般含量較少。

②次生礦物。

它是在成煤過程中外界匯入或與煤伴生的礦物質(zhì)，一般含量也較少。

③外來礦物質(zhì)。

它是煤炭開采和加工處理中混入的礦物質(zhì)。

（2）測定意義  

灰分是降低煤炭質(zhì)量的物質(zhì)，在煤炭加工利用的各種場合下都帶來有害的影響，因此測定煤的灰分對于正確評價煤的質(zhì)量和利用等都有重要意義。

①灰分是煤炭貿(mào)易計價的主要指標。

②在煉焦工藝中，灰分是評價焦碳質(zhì)量的重要指標。

③鍋爐燃燒中，根據(jù)灰分計算鍋爐熱效率，考慮排渣工作量等。

④在煤質(zhì)研究中，根據(jù)灰分可以大致計算煤的發(fā)熱量和礦物質(zhì)等。

2、測定原理

稱取一定量的空氣干燥煤樣，放入馬弗爐或灰分快速測定儀中，以一定的速度加熱到，灰化并灼燒到質(zhì)量恒定。

（1）緩慢灰化法  

稱取一定量的空氣干燥煤樣，放入低于100℃的馬弗爐中，在30min內(nèi)升溫至500℃，并在此溫度下保溫30min，再（815±10）℃，灼燒1h至質(zhì)量恒定。以灰渣的質(zhì)量占煤樣質(zhì)量的百分數(shù)為灰分產(chǎn)率。

緩慢灰化法的理論依據(jù)為：

①爐溫在100℃一下開始實驗，30min后升至500℃從而防止煤樣爆燃。

②在500℃停留30min，使煤中硫氧化物一經(jīng)生成就及時排出，避免生成硫酸鈣，減少灰中固定硫的量。

③灰化過程中始終保持良好通風(fēng)狀態(tài)，使硫氧化物一經(jīng)生成就及時排出，減少CaO與硫氧化物的接觸機會，因此要求高溫爐裝有煙囪，或?qū)t門開啟一小縫使爐內(nèi)空氣自然流通。

④在815℃灼燒足夠長的時間，以保證碳酸鹽分解后及全部驅(qū)出。

（2）快速灰化法

①快速灰分測定儀法。

將裝有煤樣的灰皿放在預(yù)先加熱至（815±10）℃的灰分快速測定儀的傳送帶上，煤樣自動送入儀器內(nèi)進行灰化，然后送出。以殘留物的質(zhì)量占煤樣質(zhì)量的百分數(shù)作為煤樣的灰分。

②馬弗爐法。

將裝有煤樣的灰皿由爐外逐漸送入預(yù)先加熱至（815±10）℃的馬弗爐中化并灼燒至質(zhì)量恒定。以殘留物的質(zhì)量占煤樣質(zhì)量的百分數(shù)作為煤樣的灰分。

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