常用的煤质指标有哪些

【专家解说】：　　（一）水分（Moisture）
　　水分符号：M，单位：%，是一项重要的煤质指标，煤的水分对其加工利用、贸易、运输和储存都有很大的影响。一般说来，水分高要影响煤的质量。在煤的利用中首先遇到的是煤的破碎问题，水分高的煤就难以破碎；在锅炉燃烧中，水分高就影响燃烧稳定性和热传导；在炼焦时，水分高会降低焦产率；而且由于水分大量蒸发带走热量而延长焦化周期；在煤炭贸易中，水分也是一个定质和定量的主要指标，故在签订销煤合同时，用户一般都会提出煤中水分的限值。
　　煤的水分简单地说分为：全水分、内在水分、外在水分、结晶水和分解水，在实际测定中只能测煤的全水分、内在水分、外在水分和最高内在水分，而不测定结晶水和分解水。
　　日常所说的煤的水分是指，在环境温度和湿度下，煤与大气达到接近平衡时所失的那部分水（外在水）和留下来的内在水分，它们的测值随测定环境的温度和湿度改变而发生变化，这也是为什么矿发煤与用户的水分往往有较大差异的原因。
　　煤炭运销中常用的水分指标有：全水（符号：Mt)，全水分包括外在水分和内在水分；一般分析煤样水分（也称空干基水分，符号：Mad ），它是指分析用煤样（<0.2mm）在实验室大气中达到平衡后所保留的水分，也可以认为是内在水分。有时用户也会要求使用收到基水分（符号：Mar），一般可认为Mar=Mt。
　　（二）灰分（Ash ）
　　煤中灰分符号：A，单位：%，是另一项在煤质特性和利用中起重要作用的指标，它与含碳量、发热量、结渣性、可磨性等有不同程度的依赖关系。在煤燃烧和气化中，根据煤的灰分以及灰熔融性、灰粘度、导电性、化学组成等特性来预测燃烧和气化中可能出现的腐蚀、沾污、结渣等问题并据此进行炉型选择；在炼焦中，要用煤的灰分大小来预测焦炭中灰分的高低。煤的灰分高，有效碳的含量就低，发热量一般也低，在商业上要根据煤的灰分来定级论价（现炼焦煤以灰分论价，动力煤已改为以热值为主论价）。
　　煤的灰分在煤炭分析中的定义为：煤完全燃烧后留下的残渣，它不是煤中固有的矿物质，而是在高温下经各种化学反应而生成的固体残留物。在煤炭运销中常用的灰分指标有：空干基（又称分析基）灰分（符号：Aad）、干基灰分（符号：Ad）和收到基灰分（符号：Aar）。
　　（三）挥发分（全称为：挥发分产率，Volatile matter ）
　　煤的挥发分符号：V，单位：%，是煤中的有机物质和一部分矿物加热分解的产物；它不是煤中固有物质；而是在特定温度下的煤热分解产物，所以确切地说挥发分叫挥发分产率。煤的挥发分与煤的变质程度有很大的关系，随煤化程度的增加，挥发分降低；如褐煤的挥发分一般为38%-65%，烟煤的挥发分一般为10%-55%，无烟煤挥发分≤10%。挥发分是决定煤炭利用的重要指标，在燃煤中，根据挥发分来选择适于特定煤源的燃烧设备或适于特定设备的煤源（在锅炉设计时已将挥发分值设定在某一范围，所以用户在购煤时要强调挥发分指标）；在炼焦中，要根据挥发分来确定配煤比例，因挥发分适中的烟煤，粘结性好，适于炼焦；在气化和液化工艺的条件选择上，挥发分也有重要的作用；在环境保护中，挥发分还作为一项制定烟雾法令的依据。
　　煤的挥发分与其它煤质指标如发热量、碳和氢含量都有较好的相关关系。
　　在煤炭运销中常用的挥发分指标有：空干基挥发分（符号：Vad ）、干基挥发分（符号：Vd）、收到基挥发分（符号： Var）和干燥无灰基挥发分（符号：Vdaf ）。
　　（四）固定碳（Fixed carbon ）
　　固定碳符号：FC，单位：%，也是有些用户经常要求的一个煤质指标，该指标不同于煤的元素分析中的碳（由实际测定得出），它是根据煤的水分、灰分和挥发分计算出来的， FC＝100－（M＋A＋V)。常用的固定碳指标有：干基固定碳（符号：FCd）和收到基固定碳（FCar）等。
　　（五）全硫（total sulfur ）
　　一般说煤中硫含量就是指全硫含量符号：St，单位：%，而直接测出的是空干基全硫（符号：St,ad ）。在煤炭运销中常用的硫指标有：空干基全硫、干基全硫（ St,d ）和收到基全硫（ St,ar）。
　　硫是煤中有害元素之一。煤中硫包括有机硫和以黄铁矿为主的无机硫，一般来说煤中的无机硫通过洗选可以大部分脱除；而有机硫则很难除去。煤中硫在煤燃烧中大部转化为SO2排入大气，对环境造成严重的污染，甚至造成酸雨，据统计1998年全国二氧化硫排放量为2090万吨，其中因燃煤而排放大气的SO2约占80%-90%。在全社会日益重视生存环境的大气候下，国家已对生产和使用高硫煤做出了限制，如北京市区燃煤含硫要
　　在0.5%以下，上海等沿海大城市燃煤含硫均要求小于0.6%或0.8%，因此各用户在购买煤时都对煤中硫含量提出较严格的限定指标，神华煤之所以销售情况良好，含硫较低（一般小于0.5%）也是主要的原因之一。但煤中硫在某些利用途径中也能起到好的作用，如煤液化当中，硫又可以起到催化剂的作用；如高硫煤经洗选后回收的硫可用来生产硫和硫酸等。
　　（六）发热量（calorific value）
　　煤的发热量符号：Q，单位：J/g（焦耳/克）、MJ/kg（兆焦耳/千克），习惯上也使用cal/g（卡/克）、kcal/kg（千卡/千克）；换算关系： 1卡=4.1816 焦耳，是表征煤质的一个重要指标。一则它是燃烧设备热工计算的基础；燃煤工艺过程中的热平衡、耗煤量及热效率等的计算都是以所用煤的热值为依据的，在设计电厂锅炉时也是根据煤的平均收到基低位发热量来考虑锅炉的种类、型号及燃烧方式；二则是煤的发热量是表征煤的各种特征的综合指标。煤的发热量（Qgr,daf）与煤的变质程度有很大关系，一般是随变质程度的加深而增高，如褐煤的发热量较低，烟煤中到焦煤和肥煤热值最高，焦煤以后随煤的变质程度加深而略有降低，这就是为什么无烟煤的热值比烟煤热值低的原因。
　　由于煤的发热量指标的重要性，用户购煤时首先考虑的是热值的高低，能否符合燃煤设备对热值的要求，在动力煤的计价中也是以发热量作为结算依据。
　　煤炭运销中常用的发热量指标有：空干基弹筒发热量（符号：Qd,ad），空干基高位发热量（符号：Qgr,ad），干基高位发热量（符号：Qgr,d ）和收到基（原称应用基）低位发热量（符号：Qnet,ar），有时也用到干燥无灰基高位发热量（符号：Qgr,daf）。在目前的煤炭购销合同中，国内北方用户一般用收到基低位发热量(Qnet,ar)，而南方用户（如广东）和国外客户一般用空干基高位发热量(Qgr,ad)，对于神华煤来说，两种热值表示方法相差较大（600kcal/kg-1000kcal/kg），签订合同时一定要明确热值的表示基准，而更不能只写发热量多少，以免造成商务纠纷。
　　（七）可磨性（grindability)
　　煤炭运销中常说的可磨性是指“哈氏可磨性指数”，符号：HGI。
　　煤的可磨性表示煤被磨碎的难易程度，煤的可磨性指数越大，则这种煤越易磨碎，反之则难。作为动力用煤，如电力、水泥厂等在设计与改进制粉系统并估计磨煤机的产量和耗电量时，可磨性指数是一个很重要的指标。在以非炼焦煤为主的型煤工业中，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机的类型，也要预先测定煤的可磨性。由于煤的复杂性，不同的煤往往具有不同的可磨性，即使同一矿区、同一煤层的煤，由于所含矿物质的性质、数量不同和煤的结构、挥发分以及水分的差异，也得不到相同的可磨性测值。鉴此，目前用户在购煤时也要求煤的可磨性指标。
　　（八）煤灰熔融性（习惯称灰熔点，ash fusibility）
　　煤灰熔融性，单位℃。它包括四个特征温度：①变形温度，符号DT，原称T1； ②软化温度，符号：ST，原称T2； ③半球温度，符号HT； ④流动温度，符号：FT，原称T3。在灰熔融性的四个指标中，最常用的是软化温度，即ST(T2)。
　　灰熔融性是动力用煤和气化用煤的重要指标，主要用于固态排渣锅炉和气化炉的设计，并能指导实际生产操作；它也可以作为液态排渣炉设计中的参考依据。一般固态排渣炉，要求煤灰熔点愈高愈好，以免造成炉内结渣而难以排出。熔点低的煤，由于熔渣会包裹住煤而造成燃烧不完全，从而增加灰渣含碳量，严重时会堵塞炉栅，造成排渣困难，甚至造成停炉事故。熔渣还会腐蚀、共熔炉衬耐火材料，特别是当灰渣为酸性渣而炉衬耐火砖为碱性砖或灰渣为碱性（神华煤灰渣呈碱性）而炉衬耐火砖为酸性砖时，共熔情况将更为严重。对于链条炉需要灰熔点较低一些，这样可以保留适当的熔渣以起到保护炉栅的作用。而液态排渣炉则要求灰熔点愈低越好。神华煤由于煤中CaO和Fe2O3含量高，使得灰熔点较低，这是国外及国内不少用户挑剔神华煤的原因之一，目前集团和公司已采取一些措施，如通过配煤及加添加剂等方式来提高灰熔点，但在销售中如用户要求灰熔点较高（大于1350℃）就需慎重考虑，即使能想法达到，其经济效益也会有所损失。
　　（九）煤的着火点（也称燃点）
　　将煤加热到开始燃烧的温度叫做煤的着火点，单位：℃，无代表符号。它是煤的特性之一。煤的着火点与煤的变质程度有很明显的关系，变质程度低的煤着火点低（即容易着火），变质程度高的煤着火点高。在煤质分析中对同一煤档测定的结果，分为原煤样、还原样和氧化样报出，一般可利用原煤着火点和氧化样着火点的差值来推测煤的自燃倾向，着火点低的煤其原煤样和氧化样着火点差值大（△T=原煤样着火点一氧化样着火点），如△T>40℃的煤易自燃，△T<20℃ 的煤除褐煤和长焰煤外都是不易自燃的煤。
　　神华煤由于本身的性质所决定，属着火点较低（ <300℃，为易自燃的煤，神华煤的这一缺陷为集团和公司煤炭生产、运输、贮存及销售都带来了不少困难，用户对此反映也较多，但目前对于解决煤自燃问题尚没有较好的办法。现集团要求控制上站煤及外运煤的温度，贮存煤及时清仓等还是较有效的措施，神华煤虽易自燃，但在良好的堆存条件下（一般堆高<0.5m，通风较好），2-3个月的时间一般不会自燃着火。
　　（十）煤的密度
　　煤的密度分为：真相对密度（原称真比重），符号：TRD；视相对密度（原称容重），符号： ARD，无单位；堆密度，单位：t/m3（吨/米3）。
　　煤的真相对密度是计算煤层平均质量与研究煤炭性质的一项指标。煤的视相对密度在计算煤的储量及运输、粉碎、燃烧和设计贮煤仓等时需用此指标。煤的堆密度在设计煤仓、估算炼焦炉装煤量等情况下使用。