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                                煤質技術指標-揮發份常見問題

                                1.揮發份實驗步驟:

                                第1步:如果是褐煤和長焰煤應預先壓餅,并切成寬度約3mm的小塊。
                                第2步:在預先于900℃溫度下灼燒至質量恒定的帶蓋瓷坩堝中,稱取粒度小于0.2mm的一般分析試驗煤樣1g,稱準至0.0002g,然后輕輕振動坩堝,使煤樣攤平,蓋上蓋,放在坩堝架上。
                                第3步:將馬弗爐預先加熱至920℃左右。打開爐門,迅速將放有坩堝的坩堝架送入恒溫區,立即關上爐門并計時,準確加熱7min。坩堝及坩堝架放入后,要求爐溫在3min內恢復至(900±10)℃,此后保持在(900±10)℃,否則此次試驗作廢。加熱時間包括溫度恢復時間在內。
                                第4步:從爐中取出坩堝,放在空氣中冷卻5min左右,移入干燥器中冷卻至室溫(約20min)后稱量。

                                2.揮發份計算公式:

                                計算煤樣的空氣干燥基揮發分

                                  m1  
                                Vad= ×100-Mad
                                  m  

                                式中:
                                Vad—空氣干燥基揮發分的質量分數,%;
                                m — 一般分析試驗煤樣的質量,單位為克(g);
                                m1 — 煤樣加熱后減少的質量,單位為克(g);
                                Mad — 一般分析試驗煤樣水分的質量分數,%。

                                空氣干燥基揮發分換算成干燥無灰基揮發分干燥無礦物質基揮發分:
                                干燥無灰基揮發分換算:

                                 
                                Vad
                                 
                                Vdaf= _____________ ×100
                                 
                                100-Mad-Aad
                                 

                                當一般分析試驗煤樣中碳酸鹽二氧化碳的質量分數為(2~12)%時,則:

                                 
                                Vad-(CO2)ad
                                 
                                Vdaf= _____________ ×100
                                 
                                100-Mad-Aad
                                 

                                當一般分析試驗煤樣中碳酸鹽二氧化碳的質量分數大于12%時,則:

                                 
                                Vad-[(CO2)ad -(CO2)ad(焦渣) ]
                                 
                                Vdaf= _____________________________ ×100
                                 
                                100-Mad-Aad
                                 

                                式中:
                                Vdaf — 干燥無灰基揮發分的質量分數,%;
                                (CO2)ad — 一般分析試驗煤樣中碳酸鹽二氧化碳的質量分數(按GB/T 218測定),%;
                                (CO2)ad(焦渣) — 焦渣中二氧化碳對煤樣量的質量分數, %。
                                干燥無礦物質基揮發分換算:

                                 
                                Vad
                                 
                                Vdmmf= ________________ ×100
                                 
                                100-(Mad+MMad)
                                 

                                當一般分析試驗煤樣中碳酸鹽二氧化碳的質量分數為(2~12)%時,則:

                                 
                                Vad-(CO2)ad
                                 
                                Vdmmf= _______________ ×100
                                 
                                100-(Mad+MMad)
                                 

                                當一般分析試驗煤樣中碳酸鹽二氧化碳的質量分數大于12%時,則:

                                 
                                Vad-[(CO2)ad -(CO2)ad(焦渣) ]
                                 
                                Vdmmf= _____________________________ ×100
                                 
                                100-(Mad+MMad)
                                 

                                式中:
                                Vdmmf — 干燥無礦物質基揮發分的質量分數,%;
                                MMad — 空氣干燥基煤樣礦物質的質量分數(按GB/T 7560 測定),%。

                                3.什么是煤炭中的揮發份?全稱為(揮發份產率)

                                答:指煤中有機物和部分礦物質加熱分解后的產物,不全是煤中固有成分,還有部分是熱解產物,所以稱揮發份產率。

                                揮發份大小與煤的變質程度有關,煤炭變質量程度越高,揮發份產率就越低。

                                在燃燒中,用來確定鍋爐的型號;在煉焦中,用來確定配煤的比例;同時更是汽化和液化的重要指標。  

                                常使用的有空氣干燥基揮發份( Vad )、干燥基揮發份( Vd )、干燥無灰基揮發份( Vdaf )和收到基揮發份( Var )。  

                                其中 Vdaf 是煤炭分類的重要指標之一。

                                4.為什么要稱揮發份產率而不稱為揮發分含量?

                                答:兩者含義不同,揮發份含量往往被人理解為是原來煤中的一個組成部分,是固有的,而實際上它是煤在特定的條件下受熱分解的產物。不同的溫度有不同的揮發份產率,其化學成分也有差異,所以揮發份測定結果不宜稱揮發份含量,稱揮發份產率更為確切。

                                5.揮發份測定應怎樣操作才能得到正確的結果?

                                答: 1 、稱量前坩堝應在 900±10℃ 的溫度下灼燒至恒重

                                2 、稱取的試樣質量應在 1± 0.01g 范圍內,并使試樣攤平

                                3 、高溫爐要有足夠的恒溫區

                                4 、坩堝要符合要求

                                5 、測定時要注意觀察爐溫在 3 分鐘內要恢復到 900± 10℃

                                6 、熱電偶要安裝正確并要定期校驗

                                7 、爐子要密封

                                8 、坩堝架要符合要求。

                                6.簡述揮發份對鍋爐燃燒有什么影響?

                                答: 1 、揮發份高的煤易著火,火焰大、燃燒穩定,但火焰溫度較低;

                                2 、揮發份低的煤,不易點燃,燃燒不穩定,化學和機械不完全燃燒損失增加嚴重時甚至引起熄火。

                                7.測定煤的揮發分產率應注意哪些問題?

                                為獲得可到的揮發分結果,必須注意一下問題:

                                一、測定溫度應嚴格控制在 900± 10℃ ,為此必須:

                                (一)、 定期對熱電偶及毫伏計進行校正,校正和使用熱電偶時,其冷端應放入冰水或將零點調到室溫,或采用冷端補償器;

                                (二)、 定期測量馬弗爐的恒溫區,裝有煤樣的坩堝必須放在馬弗爐恒溫區。

                                二、裝有煤樣的坩堝放入馬弗爐后,爐溫應在 3min 內恢復到 900± 10℃ ,為此必須:

                                (一)、 馬弗爐應經常驗證其溫度恢復速度是否符合要求,或應手動控制以保證符合上述要求;

                                (二)、 每次試驗最好放同樣數目的坩堝,以保證坩堝及其支架的熱容量基本一致。

                                三、 總加熱時間(包括溫度恢復時間)要嚴格控制在 7min.

                                四、 要使用符合 GB211 規定的坩堝,坩堝蓋子必須配合嚴密。

                                五、 要用耐熱金屬做的坩堝架,它受熱時不能掉皮,若沾在坩堝上影響測定的結果。

                                六、 坩堝從馬弗爐取出后,在空氣中冷卻時間不宜過長,以防焦渣吸水

                                8.褐煤、長焰煤的揮發分測定時,為什么必須壓餅?

                                當測定低變質程度的煤如褐煤、長焰煤事,由于他們的水分和揮發分很高,如一松散狀態放入 900℃ 爐中加熱,則揮發分會驟然大量釋出,把坩堝蓋頂開(產生爆鳴聲)帶離碳粒,是結果偏高,而且重復性差,若將式樣壓成餅,切成 3mm 的小塊后再進行測定,由于試樣緊密可減緩揮發分的釋放速度,因而可有效地防止煤樣爆燃、噴濺,使測定結果穩定可靠。

                                9.揮發分測定后發現坩堝蓋上有灰白色的物質是怎么回事?應如何米面這種現象?

                                坩堝蓋上的灰白色物質是煤樣氧化而生成的,它會使揮發分測定值偏高,這種氧化現象主要是由于坩堝蓋子不嚴,空氣侵入坩堝內而引起的。對于煙煤,特別是高揮發分煤并不嚴重,因為大量揮發分往外逸出會阻止空氣侵入,特別是高揮發分煤等低揮發分物質,氧化作用可能嚴重一些,此時可以在煤樣中加入幾滴揮發性液體(如苯等),加熱時揮發性液體揮發并往坩堝外逸出從而空氣侵入。

                                10.揮發分的含義?對揮發分的測定有何技術要求?

                                答:煤的揮發分是指煤樣在900±10℃隔絕空氣的條件下加熱7min,由煤中有機物分解出來的氣體和液體(呈蒸汽狀態)的產物。

                                揮發分的測定是一項規范性很強的試驗,其測定的結果完全取決于所規定的試驗條件,所以在測定燃煤揮發分時,對測定的技術要求很嚴。具體如下:

                                技術要求:(1)高溫爐內溫度應嚴格控制在900±10℃的范圍內,當放進試樣后,爐溫應在5min內恢復到900±10℃。

                                (2)加熱時間的計時應用秒表,即當試樣一送入高溫爐的高溫區開始計時,到試樣離開高溫爐為止,這一操作過程應準確為7min。否則,試樣做報廢處理。

                                (3)測定時應用專用的坩堝。當坩堝在爐內灼燒時應避免坩堝與坩堝之間、坩堝與高溫爐壁的直接接觸。

                                (4)在測定時,如坩堝或坩堝蓋上聚有黑煙時,試驗也做報廢處理。

                                揮發份相關鏈接:

                                GB/T 212 煤的工業分析方法
                                GB/T 218 煤中碳酸鹽二氧化碳含量的測定方法
                                煤炭灰分、揮發份與煤炭的關系
                                煤炭揮發分測定步驟
                                焦炭揮發分測定方法
                                WSWK-5微電腦時溫程控儀
                                SWK-B型可控硅數顯溫度控制器
                                HWSK-6型微電腦時溫控制儀
                                JXL-620節能型快速智能馬弗爐
                                XL—1/2型箱式高溫爐
                                VCD揮發份儀器安裝說明(視頻)
                                VCD揮發份實驗操作說明(視頻)

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