石炭井无烟煤固定碳,灰分

据统计，中国无烟煤中的含碳量（3 28）在-#?@-.?，其碳的燃烧热占全部热值的.#?@-#?。 因而，碳元素含量的高低不仅是评价无烟煤质量的主要指标，而且计算其碳燃烧后排放出的二氧化碳，对大气产生的温室效应的影响也具有重要的意义。

但目前国内许多利用无烟煤的厂矿企业，如冶金、建材、化工、机械等部门的各类工厂普遍没有建立起元素分析的测试设备，且通常多以固定碳含量来替代元素碳含量，作为计算有关指标的参数。 而固定碳实际上是测定挥发分产率后的残留物，其中的组成成分虽多以碳元素为主，但其中还有不同数量的氢、氧、氮、硫等有机元素。 与此同时，在测定挥发分时析出的低分子量的气态化合物（如烷烃、烯烃等）中，虽均以氢、氧、氮、硫等元素为主，其中仍有一定比例的碳元素。 因而利用固定碳含量直接替代元素碳含量时，则往往会产生较大的偏差而影响其准确性。 !!此外，固定碳含量的高低还与煤中的灰分高低有关。 灰分越高的煤，其煤中矿物质在测定挥发分时所分解析出的无机挥发分（如碳酸盐矿物分解析出的二氧化碳、黏土矿物析出的结晶水和结合水等都是无机挥发分的组成部分）也越多，这导致固定碳含量降低。 !!由固定碳计算公式：6A3B ##+72 +82 +92可知，挥发分（72 ）越高，固定碳（A3 ）也越低。 所以，对于灰分煤，直接利用固定碳来替代万方数据 碳元素时的偏差也越大。

但由于无烟煤固定碳和碳含量之间往往有很好的正比关系，因而对同一矿区的无烟煤来说，可根据其大量的实测碳含量和固定碳数据再通过回归分析来推导出计算不同矿区无［ @$］烟煤的碳含量回归方程。 ! 无烟煤的固定碳和碳含量的相互关系!!将我国几个主要无烟煤矿区煤样的固定碳和碳含量的数据作图，如图 所示。 第,!卷第!$期/////////////煤炭科学技术///////////////$##,年!$月碳含量几乎都是随着固定碳的升高而增加。 但不同矿区的无烟煤，其碳含量和固定碳之间的相关性并不完全相同，如统计表明（见表!），北京矿区的 #个无烟煤的煤样，其平均碳含量几乎高出其固定碳含量近一个百分点。

无烟煤固定碳

芙蓉矿区的碳含量则比其固定碳含量降低$%。

而 $个阳泉矿区无烟煤的煤样，则其碳含量和固定碳含量几乎完全一致。 从而也说明不同矿区无烟煤由于其组成结构的差异而导致其固定碳和碳含量之间的变化关系较为复杂。

无烟煤

但从统计的-个矿区煤样的实测数据表明，其中多数矿区的无烟煤固定碳含量要高于其元素碳含量，只有少数矿区的固定碳低于其碳含量。 因而，对于不同矿区的无烟煤也不适合采用同一回归方程式来计算其碳含量。 //式（!）的相关系数%值为#.))$，剩余标准差 为#.1 !。 据此，由式（!）计算出的阳泉无烟煤的空气干燥基碳含量值有) %煤样的误差小，)#’煤样的误差小于!.#+’于!.$-%（!.)1 ）（!.1 ）。

//式（$）的相关系数%值比式（!）的更高，为#.))1，剩余标准差 则比式（!）的更低，为#. #。 据此，由式（$）算出的干燥基碳含量值有) %煤样的误差小于#.))%，)#%煤样误差小于#.-,%。

无烟煤固定碳

万方数据 //从式（!）与式（$）的计算精度对比中看出，由于式（$）的%值大于式（!）的%值，而其 值又小于式（!）的 值，从而表明由式（$）算出的阳泉无烟煤的碳含量误差明显低于式（!）。 因而当利用固定碳来计算阳泉无烟煤的碳含量时应采用式（$），而不宜采用式（!）。 这是由于式（!）中其固定碳含量受到水分变化的影响而导致其计算精度的降低。 //我国-个主要无烟煤矿区碳含量回归方程式的系数及参数见表$。 这是因为北京矿区的无烟煤有的形成于石炭纪，有的形成于侏罗纪，而不同时代形成的煤，无论是原始成煤物质，或是沉积环境以及矿物质的含量及其组成成分也都会有明显的差异。

石炭井

因而如能把北京矿区各矿井的无烟煤，按不同成煤时代分别推导其计算碳含量的回归方程式，则其计算精度将会有明显提高。 将不同矿区的若干有代表性煤样的碳含量计算结果及其误差列于表。 不同矿区无烟煤的固定碳和碳含量之间均有很好的正比线性关系，因而可利用统计分析原理分别推导出利用固定碳为参数的回归方程式来计算各个矿区无烟煤的碳含量。

计算不同矿区无烟煤碳含量的回归方程式的精度则有显著差异。

如精度的重庆松藻矿区其! #煤样的误差小于)%-!#，而精度较低的北京矿区其! #煤样的误差小于$% #，其他矿区的计算误差均在)%/-#4$%$ #。 我国煤炭资源较为丰富，但是随着我国煤炭消耗量的大幅增长和煤炭生产、运输水平的制约，以及国际煤炭市场的变化，我国煤炭价格近年来呈现大幅上涨的趋势。 燃料成本一般占燃煤电厂发电成本的70％以上，因此，降低发电煤耗、提高燃煤经济性，已成为燃煤电厂迫切需要关注的问题。

同时，我国煤炭资源及煤炭市场复杂，动力煤炭的煤种供应不稳定，煤质变化较大，煤粉锅炉基本上很难燃用到设计煤种，甚至燃用煤种与设计煤种相差甚远，严重影响了锅炉的燃烧安全性和经济性。 因此，对不同煤种燃烧特性进行试验研究，从而得出不同煤种及其混煤的燃尽特性，显得非常必要。 本文采用热分析方法，研究了几种单煤和混煤的燃烧特性，阐述了氧浓度和温度对煤粉燃烧的影响。 煤粉锅炉内为动态的悬浮燃烧，煤粉从燃烧器喷嘴喷出到离开炉膛，经历的氧浓度和温度变化十分复杂，而氧浓度和温度对煤粉燃烧特性又有至关重要的影响，所以本文针对煤粉在不同氧浓度和温度下的燃烧特性进行试验研究。