低熱值燃料

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什麼是低熱值燃料[1]

  低熱值燃料也稱劣質燃料,是指不計入原煤產量,而可用做燃料的煤炭。它具有固定碳少、發熱量低(發熱量在每千克12544.8千焦耳=3000千卡以下),高灰分(灰分大於40%)或高水分等特點。

低熱值燃料的內容[1]

  低熱值燃料包括:

  1.石煤

  石煤是指生長在古代地層中腐泥質無煙煤,各地對石煤有多種稱呼,如稱作石炭、銀炭、砂炭、石板煤、麻煤等。石煤變質程度較高,與普通無煙煤比較,一般具有高灰、高硫、低碳、低發熱量的特點。灰分一般在60%~80%,發熱量在1000千卡~1500千卡/千克左右,高的在2000千卡/千克以上。硫分多在2%~4%甚至以上。

  石煤可用於發電。也可作沸騰鍋爐的燃料。由於很多石煤中伴有多種稀有元素,因此,它除了作燃料,還可以開展綜合利用和製作肥料,如燒制水泥石灰和內燃磚瓦以及製造鈣鎂磷肥、磷鉀、磷鈣等無機複合化肥。

  2.泥煤

  泥煤亦稱泥炭或草炭,是草木本植物變成褐煤的過渡性產物,是一種有可燃性的有用礦產,有明顯的膠體結構,外觀多呈棕褐色,比重小、水分大(新採出泥煤水分可達60%~90%左右),乾燥基灰分一般在10%左右或更高。

  由於泥煤資源距地表只有幾米或十幾米,因此,當地開發後作燃料使用,有的製成腐植酸肥料用於大田作業,在工業上,泥煤也可製成纖維板等建築材料和保溫材料。從泥煤中提取的腐植酸及其鹽類,可用於製造染料、塗料等。

  3.風化煤

  風化煤是褐煤、煙煤無煙煤的露頭煤,腐植酸含量較高,熱量低,不易燃燒,其工業價值和綜合利用與泥煤有些相仿。

  4.煤矸石

  煤矸石是成煤過程中與煤層伴生,在煤礦生產原煤過程中剔除出來的一種高灰分、低含碳量、低發熱量,比煤堅硬的黑色的泥質岩石,灰分在40%~50%或以上,含碳量在20%~30%,發熱量在800~1500千卡/千克,有時高達1500~3000千卡/千克。

  煤矸石中含有硅、鉛、鈣、鎂及某些稀有元素,它的綜合利用範圍很廣,主要有這樣幾方面:(1)做沸騰鍋爐的燃料;(2)制水泥或混凝土製品;(3)生產建築材料,制煤矸石磚;(4)製造煤氣;(5)提取化工產品;(6)製作肥料;(7)用於發電。

  5.油母頁岩

  油母頁岩是一種泥質,泥灰質或灰質的岩石,很容易用火柴點燃,燃燒時火焰中帶黑煙並有瀝青氣味,油母頁岩含灰分40%~70%,乾燥基發熱量一般為2000千卡~3000千卡/千克,乾餾可獲取人造原油,灰渣可用於製造水泥、磚、人造石料及肥料等。

  由於低熱值燃料發熱量低,灰分大,所以在利用上一要技術上可行,二要經濟上合理,三要為環境保護所允許,堅持就地就近利用的原則,綜合利用是最理想的途徑。

低熱值燃料的性質[2]

  工業上使用的是低位發熱量,即發熱量測定儀所測出的發熱量要扣除酸生成熱和水分蒸發熱。一般情況下,發熱量與灰分有一定的關係,即灰分越高,發熱量越低。就洗矸而言,灰分在70%左右。當矸石灰分為86%時,矸石中可燃質燃燒放出的熱量可被矸石全部吸收,其本身發熱量為零;若灰分大於76%,固熱值低於4.8×106J / kg 作為低熱值燃料,經濟效益很差。困此,隨著灰分的降低,矸石作為燃料的可利用價值就越大。

  以山西省為例,洗矸灰分一般在60%~65%,含碳量達20%以上,應用基低位發熱量平均為6.28×106J / kg,若直接用於燃燒,則可供回收的熱量並不十分理想,如果將矸石與中煤捏合後提高其發熱量,那麼燃燒後產生的熱有較高的利用價值。

參考文獻

  1. 1.0 1.1 能源統計知識手冊.國家統計局工交司編,2006年8月
  2. 石曉楓,楊國棟,劉錦春,程麗坤.低熱值燃料利用中的環境經濟效益分析[J].煤礦環境保護,1993(5)
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