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无烟煤俗称白煤或红煤。煤化程度最大的煤。黑色坚硬，有金属光泽。以脂摩擦不致染污，断口成介壳状，燃烧时火焰短而少烟。不结焦。一般含碳量在90%以上，挥发物在10%以下。无胶质层厚度。热值约8000-8500千卡/公斤。有时把挥发物含量特大的称做半无烟煤；特小的称做高无烟煤。在山西阳泉和河南焦作是主要产区。
无烟煤为煤化程度最深的煤，含碳量最多，灰分不多，水分较少，发热量很高，可达25000~32500kj/kg，挥发分释出温度较高，其焦炭没有黏着性，着火和燃尽均比较困难，燃烧时无烟，火焰呈青蓝色。
煤样在规定条件下隔绝空气加热，煤中的有机物质受热分解出一部分分子量较小的液态（此时为蒸汽状态）和气态产物，这些产物称为挥发物。挥发物占煤样质量的分数成为挥发分产率或简称为挥发分。以干燥无灰基为分析基，挥发分低于10%的煤称为无烟煤。挥发分大于6.5%小于10%的无烟煤称为无烟煤三号。
种无烟煤燃烧方法，用于能源技术领域。本发明由一次风喷口组成的四列燃烧器设置在锅炉下炉膛靠近四墙中心线的炉墙上，由二次风喷口组成另四列燃烧器设置在炉膛四角上，二次风喷口与一次风喷口在同一水平高度，一、二次风射流在炉内形成内外两个同心切圆旋转运动，二次风包裹一次风，一次风中大量气流流向炉膛中心区域，二次风在水冷壁附近形成氧化性气氛的气幕，三次风和燃尽风喷口布置在主燃区上部的角部，形成四角切向射流。本发明可从根本上解决了无烟煤及贫煤着火稳燃问题，同时又能兼顾防结渣、低污染、高燃烧效率等特点，是解决无烟煤及贫煤燃烧问题的综合技术。
一、矿物原料特点
(一) 无烟煤的物理性质
无烟煤的物理性质是无烟煤的一定化学组成和分子结构的外部表现。它是由成无烟煤的原始物质及其聚积条件、转化过程、无烟煤化程度和风、氧化程度等因素所决定。包括颜色、光泽、粉色、比重和容重、硬度、脆度、断口及导电性等。其中，除了比重和导电性需要在实验室测定外，其他根据肉眼观察就可以确定。无烟煤的物理性质可以作为初步评价无烟煤质的依据，并用以研究无烟煤的成因、变质机理和解决无烟煤层对比等地质问题。
1.颜色
是指新鲜无烟煤表面的自然色彩，是无烟煤对不同波长的光波吸收的结果。呈褐色—黑色，一般随无烟煤化程度的提高而逐渐加深。
2.光泽
是指无烟煤的表面在普通光下的反光能力。一般呈沥青、玻璃和金刚光泽。无烟煤化程度越高，光泽越强；矿物质含量越多，光泽越暗；风、氧化程度越深，光泽越暗，直到完全消失。
3.粉色
指将无烟煤研成粉末的颜色或无烟煤在抹上釉的瓷板上刻划时留下的痕迹，所以又称为条痕色。呈浅棕色—黑色。一般是无烟煤化程度越高，粉色越深。
4.比重和容重
无烟煤的比重又称无烟煤的密度，它是不包括孔隙在内的一定体积的无烟煤的重量与同温度、同体积的水的重量之比。无烟煤的容重又称无烟煤的体重或假比重，它是包括孔隙在内的一定体积的无烟煤的重量与同温度、同体积的水的重量之比。无烟煤的容重是计算无烟煤层储量的重要指标。褐无烟煤的容重一般为1.05～1.2，烟无烟煤为1.2～1.4，无烟无烟煤变化范围较大，可由1.35～1.8。无烟煤岩组成、无烟煤化程度、无烟煤中矿物质的成分和含量是影响比重和容重的主要因素。在矿物质含量相同的情况下，无烟煤的比重随无烟煤化程度的加深而增大。
5.硬度
是指无烟煤抵抗外来机械作用的能力。根据外来机械力作用方式的不同，可进一步将无烟煤的硬度分为刻划硬度、压痕硬度和抗磨硬度三类。无烟煤的硬度与无烟煤化程度有关，褐无烟煤和焦无烟煤的硬度最小，约2～2.5；无烟无烟煤的硬度最大，接近4。
6.脆度
是无烟煤受外力作用而破碎的程度。成无烟煤的原始物质、无烟煤岩成分、无烟煤化程度等都对无烟煤的脆度有影响。在不同变质程度的无烟煤中，长焰无烟煤和气无烟煤的脆度较小，肥无烟煤、焦无烟煤和瘦无烟煤的脆度最大，无烟无烟煤的脆度最小。
7.断口
是指无烟煤受外力打击后形成的断面的形状。在无烟煤中常见的断口有贝壳状断口、参差状断口等。无烟煤的原始物质组成和无烟煤化程度不同，断口形状各异。
8.导电性
是指无烟煤传导电流的能力，通常用电阻率来表示。褐无烟煤电阻率低。褐无烟煤向烟无烟煤过渡时，电阻率剧增。烟无烟煤是不良导体，随着无烟煤化程度增高，电阻率减小，至无烟无烟煤时急剧下降，而具良好的导电性。
(二) 无烟煤的化学组成
无烟煤的化学组成很复杂，但归纳起来可分为有机质和无机质两大类，以有机质为主体。
无烟煤中的有机质主要由碳、氢、氧、氮和有机硫等五种元素组成。其中，碳、氢、氧占有机质的95%以上。此外，还有极少量的磷和其他元素。无烟煤中有机质的元素组成，随无烟煤化程度的变化而有规律地变化。一般来讲，无烟煤化程度越深，碳的含量越高，氢和氧的含量越低，氮的含量也稍有降低。唯硫的含量则与无烟煤的成因类型有关。碳和氢是无烟煤炭燃烧过程中产生热量的重要元素，氧是助燃元素，三者构成了有机质的主体。无烟煤炭燃烧时，氮不产生热量，常以游离状态析出，但在高温条件下，一部分氮转变成氨及其他含氮化合物，可以回收制造硫酸氨、尿素及氮肥。硫、磷、氟、氯、砷等是无烟煤中的有害元素。含硫多的无烟煤在燃烧时生成硫化物气体，不仅腐蚀金属设备，与空气中的水反应形成酸雨，污染环境，危害植物生产，而且将含有硫和磷的无烟煤用作冶金炼焦时，无烟煤中的硫和磷大部分转入焦炭中，冶炼时又转入钢铁中，严重影响焦炭和钢铁质量，不利于钢铁的铸造和机械加工。用含有氟和氯的无烟煤燃烧或炼焦时，各种管道和炉壁会遭到强烈腐蚀。将含有砷的无烟煤用于酿造和食品工业作燃料，砷含量过高，会增加产品毒性，危及人民身体健康。
无烟煤中的无机质主要是水分和矿物质，它们的存在降低了无烟煤的质量和利用价值，其中绝大多数是无烟煤中的有害成分。
另外，还有一些稀有、分散和放射性元素，例如，锗、镓、铟、钍、钒、钛、铀……等，它们分别以有机或无机化合物的形态存在于无烟煤中。其中某些元素的含量，一旦达到工业品位或可综合利用时，就是重要的矿产资源。
通过元素分析可以了解无烟煤的化学组成及其含量，通过工业分析可以初步了解无烟煤的性质，大致判断无烟煤的种类和用途。无烟煤的工业分析包括对水分、灰分、挥发分的测定和固定碳的计算四项内容。
1.水分
指单位重量的无烟煤中水的含量。无烟煤中的水分有外在水分、内在水分和结晶水三种存在状态。一般以无烟煤的内在水分作为评定无烟煤质的指标。无烟煤化程度越低，无烟煤的内部表面积越大，水分含量越高。水分对无烟煤的加工利用是有害物质。在无烟煤的贮存过程中，它能加速风化、破裂，甚至自燃；在运输时，会增加运量，浪费运力，增加运费；炼焦时，消耗热量，降低炉温，延长炼焦时间，降低生产效率；燃烧时，降低有效发热量；在高寒地区的冬季，还会使无烟煤冻结，造成装卸困难。只有在压制无烟煤砖和无烟煤球时，需要适量的水分才能成型。
2.灰分
是指无烟煤在规定条件下完全燃烧后剩下的固体残渣。它是无烟煤中的矿物质经过氧化、分解而来。灰分对无烟煤的加工利用极为不利。灰分越高，热效率越低；燃烧时，熔化的灰分还会在炉内结成炉渣，影响无烟煤的气化和燃烧，同时造成排渣困难；炼焦时，全部转入焦炭，降低了焦炭的强度，严重影响焦炭质量。无烟煤灰成分十分复杂，成分不同直接影响到灰分的熔点。灰熔点低的无烟煤，燃烧和气化时，会给生产操作带来许多困难。为此，在评价无烟煤的工业用途时，必须分析灰成分，测定灰熔点。
3.挥发分
指无烟煤中的有机物质受热分解产生的可燃性气体。它是对无烟煤进行分类的主要指标，并被用来初步确定无烟煤的加工利用性质。无烟煤的挥发分产率与无烟煤化程度有密切关系，无烟煤化程度越低，挥发分越高，随着无烟煤化程度加深，挥发分逐渐降低。
4.固定碳
测定无烟煤的挥发分时，剩下的不挥发物称为焦渣。焦渣减去灰分称为固定碳。它是无烟煤中不挥发的固体可燃物，可以用计算方法算出。焦渣的外观与无烟煤中有机质的性质有密切关系，因此，根据焦渣的外观特征，可以定性地判断无烟煤的粘结性和工业用途。
(三)无烟煤的工艺性质
为了提高无烟煤的综合利用价值，必须了解、研究无烟煤的工艺性质，以满足各方面对无烟煤质的要求。无烟煤的工艺性质主要包括：粘结性和结焦性、发热量、化学反应性、热稳定性、透光率、机械强度和可选性等。
1.粘结性和结焦性
粘结性是指无烟煤在干馏过程中，由于无烟煤中有机质分解，熔融而使无烟煤粒能够相互粘结成块的性能。结焦性是指无烟煤在干馏时能够结成焦炭的性能。无烟煤的粘结性是结焦性的必要条件，结焦性好的无烟煤必须具有良好的粘结性，但粘结性好的无烟煤不一定能单独炼出质量好的焦炭。这就是为什么要进行配无烟煤炼焦的道理。粘结性是进行无烟煤的工业分类的主要指标，一般用无烟煤中有机质受热分解、软化形成的胶质体的厚度来表示，常称胶质层厚度。胶质层越厚，粘结性越好。测定粘结性和结焦性的方法很多，除胶质层测定法外，还有罗加指数法、奥亚膨胀度试验等等。粘结性受无烟煤化程度、无烟煤岩成分、氧化程度和矿物质含量等多种因素的影响。无烟煤化程度最高和最低的无烟煤，一般都没有粘结性，胶质层厚度也很小。
2.发热量
是指单位重量的无烟煤在完全燃烧时所产生的热量，亦称热值，常用106j/kg表示。它是评价无烟煤炭质量，尤其是评价动力用无烟煤的重要指标。国际市场上动力用无烟煤以热值计价。我国自1985年6月起，改革沿用了几十年的以灰分计价为以热值计价。发热量主要与无烟煤中的可燃元素含量和无烟煤化程度有关。为便于比较耗无烟煤量，在工业生产中，常常将实际消耗的无烟煤量折合成发热量为2.930368×107j/kg的标准无烟煤来进行计算。
3.化学反应性
又称活性。是指无烟煤在一定温度下与二氧化碳、氧和水蒸汽相互作用的反应能力。它是评价气化用无烟煤和动力用无烟煤的一项重要指标。反应性强弱直接影响到耗无烟煤量和无烟煤气的有效成分。无烟煤的活性一般随无烟煤化程度加深而减弱。
4.热稳定性
又称耐热性。是指无烟煤在高温作用下保持原来粒度的性能。它是评价气化用无烟煤和动力用无烟煤的又一项重要指标。热稳定性的好坏，直接影响炉内能否正常生产以及无烟煤的气化和燃烧效率。
5.透光率
指低无烟煤化程度的无烟煤(褐无烟煤、长焰无烟煤等)，在规定条件下用硝酸与磷酸的混合液处理后，所得溶液对光的透过率称为透光率。随着无烟煤化程度加深，透光率逐渐加大。因此，它是区别褐无烟煤、长焰无烟煤和气无烟煤的重要指标。
6.机械强度
是指块无烟煤受外力作用而破碎的难易程度。机械强度低的无烟煤投入气化炉时，容易碎成小块和粉末，影响气化炉正常操作。因此，气化用无烟煤必须具备较高的机械强度。
7.可选性
是指无烟煤通过洗选，除去其中的夹矸和矿物质的难易程度。我国现行的选无烟煤方法，详见第四节。
二、用途与技术经济指标
(一) 无烟煤的工业分类
1958年，国家颁布了以炼焦用无烟煤为主的分类方案，为工业部门合理使用无烟煤炭资源创造了有利条件，但在实践中也出现了一些问题。在认真分析研究和吸收国外先进分类方法的基础上，为了使各项分类的技术经济指标最能反映无烟煤的质量特点，达到更加合理地利用无烟煤炭资源的目的，1986年，国家重新颁布了从褐无烟煤到无烟无烟煤的全面技术分类标准，将自然界中的无烟煤划分为14大类，其中，褐无烟煤和无烟无烟煤又分别划分为2个和3个小类(表2.2.1)。这就是我国现行的无烟煤炭分类国家标准。
表 2.2.1中国无烟煤炭分类国家标准 (gb5751-86)
(1)分类指标及其符号vr为干燥无灰基挥发分(%)；hr为干燥无灰基氢含量(%)；gr.i(简记g)为烟无烟煤的粘结指数；y为烟无烟煤的胶质层最大厚度；pm为无烟煤样的透光率(%)；b为烟无烟煤的奥亚膨胀度(%)；q-a.gngw为无烟煤的恒湿无灰基高位发热量(mj/kg)。
(2)无烟煤类的编码各类无烟煤用两位阿拉伯数码表示。10位表示无烟煤的挥发分，个位数在无烟无烟煤及褐无烟煤表示无烟煤化程度，在烟无烟煤表示结粘性。

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