第四章煤的物理化学特性及其测定 对于火电厂的动力煤,除需要了解其化学组成外,还必须了解与其使用有关的物理化学 特性,以便在选用燃烧设备、设计燃烧系统、改善或提髙燃烧经济性和确保锅炉安全运行等 方面提供重要依据。动力煤的主要物理化学特性有:密度、着火性、可磨性、煤粉细度和煤 灰的熔融性等 第一节煤的密度 密度的定义及其表示方法 前面已经介绍过,这里不再赘述。 、密度的测定方法 根据定义,煤的真(相对)密度TRD定义为在20℃时煤(不包括煤的孔隙)的质量与 同温度、同体积水的质量之比。因此,测定煤的真(相对)密度时,应使水完全浸入煤的毛 细孔内,通常使用浸润剂如十二烷基硫酸钠溶液;视(相对)密度ARD定义为在20℃时煤 (包括煤的孔隙)的质量与同温度、同体积水的质量之比。因此,测定煤的视(相对)密度 时,应设法封闭煤的毛细孔防止水浸入,通常使用涂蜡的方法,在煤块的表面上涂一层石蜡。 堆积密度是在规定条件下测出的,所以只要严格规定装煤容器的体积和装煤方式,准确称出 所装煤的重量,就可换算成定义的堆积密度 真(相对)密度的测定 按照国际标准GDm217-1996《煤的真相对密度测定方法》: 1)测定步骤 ①准确称取粒度小于0mm空气干燥煤样2g(称准到.00g),通过无颈小漏斗全部移 入密度瓶中。 ②用移液管向密度瓶中注入浸润剂(十二烷基硫酸钠(化学纯)溶液:20g/L)3mL,并 将瓶颈上附着的煤粒冲入瓶中,轻轻转动密度瓶,放置I5mi使煤样浸透,然后沿瓶壁加入 约25mL蒸馏水。 ③将密度瓶移到沸水浴中加热20min,以排除吸附的气体 ④取出密度瓶,加入新煮沸过的蒸馏水至水面低于瓶口约lm处并冷至室温。然后于20 ±0.5℃的恒温器中(根据室温情况可适当调整恒温器温度)保持Ih(也可在室温下放置3h以上 最好过夜),记下室温温度 ◎用吸管沿瓶颈滴加新煮沸过的并冷却到20℃(或室温)的蒸馏水至瓶口,盖上瓶塞,使 过剩的水从瓶塞上的毛细管溢出(这时瓶口和毛细管内不得有气泡存在,否则应重新加水、盖 塞)。 ⑥迅速擦干密度瓶,立即称出密度瓶加煤、浸润剂和水的质量m
1 第四章 煤的物理化学特性及其测定 对于火电厂的动力煤，除需要了解其化学组成外，还必须了解与其使用有关的物理化学 特性，以便在选用燃烧设备、设计燃烧系统、改善或提高燃烧经济性和确保锅炉安全运行等 方面提供重要依据。动力煤的主要物理化学特性有：密度、着火性、可磨性、煤粉细度和煤 灰的熔融性等。 第一节 煤的密度 一、密度的定义及其表示方法 前面已经介绍过，这里不再赘述。 二、密度的测定方法 根据定义，煤的真（相对）密度 TRD 定义为在 20℃时煤（不包括煤的孔隙）的质量与 同温度、同体积水的质量之比。因此，测定煤的真（相对）密度时，应使水完全浸入煤的毛 细孔内，通常使用浸润剂如十二烷基硫酸钠溶液；视（相对）密度 ARD 定义为在 20℃时煤 （包括煤的孔隙）的质量与同温度、同体积水的质量之比。因此，测定煤的视（相对）密度 时，应设法封闭煤的毛细孔防止水浸入，通常使用涂蜡的方法，在煤块的表面上涂一层石蜡。 堆积密度是在规定条件下测出的，所以只要严格规定装煤容器的体积和装煤方式，准确称出 所装煤的重量，就可换算成定义的堆积密度。 1．真（相对）密度的测定 按照国际标准 GD/T217－1996《煤的真相对密度测定方法》： 1）测定步骤 ○1 准确称取粒度小于 0.2mm 空气干燥煤样 2g(称准到 0.0002g)，通过无颈小漏斗全部移 入密度瓶中。 ○2 用移液管向密度瓶中注入浸润剂（十二烷基硫酸钠(化学纯)溶液：20 g／L）3mL，并 将瓶颈上附着的煤粒冲入瓶中，轻轻转动密度瓶，放置 15min 使煤样浸透，然后沿瓶壁加入 约 25mL 蒸馏水。 ○3 将密度瓶移到沸水浴中加热 20min，以排除吸附的气体。 ○4 取出密度瓶，加入新煮沸过的蒸馏水至水面低于瓶口约 lcm 处并冷至室温。然后于 20 ±0.5℃的恒温器中(根据室温情况可适当调整恒温器温度)保持1h(也可在室温下放置3h以上， 最好过夜)，记下室温温度。 ○5 用吸管沿瓶颈滴加新煮沸过的并冷却到 20℃(或室温)的蒸馏水至瓶口，盖上瓶塞，使 过剩的水从瓶塞上的毛细管溢出(这时瓶口和毛细管内不得有气泡存在，否则应重新加水、盖 塞)。 ○6 迅速擦干密度瓶，立即称出密度瓶加煤、浸润剂和水的质量 m1
⑦空白值的测定:按上述方法,但不加煤样,不在沸水浴中加热,测出密度瓶加浸润剂 水的质量m2(在恒温条件下,应每月测空白值一次;在室温条件下,应同时测定空白值)。同 密度瓶重复测定的差值不得超过0015g。 光打 418±2 密度瓶 2)结果计算 真相对密度按下式计算 TRD20=-d 式中:TRD3干燥煤的真相对密度: md——干燥煤样质量,g m2——密度瓶加浸润剂和水的质量,g m1—一密度瓶加煤样、浸润剂和水的质量,g 干燥煤详质量按下式计算: 100 式中:m-一空气干燥煤佯的质量,g; Md-一空气干燥煤样水分。按GB2l2规定测定,% 在室温下真相对密度按式(3)计算
2 ○7 空白值的测定：按上述方法，但不加煤样，不在沸水浴中加热，测出密度瓶加浸润剂、 水的质量 m2(在恒温条件下，应每月测空白值一次；在室温条件下，应同时测定空白值)。同 一密度瓶重复测定的差值不得超过 0.015g。 密度瓶 2）结果计算 真相对密度按下式计算： 式中： ——干燥煤的真相对密度； m d——干燥煤样质量，g； m2——密度瓶加浸润剂和水的质量，g； m1 ——密度瓶加煤样、浸润剂和水的质量，g。 干燥煤详质量按下式计算： 式中：m——空气干燥煤佯的质量，g； Mad——空气干燥煤样水分。按 GB 2l2 规定测定，%。 在室温下真相对密度按式(3)计算：
TRD Kt 式中:Kt—tC下温度校正系数,K1=dh/d2c d—一水在t℃时的真相对密度 dh20——水在20℃时的真相对密度。 值可由下表列出。 校正系数K7表 温度,℃ 校正系数,K 温度,℃ 校正系数,K 7 1.00170 22 0.99956 00165 0.99953 100158 0.99909 1.00150 25 0.99883 L.00140 0.99857 1.00129 27 0.99831 1.00l17 0.99803 14 1.00100 29 0.99773 00090 0.99743 16 1.00074 31 0.99713 1.00057 0.99682 1.00039 0.99649 1.00020 34 0.99616 1.00000 3 0.99582 3)精密度 真相对密度测定重复性和再现性如下表规定: 重复性 再现性 002(绝对值) 0.04(绝对值) 2.燃煤堆密度的测定 在电厂应用最多的是堆密度。一般是将煤样小心地装入或压实于已知质量的容器中称量, 根据容器的体积计算堆密度。煤的堆密度测定,可采用容积大小不同的容器(通常为铁制
3 式中：Kt——t℃下温度校正系数，Kt＝dt／d20。 dt——水在 t℃时的真相对密度； d20——水在 20℃时的真相对密度。 Kt 值可由下表列出。 校正系数 Kt 表 温度，℃ 校正系数，Kt 温度，℃ 校正系数，Kt 6 1.001 74 21 0.999 79 7 1.001 70 22 0.999 56 8 1.001 65 23 0.999 53 9 1.001 58 24 0.999 09 10 1.001 50 25 0.998 83 11 1.001 40 26 0.998 57 12 1.001 29 27 0.998 31 13 1.001 17 28 0.998 03 14 1.001 00 29 0.997 73 15 1.000 90 30 0.997 43 16 1.000 74 31 0.997 13 17 1.000 57 32 0.996 82 18 1.000 39 33 0.996 49 19 1.000 20 34 0.996 16 20 1.000 00 35 0.995 82 3）精密度 真相对密度测定重复性和再现性如下表规定： 重 复 性 再 现 性 0.02（绝对值） 0.04（绝对值） 2．燃煤堆密度的测定 在电厂应用最多的是堆密度。一般是将煤样小心地装入或压实于已知质量的容器中称量， 根据容器的体积计算堆密度。煤的堆密度测定，可采用容积大小不同的容器（通常为铁制
结构坚固,内表面光滑),一般来说,容器容积越大,测定准确度越高。 煤场存煤堆密度的测定 煤场存煤,一般煤堆较大,煤在不同部位所承受的压力不同,因而其堆密度也不同。煤 场盘煤时既要测定不加压堆密度,用以代表煤层上部的堆密度,又要测定加压堆密度,用以 代表煤层下部堆密度。 常用的有两种方法 ①模拟法测定 先将盛煤样容器(一般为0.8m×0.5m×0.3m)称量,然后装煤至顶部以上,用硬质直板 刮平、称量,求出不加压密度,用它代表煤堆上层煤的堆密度。 在煤堆中先挖一个坑,将上述容器埋入,用推土机堆满煤并往返压实,然后将盛煤容器 取出、刮平、称量,求出压实堆密度,用它代表煤堆下层煤的堆密度。 ②煤堆挖坑法测定 在煤堆顶面,挖一个0.5m×0.5m×05m的小坑,将挖出的煤称量,计算出堆密度 第二节煤的着火点测定 着火点的含义及其测定意义 前面已经介绍过,这里不再赘述。 影响煤的着火点变化的关键因素是煤表面氧化,当煤被开采出来后,在运输和贮存过程 中,与空气接触便会发生氧化反应,即所谓“风化”。风化后的煤,其着火点下降,同时随着 氧化反应释放出来的热,煤的温度会升髙,因而当煤严重风化时,会导致煤的自燃。若煤贮 存在容器中,甚至会发生爆炸 测定煤的着火点是检验其氧化程度最敏感的方法.它可用以判断煤的自燃倾向。着火点 低的煤,其氧化程深,自燃倾向大。煤的着火点是煤炭开采、贮存,动力铺炉设备设计、安 装、运行和调节的重要依据。在火电厂中若燃用褐煤和烟煤,在制粉管道或储粉仓中产生积 粉时,会因氧化而使温度升髙,并有可能使煤达到自燃以至发生爆炸,这将严重影响锅炉的 安全运行 利用若火点判断煤的氧化程度可使用下式: 氧化程度(%)一连原详着人点(C)二氧幕点20 在实验室内可用人为的方法,即用氧化剂处理加速煤氧化的方法,使其着火点下降。已 经被氧化的煤(待检煤)也可以用还原剂处理,使已氧化的部分还原,从而提高其着火点, 以至恢复到原有的着火点。将其与待检煤(原样)的着火点作比较,通过上式就不难得出煤 的氧化程度的值 式中还原样可用还原剂联苯胺处理,氧化样可用氧化剂过氧化氢处理,原样即未经处理 的煤样。三种试样分别用同一方法测出着火点,代入上式即可计算
4 结构坚固，内表面光滑），一般来说，容器容积越大，测定准确度越高。 煤场存煤堆密度的测定 煤场存煤，一般煤堆较大，煤在不同部位所承受的压力不同，因而其堆密度也不同。煤 场盘煤时既要测定不加压堆密度，用以代表煤层上部的堆密度，又要测定加压堆密度，用以 代表煤层下部堆密度。 常用的有两种方法： ○1 模拟法测定 先将盛煤样容器（一般为 0.8m×0.5m×0.3m）称量，然后装煤至顶部以上，用硬质直板 刮平、称量，求出不加压密度，用它代表煤堆上层煤的堆密度。 在煤堆中先挖一个坑，将上述容器埋入，用推土机堆满煤并往返压实，然后将盛煤容器 取出、刮平、称量，求出压实堆密度，用它代表煤堆下层煤的堆密度。 ○2 煤堆挖坑法测定 在煤堆顶面，挖一个 0.5m×0.5m×0.5m 的小坑，将挖出的煤称量，计算出堆密度。 第二节 煤的着火点测定 一、着火点的含义及其测定意义 前面已经介绍过，这里不再赘述。 影响煤的着火点变化的关键因素是煤表面氧化，当煤被开采出来后，在运输和贮存过程 中，与空气接触便会发生氧化反应，即所谓“风化”。风化后的煤，其着火点下降，同时随着 氧化反应释放出来的热，煤的温度会升高，因而当煤严重风化时，会导致煤的自燃。若煤贮 存在容器中，甚至会发生爆炸。 测定煤的着火点是检验其氧化程度最敏感的方法．它可用以判断煤的自燃倾向。着火点 低的煤，其氧化程深，自燃倾向大。煤的着火点是煤炭开采、贮存，动力铺炉设备设计、安 装、运行和调节的重要依据。在火电厂中若燃用褐煤和烟煤，在制粉管道或储粉仓中产生积 粉时，会因氧化而使温度升高，并有可能使煤达到自燃以至发生爆炸，这将严重影响锅炉的 安全运行。 利用若火点判断煤的氧化程度可使用下式： 在实验室内可用人为的方法，即用氧化剂处理加速煤氧化的方法，使其着火点下降。已 经被氧化的煤（待检煤）也可以用还原剂处理，使已氧化的部分还原，从而提高其着火点， 以至恢复到原有的着火点。将其与待检煤（原样）的着火点作比较，通过上式就不难得出煤 的氧化程度的值。 式中还原样可用还原剂联苯胺处理，氧化样可用氧化剂过氧化氢处理，原样即未经处理 的煤样。三种试样分别用同一方法测出着火点，代入上式即可计算
判断煤的自燃倾向也可利用还原样和氧化样着火点的差值。有的研究表明:差值大于40℃ 的煤是易自燃的煤;差值小于20℃ˆ的煤除褐煤和长焰煤外,都是不易自燃的煤。 、着火点的测定 测定着火点,国内外一般有两种不同类型的方法。一是恒温法,即试样置于恒温器内, 在通入空气和氧气的条件下,观测其着火性能;另一种是恒加热速率法,即试样在适当氧化 剂的作用下,置于电炉中以一定速率升温,观测其着火性能。 我国于2001年制定的着火点测定方法GBI18511-2001《煤的着火温度测定方法》中所 规定的着火点测定方法属于恒加热速率法 (一)人工测定法 1.煤样处理 原样:真空干燥箱温度调为55~6O℃,压力53kPa,将分析煤样(粒度<0.2mm)干燥 2h。 氧化样:分析煤样用30%过氧化氢处理,即在煤样中滴加过氧化氢(每克煤约加O.5m1), 搅匀,在暗处放置24h;再在日光或白炽灯下照射2h,与原样同样方法干燥。 试剂处理:将亚硝酸钠于105~lo℃的干燥箱中干燥1h,冷却并保存在干燥器中, 2.测定步骤 ①称取以干燥的原样或氧化样0.1±0.01g原样或氧化样和0075±0.00lg亚硝酸钠,放 玛瑙硏钵中仔细硏磨,使煤样与试剂均匀混台。将混匀后样品倒λ试样管,并将试样管放人 加热炉内的铜加热体中。 ⑦检査测定装置的气密性:旋转测定装置储水管上的三通管,使储水管与大气接通,向 上移动水准瓶将水充满储水管。然后,移动水准瓶使水槽内的水进入量水管;到一定水平时 扭转三通管,使量水管与缓冲球相通。如果量水管水位下降一距离后即停止下降,证明气密 良好。否则表明漏气,须检查纠正 ③气密良好后,将各量水管通过缓冲球与试样管连接,使量水管充满水,关闭三通。接 通加热炉电源,控制温升为45~5.0℃/min,每5min记录一次温度;到250℃时,旋转 三通使量水管与缓冲球接通,随时观测量水管水位。当其突然下降时,记录所对应的温度,即 为煤的着火温度 图3着火温度人工测定装置示意图 l1一水准瓶、0一三通
5 判断煤的自燃倾向也可利用还原样和氧化样着火点的差值。有的研究表明：差值大于40℃ 的煤是易自燃的煤；差值小于 20℃的煤除褐煤和长焰煤外，都是不易自燃的煤。 二、着火点的测定 测定着火点，国内外一般有两种不同类型的方法。一是恒温法，即试样置于恒温器内， 在通入空气和氧气的条件下，观测其着火性能；另一种是恒加热速率法，即试样在适当氧化 剂的作用下，置于电炉中以一定速率升温，观测其着火性能。 我国于 2001 年制定的着火点测定方法 GB/T18511－2001《煤的着火温度测定方法》中所 规定的着火点测定方法属于恒加热速率法。 （一）人工测定法 1．煤样处理 原样：真空干燥箱温度调为 55～6O℃ ，压力 53 kPa，将分析煤样（粒度<0.2mm）干燥 2 h。 氧化样：分析煤样用 30％过氧化氢处理，即在煤样中滴加过氧化氢(每克煤约加 O．5m1)， 搅匀，在暗处放置 24 h；再在日光或白炽灯下照射 2 h，与原样同样方法干燥。 试剂处理：将亚硝酸钠于 105～ll0℃ 的干燥箱中干燥 1 h，冷却并保存在干燥器中。 2．测定步骤 ○1 称取以干燥的原样或氧化样 0．1±0.01g 原样或氧化样和 0 075±0.001g 亚硝酸钠，放 玛瑙研钵中仔细研磨，使煤样与试剂均匀混台。将混匀后样品倒入试样管，并将试样管放人 加热炉内的铜加热体中。 ○2 检查测定装置的气密性：旋转测定装置储水管上的三通管，使储水管与大气接通，向 上移动水准瓶将水充满储水管。然后，移动水准瓶使水槽内的水进入量水管；到一定水平时， 扭转三通管，使量水管与缓冲球相通。如果量水管水位下降一距离后即停止下降，证明气密 良好。否则表明漏气，须检查纠正。 ○3 气密良好后，将各量水管通过缓冲球与试样管连接，使量水管充满水，关闭三通。接 通加热炉电源，控制温升为 4 5～ 5．0℃／min，每 5 min 记录一次温度；到 250℃ 时，旋转 三通使量水管与缓冲球接通，随时观测量水管水位。当其突然下降时，记录所对应的温度，即 为煤的着火温度。 11－水准瓶、0－三通
二)自动测定法 1.测定原理 将煤样与亚硝酸钠按一定比例混合,并以一定速度加热当升到一定温度时,煤样突然燃 烧使温度骤然升髙。由测量系统自动记录突増温度,并自动判断终点。 2.测定仪器 由着火温度自动测定仪测定。仪器由加热炉、铜加热体和控制测量系统组成,将煤样以 匀速加热。加热到一定温度时,煤样突然燃烧,此时温度急剧増加。在升温曲线上出现转折 点,计算机则根据温度记录求出转折点温度,以此作为煤的着火温度。 图4着火强度自动测定仪 1一测定仪主体2—歌型计算 机:3—加热炉,4—粥加体 第三节煤的可磨性 煤的可磨性是指燃煤磨制成粉难易程度的特性指标。由于我国电厂锅炉普遍采用煤粉悬 浮燃烧方式,故对煤粉细度有着特定的要求。除俄罗斯即东欧少数国家外,世界上普遍采样 哈德格罗夫( Hardgrove)法简称哈氏法作为硬煤的可磨性指数测定的标准方法。其测定值用 个无量纲的物理量哈氏可磨性指数来表示,其符号为HGI。 可磨性指数及其测定原理 所谓可磨性指数,是指在空气干燥条件下,把试样与标准煤样磨制成规定粒度,并破碎 到相同细度时所消耗的能量比,故它的大小反应了不同煤样破碎成粉的相对难易程度,因而 是一个无量纲物理量。 煤越软,可磨性指数越大,这意味着相冋量规定粒度的煤样磨制成相冋细度时所消耗的 能量越少。换句话说,在消耗一定能量的条件下,相同量规定粒度的煤样磨制成粉的细度越 细,则可磨性指数越大;反之,则越小。 哈氏可磨性测定仪,俗称哈氏磨正是根据上述原理设计的 、可磨性指数测定方法—哈氏法 (一)哈氏可磨性测定仪及标准筛 哈氏可磨性测定仪(简称哈氏仪):如图1所示。电动机通过蜗轮、蜗杆和一对齿轮减速 后,带动主轴和硏磨环以(20±lr/min的速度运转。研磨环驱动硏磨碗内的8个钢球转动,从 而把置于碗内的煤磨细。钢球直径为254mm,由重块、齿轮、主轴和硏磨环施加在钢球上的
6 （二）自动测定法 1．测定原理 将煤样与亚硝酸钠按一定比例混合，并以一定速度加热 当升到一定温度时，煤样突然燃 烧使温度骤然升高。由测量系统自动记录突增温度，并自动判断终点。 2．测定仪器 由着火温度自动测定仪测定。仪器由加热炉、铜加热体和控制测量系统组成，将煤样以 匀速加热。加热到一定温度时，煤样突然燃烧，此时温度急剧增加。在升温曲线上出现转折 点，计算机则根据温度记录求出转折点温度，以此作为煤的着火温度。 第三节 煤的可磨性 煤的可磨性是指燃煤磨制成粉难易程度的特性指标。由于我国电厂锅炉普遍采用煤粉悬 浮燃烧方式，故对煤粉细度有着特定的要求。除俄罗斯即东欧少数国家外，世界上普遍采样 哈德格罗夫（Hardgrove）法简称哈氏法作为硬煤的可磨性指数测定的标准方法。其测定值用 一个无量纲的物理量哈氏可磨性指数来表示，其符号为 HGI。 一、可磨性指数及其测定原理 所谓可磨性指数，是指在空气干燥条件下，把试样与标准煤样磨制成规定粒度，并破碎 到相同细度时所消耗的能量比，故它的大小反应了不同煤样破碎成粉的相对难易程度，因而 是一个无量纲物理量。 煤越软，可磨性指数越大，这意味着相同量规定粒度的煤样磨制成相同细度时所消耗的 能量越少。换句话说，在消耗一定能量的条件下，相同量规定粒度的煤样磨制成粉的细度越 细，则可磨性指数越大；反之，则越小。 哈氏可磨性测定仪，俗称哈氏磨正是根据上述原理设计的。 二、可磨性指数测定方法——哈氏法 （一）哈氏可磨性测定仪及标准筛 哈氏可磨性测定仪(简称哈氏仪)：如图 1 所示。电动机通过蜗轮、蜗杆和一对齿轮减速 后，带动主轴和研磨环以(20±l)r/min 的速度运转。研磨环驱动研磨碗内的 8 个钢球转动，从 而把置于碗内的煤磨细。钢球直径为 25.4mm，由重块、齿轮、主轴和研磨环施加在钢球上的
总垂直力为(284±2N。研磨碗与研磨环材质相同,并经过淬火处理,几何形状和尺寸如图2 所示。 哈氏仪在用于可磨性指数测定之前,应用标准煤样进行校准。 国家标准GB/2565-1998《煤的可磨性指数测定方法》规定筛分所用的标准筛孔径为: 00πlmm、0.63mm、1.25mm,直径为20omm,并配有筛盖和筛底盘。过筛时要用振筛机, 要求振筛机的垂直振击频率为149min1,水平回转频率为22lmin1,回转半径为12.5mm。 1一机座;2一电气控制盒;3一蜗轮盒:4一电动机;5一小齿轮;6一大齿轮:7一重块; 8一护罩:9一拨杆;10一计数器;11一主轴;12一研磨环;13一钢球;14一研磨碗 图1哈氏可磨性测定仪 R19.050.13 R19.05士0.13 425.40±0.13 1—主轴;2一研磨环;3-研磨碗;4钢球 图2研磨件 (二)煤样的制备 Φ按照GB474规定的原则,将煤样破碎到6mm。 ②将上述煤样缩分出约kg,放入盘内摊开至层厚不超过10mm,空气干燥后称量(称准 到lg)
7 总垂直力为(284±2)N。研磨碗与研磨环材质相同，并经过淬火处理，几何形状和尺寸如图 2 所示。 哈氏仪在用于可磨性指数测定之前，应用标准煤样进行校准。 国家标准 GB/T2565－1998《煤的可磨性指数测定方法》规定筛分所用的标准筛孔径为： 0.071mm、0.63mm、1.25mm，直径为 200mm，并配有筛盖和筛底盘。过筛时要用振筛机， 要求振筛机的垂直振击频率为 149min-1，水平回转频率为 221min-1，回转半径为 12.5mm。 1—机座；2—电气控制盒；3—蜗轮盒；4—电动机；5—小齿轮；6—大齿轮；7—重块； 8—护罩；9—拨杆；10—计数器；11—主轴；12—研磨环；13—钢球；14—研磨碗 图 1 哈氏可磨性测定仪 （二）煤样的制备 ○1 按照 GB 474 规定的原则，将煤样破碎到 6mm。 ○2 将上述煤样缩分出约 lkg，放入盘内摊开至层厚不超过 10mm，空气干燥后称量(称准 到 1g)
③用125mm的筛子,分批过筛上述煤样,每批约200g,采用逐级破碎的方法,不断调 节破碎机的辊的间距,使其只能破碎较大的颗粒。不断破碎、筛分直至上述煤样全部通过 125mm筛子。留取0.63~1.25mm的煤样,弃去筛下物。 ⊕称量063~125mm的煤样(称准到lg),计算这个粒度范围的煤样质量占破碎前煤样总 质量的百分数(出样率),若出样率小于45%,则该煤样作废。再从6mm煤样中缩分出Ikg, 重新制样。 (三)测定步骤 ①试运转哈氏仪,检查是否正常,然后将计数器的拨杆调到合适的启动位置,使仪器能 在运转(60士025)时自动停止 ②彻底清扫硏磨碗、硏磨环和钢球,并将钢球尽可能均匀地分布在硏磨碗的凹槽内 ③将063~1,25mm的煤样混合均匀,用二分器分出120g,用063mm筛子在振筛机上筛 5min,以除去小于063mm的煤粉;再用二分器缩分为每份不少于50g的两份煤样 ⊕称取(5σ±00g已除去煤粉的煤样记作m(g)。将煤样均匀倒人研磨碗内,平整其表面, 并将落在钢球上和硏磨碗凸起部分的煤样淸扫到钢球周围,使硏磨环的十字槽与主轴下端十 字头方向基本一致时将研磨环放在研磨碗内 ⑤把硏磨碗移λ杋座内。使硏磨环的十字槽对准主轴下端的十字头同时将硏磨碗挂在机 座两侧的螺栓上,拧紧固定,以确保总垂直力均匀施加在8个钢球上 ⑥将计数器调到零位,启动电机,仪器运转(60±0.25)后自动停止 ⑦将保护筛、o07mm筛子和筛底盘套叠妤,卸下硏磨碗,把粘在硏磨环上的煤粉刷到 保护筛上,然后将磨过的煤样连同钢球一起倒入保护筛,并仔细将粘在硏磨碗和钢球上的煤 粉刷到保护筛上。再把粘在保护筛上的煤粉刷到σσσπ筛子内。取下保护筛并把钢球放回 研磨碗内 ⑧将筛盖盖在00πlmm筛子上,连筛底盘一起放在振筛机上振筛10min。取下筛子,将 粘在o0πlmm筛面底下的煤粉刷到筛底盘内,重新放到振筛机上振筛5πin,再刷筛面底下 次,振筛5min,刷筛面底下一次。 ⑨称量0071mm筛上的煤样(称准到001g),记作m(g) ⑩称量007lmm筛下的煤样(称准到001g)。筛上和筛下煤样质量之和与研磨前煤样质量 m(g)相差不得大于0.5g,否则测定结果作废,应重做试验。 (三)结果处理 ①按式下式计算出0.071mm筛下煤样的质量m2(g) 式中:m—煤样质量,g m-—筛上物质量,g m——筛下物质量,g
8 ○3 用 l.25mm 的筛子，分批过筛上述煤样，每批约 200g，采用逐级破碎的方法，不断调 节破碎机的辊的间距，使其只能破碎较大的颗粒。不断破碎、筛分直至上述煤样全部通过 1.25mm 筛子。留取 0.63～1.25mm 的煤样，弃去筛下物。 ○4 称量 0.63～l.25mm 的煤样(称准到 lg)，计算这个粒度范围的煤样质量占破碎前煤样总 质量的百分数(出样率)，若出样率小于 45%，则该煤样作废。再从 6mm 煤样中缩分出 1kg， 重新制样。 （三）测定步骤 ○1 试运转哈氏仪，检查是否正常，然后将计数器的拨杆调到合适的启动位置，使仪器能 在运转(60 士 0.25)r 时自动停止。 ○2 彻底清扫研磨碗、研磨环和钢球，并将钢球尽可能均匀地分布在研磨碗的凹槽内。 ○3 将 0.63～1.25mm 的煤样混合均匀，用二分器分出 120g，用 0.63mm 筛子在振筛机上筛 5min，以除去小于 0.63mm 的煤粉；再用二分器缩分为每份不少于 50g 的两份煤样。 ○4 称取(50±0.01)g 已除去煤粉的煤样记作 m(g)。将煤样均匀倒人研磨碗内，平整其表面， 并将落在钢球上和研磨碗凸起部分的煤样清扫到钢球周围，使研磨环的十字槽与主轴下端十 字头方向基本一致时将研磨环放在研磨碗内。 ○5 把研磨碗移入机座内。使研磨环的十字槽对准主轴下端的十字头同时将研磨碗挂在机 座两侧的螺栓上，拧紧固定，以确保总垂直力均匀施加在 8 个钢球上。 ○6 将计数器调到零位，启动电机，仪器运转(60±0.25)r 后自动停止。 ○7 将保护筛、0.071mm 筛子和筛底盘套叠好，卸下研磨碗，把粘在研磨环上的煤粉刷到 保护筛上，然后将磨过的煤样连同钢球一起倒入保护筛，并仔细将粘在研磨碗和钢球上的煤 粉刷到保护筛上。再把粘在保护筛上的煤粉刷到 0.071mm 筛子内。取下保护筛并把钢球放回 研磨碗内。 ○8 将筛盖盖在 0.071mm 筛子上，连筛底盘一起放在振筛机上振筛 10min。取下筛子，将 粘在 0.071mm 筛面底下的煤粉刷到筛底盘内，重新放到振筛机上振筛 5min，再刷筛面底下一 次，振筛 5min，刷筛面底下一次。 ○9 称量 0.071mm 筛上的煤样(称准到 0.01g)，记作 m1(g)。 ○10称量 0.071mm 筛下的煤样(称准到 0.01g)。筛上和筛下煤样质量之和与研磨前煤样质量 m(g)相差不得大于 0.5g，否则测定结果作废，应重做试验。 （三）结果处理 ○1 按式下式计算出 0.071mm 筛下煤样的质量 m2(g)。 式中：m——煤样质量，g； ml——筛上物质量，g； m2——筛下物质量，g
②根据筛下煤样的质量m2(g),查校准图,得出可磨性指数值(HGI)。 ③取两次重复测定的算术平均值,修约到整数报出。 (四)校准图的绘制 ①绘制校准图要使用具有可磨性指数标准值约40、60、80和110,4个一组的国家可磨 性标准煤样。每个标准煤样用本单位的哈氏仪,由同一操作人员按要求和步骤重复测定4次。 计算出007lmm筛下煤样的质量,取其算术平均值 ②在直角坐标纸上以计算出的标准煤样筛下物质量平均值为纵坐标,以其哈氏可磨性指 数标淮值为横坐标,根据最小二乘法原则对以上4个标准煤样的测定数据作图(如下图), 该直线就是所用哈氏仪的校准图 叶解批 哈氏可嘲性指数值 图A1校准图例 (五)精密度 可磨性指数测定的精密度如下表规定 重复性 再现性 HGI 2 第四节煤粉细度的测定 电厂锅炉普遍采用煤粉悬浮燃烧,煤粉越细,在锅炉中燃烬越快,机械及化学未完全燃 烧损失越小,同时有助于諴少锅炉结渣的可能性,但制粉系统耗电増大;煤粉越粗,则出现 相反的情况。因此,煤粉也不是越细越好,而是有一个合理的细度要求,即平时所说的经济 细度。故对煤粉细度的测定,列为电厂煤粉锅炉运行中的主要监督项目
9 ○2 根据筛下煤样的质量 m2(g)，查校准图，得出可磨性指数值(HGI)。 ○3 取两次重复测定的算术平均值，修约到整数报出。 （四）校准图的绘制 ○1 绘制校准图要使用具有可磨性指数标准值约 40、60、80 和 110，4 个一组的国家可磨 性标准煤样。每个标准煤样用本单位的哈氏仪，由同一操作人员按要求和步骤重复测定 4 次。 计算出 0.071mm 筛下煤样的质量，取其算术平均值。 ○2 在直角坐标纸上以计算出的标准煤样筛下物质量平均值为纵坐标，以其哈氏可磨性指 数标淮值为横坐标，根据最小二乘法原则对以上 4 个标准煤样的测定数据作图（如下图）， 该直线就是所用哈氏仪的校准图。 （五）精密度 可磨性指数测定的精密度如下表规定 第四节 煤粉细度的测定 电厂锅炉普遍采用煤粉悬浮燃烧，煤粉越细，在锅炉中燃烬越快，机械及化学未完全燃 烧损失越小，同时有助于减少锅炉结渣的可能性，但制粉系统耗电增大；煤粉越粗，则出现 相反的情况。因此，煤粉也不是越细越好，而是有一个合理的细度要求，即平时所说的经济 细度。故对煤粉细度的测定，列为电厂煤粉锅炉运行中的主要监督项目
、煤粉细度的表示法 煤粉细度是用筛分分析方法确定的。使煤粉样通过一组一定孔径的标准筛,存留在某筛 子上面的煤粉重量占全部煤粉重量的百分数即表示煤粉细度,符号为Rx,符号下标ⅹ代表煤 粉粒径或筛网孔径(μm)。Rx又称为某筛的筛余 中华人民共和国电力行业标准DL/T567.5-95《煤粉细度的测定》规定,在火电厂中测 定煤粉磁碟所用的标准筛有孔径9μm和200μm的两种,其筛余分别用R∞和R2∞表示。 R∞表示直径大于90μm的煤粉重量占全部煤粉重的百分数;R200表示直径大于200μm的煤 粉重量占全部煤粉重的百分数 二、煤粉细度的测定 (一)测定步骤 ①将底盘、孔径90μm和200μm的筛子自下而上依次重叠在一起。 ②称取煤粉样25g(称准到0.0lg),置于孔径200μm的筛子内,盖好筛盖 ③将上述已叠置好的筛子装入振筛机的支架上。振筛l0min,取下筛子,刷孔径为90μ m筛的筛底一次,装上筛子再振筛5min。(若再这是2min,筛下煤粉量不超过0.lg时,则认 为筛分完全)。 ④取下筛子,分别称量孔径200μm和90μm筛上残留的煤粉量,称准到00lg 二)结果计算 煤粉细度按下式计算: A20×100 R200=G 10 式中,R200——未通过200μm筛上的煤粉质量占试样质量的百分数,% R9—一未通过90μm筛上的煤粉质量占试样质量的百分数,%; A200--200μm筛上的煤粉质量,g; A∞——90μm筛上的煤粉质量,g G—一煤粉试样质量,g (三)测定精密度 煤粉细度测定重复性规定为:重复性<0.5% 第五节煤灰熔融性的测定 煤灰熔融性的测定,是电力用煤特性检测的最重要组成部分之一。煤灰熔融性的髙低 直接关系到锅炉是否结渣(俗称结焦)及其严重程度,因而它对锅炉安全经济运行关系极大, 、煤灰熔融性的含义 煤灰的主要成分为矿物质,通常它包括各种硅酸盐、碳酸盐、磷酸盐、金属矿化物、氧
10 一、煤粉细度的表示法 煤粉细度是用筛分分析方法确定的。使煤粉样通过一组一定孔径的标准筛，存留在某筛 子上面的煤粉重量占全部煤粉重量的百分数即表示煤粉细度，符号为 Rx，符号下标 x 代表煤 粉粒径或筛网孔径（μm）。Rx 又称为某筛的筛余。 中华人民共和国电力行业标准 DL/T567.5－95《煤粉细度的测定》规定，在火电厂中测 定煤粉磁碟所用的标准筛有孔径 90μm 和 200μm 的两种，其筛余分别用 R90 和 R200 表示。 R90 表示直径大于 90μm 的煤粉重量占全部煤粉重的百分数；R200 表示直径大于 200μm 的煤 粉重量占全部煤粉重的百分数。 二、煤粉细度的测定 （一）测定步骤 ○1 将底盘、孔径 90μm 和 200μm 的筛子自下而上依次重叠在一起。 ○2 称取煤粉样 25g（称准到 0.01g），置于孔径 200μm 的筛子内，盖好筛盖。 ○3 将上述已叠置好的筛子装入振筛机的支架上。振筛 10min，取下筛子，刷孔径为 90μ m 筛的筛底一次，装上筛子再振筛 5min。（若再这是 2min，筛下煤粉量不超过 0.1g 时，则认 为筛分完全）。 ○4 取下筛子，分别称量孔径 200μm 和 90μm 筛上残留的煤粉量，称准到 0.01g。 （二）结果计算 煤粉细度按下式计算： 100 200 200 = G A R ( ) 100 200 90 90 + = G A A R 式中，R200——未通过 200μm 筛上的煤粉质量占试样质量的百分数，％； R90——未通过 90μm 筛上的煤粉质量占试样质量的百分数，％； A200——200μm 筛上的煤粉质量，g； A90——90μm 筛上的煤粉质量，g； G——煤粉试样质量，g。 （三）测定精密度 煤粉细度测定重复性规定为：重复性<0.5%。 第五节 煤灰熔融性的测定 煤灰熔融性的测定，是电力用煤特性检测的最重要组成部分之一。煤灰熔融性的高低， 直接关系到锅炉是否结渣（俗称结焦）及其严重程度，因而它对锅炉安全经济运行关系极大。 一、煤灰熔融性的含义 煤灰的主要成分为矿物质，通常它包括各种硅酸盐、碳酸盐、磷酸盐、金属矿化物、氧