JAKOŚĆ TECHNICZNA WĘGLA

Prezentacja na temat: "JAKOŚĆ TECHNICZNA WĘGLA"— Zapis prezentacji:

1 JAKOŚĆ TECHNICZNA WĘGLA
Klasyfikacja węgli

2 Węgiel jest skałą osadową pochodzenia organicznego powstałą głównie z roślin żyjących przed milionami lat. Pod względem chemicznym każdy węgiel kopalny jest mieszaniną: - właściwej substancji węglowej – palnej (organicznej); - substancji mineralnej; - wody; O jakości węgla decyduje przede wszystkim zawartość tzw. balastu w węglu to znaczy: - zawartość wody; - zawartość popiołu; - zawartość siarki; oraz jakość właściwej substancji (masy) węglowej, której najważniejszym wykładnikiem jest stopień uwęglenia

3 Stopień uwęglenia wyraża się zazwyczaj zawartością pierwiastka C w substancji węglowej bezpopiołowej i bezwodnej. Im więcej pierwiastka C w substancji węglowej, tym wyższy stopień uwęglenia.

4 Wiele własności fizycznych i chemicznych związane jest ze stopniem uwęglenia:
prawie wprost proporcjonalnie – np. ilość koksu czystego, temperatura zapłonu prawie odwrotnie proporcjonalnie – zawartość tlenu, części lotnych, utlenialność, skłonność do samozapalenia, bądź też w jakiś inny sposób wykazujący jednak pewną prawidłowość: - gęstość czystej masy węglowej; - własności koksownicze; - zawartość wilgoci, wodoru; - ciepło spalania, wartość opałowa.

5 Jednym z najlepszych wskaźników określających stopień uwęglenia jest zdolność odbicia światła witrynitów. Jest on określany mikroskopowo na wybranych fragmentach powierzchni wytrynitowych danego węgla. Stopień uwęglenia jest niezależny od zawartości substancji mineralnej (popiołu) w węglu.

6 Węgiel można klasyfikować na podstawie np.:
zawartości popiołu; wartości opałowej; wielkości ziarn. Wszystkie klasyfikacje węgla opierające się na jego wskaźnikach chemicznych dzielą węgiel według stopnia uwęglenia

7 Powstałe w kolejnych stadiach uwęglania paliwa stałe można uszeregować według stopnia uwęglenia.
Poszczególnym grupom paliw przypisane są wskaźniki liczbowe. drewno (około 50% C) torf (około 55-60% C) węgiel brunatny (około 65-78% C) węgiel kamienny (około 78-94% C) węgiel antracytowy (około 94-98% C) grafit 51

8 Racjonalne wykorzystanie węgla zależne jest przede wszystkim od właściwego doboru węgla w zależności od celu i sposobu zużycia. Dla określenia jakości węgla podawane są najczęściej następujące parametry: typ węgla sortyment (wielkość uziarnienia) zawartość popiołu wartość opałowa, zawartość wilgoci zawartość siarki spiekalność

9 KLASYFIKACJA PRZEMYSŁOWA WĘGLI
Typy węgla określane na podstawie stopnia uwęglenia

10 Typ węgla Węgiel płomienny 31.1; 31.2
Charakterystyka duża zawartość części lotnych; brak lub słaba zdolność spiekania; długi, silnie świecący płomień Główne zastosowanie piece przemysłowe i domowe, generatory

11 Typ węgla Węgiel gazowo-płomienny 32.1; 32.2
Charakterystyka duża zawartość części lotnych; średnia zdolność spiekania; Główne zastosowanie piece przemysłowe i domowe, wytlewanie uwodarnianie

12 Typ węgla Węgiel gazowy 33
Charakterystyka duża wydajność gazu i smoły; znaczna spiekalność; Główne zastosowanie gazownictwo koksownictwo wytlewanie

13 Typ węgla Węgiel gazowo-koksowy 34
Charakterystyka duża wydajność gazu i smoły; dobra spiekalność; średnie ciśnienie rozprężania; Główne zastosowanie gazownictwo, koksownictwo

14 Typ węgla Węgiel ortokoksowy 35.1; 35.2
Charakterystyka typowy węgiel koksowy; średnia zawartość części lotnych; dobra spiekalność; wysokie ciśnienie rozprężania Główne zastosowanie produkcja koksu metalurgicznego

15 Typ węgla Węgiel metakoksowy 36
Charakterystyka węgiel koksowy; średnia zawartość części lotnych; dobra spiekalność; duże ciśnienie rozprężania Główne zastosowanie produkcja koksu odlewniczego

16 Typ węgla Węgiel semikoksowy 37
Charakterystyka mała zawartość części lotnych; słaba spiekalność; średnie ciśnienie rozprężania Główne zastosowanie w koksownictwie jako dodatek schudzający wsad węglowy węgiel energetyczny do palenisk specjalnych produkcja paliwa bezdymnego

17 Typ węgla Węgiel chudy 38 Charakterystyka
mała zawartość części lotnych; brak lub słaba spiekalność; krótki płomień; Główne zastosowanie w koksownictwie jako dodatek schudzający wsad węglowy węgiel energetyczny do palenisk specjalnych produkcja paliwa bezdymnego

18 Typ węgla Węgiel antracytowy 41
Charakterystyka mała zawartość części lotnych; brak zdolności spiekania; krótki płomień; Główne zastosowanie paliwo do palenisk specjalnych produkcja paliwa bezdymnego

19 Typ węgla Antracyt 42 Charakterystyka
bardzo mała zawartość części lotnych; brak zdolności spiekania; Główne zastosowanie paliwo do palenisk specjalnych

20 JAKOŚĆ WĘGLA A JEGO PRAWIDŁOWE WYKORZYSTANIE
Racjonalne wykorzystanie węgla zależne jest przede wszystkim od celu i sposobu zużycia. Węgle zatem można zaliczyć do dwóch podstawowych grup: węgiel energetyczny węgiel do celów kokso-chemicznych

21 Każda z technologii wykorzystania węgla, jego przetwarzania w procesach przetwórczych jak np. koksowanie, zgazowanie, uwodornianie a także spalanie w różnych kotłach (rusztowych, fluidalnych, retortowych itd.) wymaga dostarczenia gotowego produktu handlowego o ściśle określonych parametrach jakościowych

22 KLASY WĘGLA DO CELÓW ENERGETYCZNYCH
Podział na klasy do celów energetycznych obejmuje węgle typu 31; 32 i 33 czyli węgle płomienne; gazowo-płomienne i gazowe do tej grupy oczywiście można zaliczyć węgle innych typów, które wskutek niedotrzymania parametrów jakościowych zostały przeznaczone do celów energetycznych.

23 Podział węgla energetycznego na klasy oparty jest o:
wielkość wskaźnika zawartości popiołu w stanie roboczym wartość opałową w stanie roboczym dopuszczalną zawartość wilgoci całkowitej w węglu energetycznym ustalono na poziomie 25%

24 Według wskaźnika wartości opałowej w stanie roboczym węgiel dzieli się na 23 klasy
od wartości 7400kcal/kg do 3000 kcal/kg (różnica kalorii pomiędzy poszczególnymi klasami wynosi 200kcal/kg)

25 Według wskaźnika zawartości popiołu w stanie roboczym wyróżnia się 11 klas czystości węgla:
5; 7; 9; 12; 15; 18; 21; 25; 30; 35; 40%

26 Klasy węgla do celów kokso-chemicznych
Podział ten obejmuje typy węgla 33; 34; 35; 36; 37 i 38. Podział na klasy oparty jest o wskaźnik zawartości popiołu w stanie suchym. Rozróżnia się pięć klas węgla o zawartości popiołu od 5 do 9% (przy wzroście popiołu o 1% dla poszczególnych klas)

27 Węgiel do celów koksochemicznych powinien zawierać do 7-8% popiołu i do 8% wilgoci.
Popiół zawarty w węglu koksowniczym podczas procesu koksowania przechodzi w całości do koksu. Przy zawartości popiołu w węglu 8% otrzymuje się koks o zawartości 10% popiołu., tzn. z maksymalnie dopuszczalną zawartością dla dobrego koksu. (Koks o wyższej zawartości ppiołu jest mało przydatny do celów metalurgicznych. Węgiel koksowy o zawartości popiołu >9% zostaje zdeklasyfikowany i przeznaczony do celów energetycznych.

28 Wyższa zawartość wilgoci w węglach przeznaczonych do celów koksowniczych nie jest tak szkodliwa jak zawartość popiołu, ale pociąga za sobą pewne straty. Wilgotny węgiel źle się kruszy, źle się dozuje i powoduje przedłużenie czasu koksowania i większe zużycie gazu koksowniczego na odparowanie wody. (np. podwyższenie wilgoci o 2% powoduje spadek zdolności przeróbczej koksowni o około 10%).

29 PODZIAŁ WĘGLA WEDŁUG WIELKOŚCI ZIARNA – SORTYMENTY
Wyróżnia się podział na sortymenty zasadnicze (11 sortymentów handlowych) oraz na sortymenty połączone (13 sortymentów połączonych. Norma określa, w każdym sortymencie, dopuszczalne ilości podziarna i nadziarna

30 Sortymenty zasadnicze dzielą się ogólnie na trzy grupy:
Grube- o granulacji ziarn powyżej 30mm Średnie – o granulacji ziarn 30-10mm Drobne – o granulacji ziarn <10mm

31 Zasadnicze Sortymenty Grube
Kęsy Ks >120mm Kostka I Ko I mm Kostka II Ko II mm Orzech I O I 80-40mm Orzech II O II 50-25mm

32 Zasadnicze Sortymenty Średnie
Groszek I Gk I 30-16mm Groszek II Gk II 20-8mm Grysik Gs 10-5mm

33 Zasadnicze Sortymenty Drobne
Miał M 6-0mm Pył P 1-0mm Muł Mu 1-0mm

34 Sortymenty połączone dzielą się na pięć grup :
Grube Średnie Drobne Miałowe Niesort (węgiel niesortowalny – nie normalizuje się granic wielkości ziarn)

35 Połączone Sortymenty Grube
Gruby I Gr I >60mm Kostka Ko mm Gruby II Gr II >40mm Orzech O 80-25mm Orzech Średni Ośr 80-16mm

36 Połączone Sortymenty Średnie
Orzech Drobny Odr 50-16mm Groszek Gk 30-8mm

37 Połączone Sortymenty Drobne
Drobny I Dr I 80-0mm Drobny II Dr II 50-0mm Drobny III Dr III 30-0mm

38 Połączone Sortymenty Miałowe
Miał I M I 20-0mm Miał II M II 10-0mm