Первая международная кодовая система бурых углей была регламентирована в стандарте ISO 2950:1974 «Угли бурые и лигниты.
Классификация по типам на основе содержания общей влаги и выхода смолы».
Стандарт распространяется на бурые угли и лигниты и устанавливает их классификацию по типам на основе двух параметров: содержание общей влаги рабочего топлива, рассчитанное на беззольную массу (Wtraf)*, и выход смолы полукоксования на сухое беззольное состояние топлива (TsKdaf).
По первому параметру угли разделены на 6 классов, а по второму параметру внутри каждого класса выделено по 5 групп. Тип бурого угля обозначается двузначным кодовым числом, в котором первая цифра означает номер класса, а вторая цифра — номер группы (табл. 23.11).
Бурые угли в зависимости от места образования и геологического времени формирования месторождений существенно различаются по составу и свойствам.
Это предопределяет достаточно широкий спектр использования бурых углей в промышленности.
Кодирование углей по двум параметрам, принятым в стандарте ISO 2950:1974, недостаточно для детальной характеристики состава и свойств бурых углей и оценки их качества как сырья, применяемого в различных процессах промышленной переработки.
В конце 1980-х годов специалистами Болгарии, Германии, Польши, СССР и Чехословакии была разработана система кодификации бурых углей на основе комплекса генетических и технологических параметров (ГОСТ 28663–90, СТ СЭВ 6767–89).
В настоящее время на территории России и стран СНГ действует ГОСТ 28663–90 «Угли бурые (угли низкого ранга**). Кодификация» (издание 2002 г.).
** Ранг, степень углефикации (rank, range) — положение угля в ряду углефикации, которое указывает, на какой стадии изменения химических и физических свойств находится уголь. В Международных кодификациях генетический ряд углей разделен на угли низкого, среднего и высокого рангов, что соответствует принятому в нашей стране разделению на бурый уголь, каменный уголь и антрацит.Данный стандарт устанавливает кодовую систему показателей качества, отражающих генетические особенности и основные технологические параметры бурых углей.
Область применения стандарта — угли в их естественном залегании, а также товарная угольная продукция, необогащенные и обогащенные угли и угольные смеси.
Граница между бурыми углями и торфом установлена по показателю максимальной влагоемкости беззольного топлива Wmaxaf (для бурых углей — менее 70%), а между бурыми и каменными углями — по произвольному показателю отражения витринита Ro,r (для бурых углей — менее 0,60%) и высшей теплоте сгорания влажного беззольного угля Qs,Vaf (для бурых углей — менее 24 МДж/кг).
В ГОСТ 28663–90 бурые угли характеризуются с помощью кодового числа, которое включает 11 цифр, соответствующих восьми основным параметрам (главный код), и 7 цифр, соответствующих трем дополнительным параметрам (дополнительный код).
В главном коде содержатся четыре генетических параметра: средний показатель*** отражения гуминита или витринита Ro,r ; максимальная влагоемкость Wmaxaf ; сумма гелифицированных мацералов ΣG (на чистый уголь); сумма фюзенизированных (инертинитовых) мацералов ΣOK (на чистый уголь) и четыре технологических параметра: выход смолы полукоксования Ts,Kdaf ; зольность Ad ; низшая теплота сгорания рабочего топлива Qi,pr ; содержание общей серы Std .
***Этот термин соответствует принятому в настоящее время термину по ГОСТ 17070 «произвольный показатель отражения».В дополнительном коде отражены показатели: содержание текстинита Htt ; суммарное содержание оксидов натрия и калия в золе, пересчитанное на сухое топливо; температура плавления золы tB(HT), °С.
Полное кодовое число составляют из четырех цифровых групп, первая из которых представляет собой код показателя Ro,r , вторая — коды остальных генетических показателей (Wmaxaf, ΣG и ΣOK), третья — коды технологических показателей (Ts,Kdaf , Ad , Qi,pr , Std ), четвертая — коды дополнительных параметров.
Группы цифр в кодовом числе отделяют друг от друга дефисом. Если значения отдельных показателей отсутствуют или их не определяют, то на место цифры ставят знак «*» в случае однозначного кода или знак «**» в случае двухзначного кода.
Основные генетические, технологические и дополнительные параметры, методы их определения, коды и порядок их расположения в кодовом числе представлены в табл. 23.12.
В ГОСТ 28663–90 (Приложение 2) рассмотрены примеры использования бурых углей (брикетирование без связующих веществ, полукоксование брикетов, газификация брикетов, газификация в куске, слоевое сжигание в топке, сжигание в пылеугольной топке, сжигание в кипящем слое) с указанием при этом кодов их генетических и технологических параметров.
В 2002 г. Европейская Экономическая Комиссия ООН (ЕЭК ООН) утвердила Международную систему кодификации углей низкого ранга (бурых углей), подготовленную Целевой группой Комитета по устойчивой энергетике ЕЭК [44].
Международная система кодификации бурых углей применима для характеристики показателей качества рядовых и обогащенных углей отдельных пластов или свиты пластов. В соответствии с этой системой граница между бурыми и каменными углями установлена по произвольному показателю отражения витринита Ro,r (менее 0,60%) и высшей теплоте сгорания влажного беззольного топлива Qs,Vaf (менее 24 МДж/кг), и эта граница полностью совпадает с границей, установленной в Международной кодификации углей среднего и высокого рангов (ГОСТ 30313–95) и в Единой классификации по ГОСТ 25543–2013.
Международная система кодификации бурых углей построена на основных и дополнительных параметрах. При этом использованы практически все показатели, принятые в кодификации бурых углей по ГОСТ 28663–90, за исключением Qi,pr и Wmaxaf, вместо которых приняты показатели Qs,Vdaf и Wtr соответственно.
Бурые угли характеризуются восьмизначным кодовым числом, которое устанавливается с помощью следующих четырех основных параметров:
• высшая теплота сгорания при постоянном объеме на сухое беззольное состояние топлива Qs,Vdaf — две цифры;
• массовая доля общей влаги рабочего топлива Wtr — две цифры;
• зольность на сухое состояние угля Ad — две цифры;
• содержание общей серы на сухое состояние угля Std — две цифры.
Параметры определяют стандартными методами ИСО. Расположение цифр в коде строго фиксировано. Между цифрами отдельных показателей в кодовом числе оставляют пробел. Кодирование бурых углей производят в соответствии с табл. 23.13. При отсутствии каких-либо аналитических данных можно проводить частичное кодирование, заменяя отсутствующий параметр знаком «хх».
Дополнительные параметры не кодируются. Они предусмотрены для более полной характеристики при выборе бурого угля для того или иного вида использования. В перечень таких параметров включены дополнительные показатели по ГОСТ 28663–90, а также ряд других характеристик (элементный состав, содержание Cl, As, P, выход гуминовых кислот и др.), всего более 20 показателей. Большинство из них определяют стандартными методами ИСО, а в случае их отсутствия разрешается применять национальные стандарты.
В Международной системе кодификации бурых углей, как и в ГОСТ 28663–90, приведены примеры применения основных и дополнительных параметров при оценке углей для различных направлений их использования.
Примеры кодирования в соответствии с Международной системой кодификации бурых углей
1. Кодовое число 23 59 05 04 соответствует углю низкого ранга (бурому углю) со следующими значениями параметров: Qs,Vdaf — от 23,00 до 23,98 МДж/кг; Wtr — от 59,0 до 59,9%; Ad — от 5,0 до 5,9%; Std — от 0,40 до 0,49%.
2. Кодовое число 17 61 хх 03 соответствует углю низкого ранга (бурому углю) со следующими значениями параметров: Qs,Vdaf — от 17,00 до 17,98 МДж/кг; Wtr — от 61,0 до 61,9%; Ad — нет данных; Std — от 0,30 до 0,39%.
