1、一一. 概述概述二二. 煤的工業分析煤的工業分析三三. 煤中全硫的測定煤中全硫的測定四四. 煤發熱量的測定煤發熱量的測定煤質分析煤質分析 1 煤的組成和分類煤的組成和分類一一 .概述概述1.1煤的組成煤的組成 煤是由有機質、礦物質和水三部分組成。煤是由有機質、礦物質和水三部分組成。 有機質主要由碳、氫、氧、氮、硫等元素組成碳和氫占有機有機質主要由碳、氫、氧、氮、硫等元素組成碳和氫占有機 質的質的95%以上。硫在熄滅時也放熱，但熄滅的產物以上。硫在熄滅時也放熱，但熄滅的產物SO2不但不但 腐蝕設備而且污染環境腐蝕設備而且污染環境礦物質主要是堿金屬、堿土金屬、鐵、鋁的碳酸鹽、硫酸鹽、礦物質主要是堿

2、金屬、堿土金屬、鐵、鋁的碳酸鹽、硫酸鹽、磷酸鹽及硫化物。除硫化物外，其它的礦物質不能熄滅，正磷酸鹽及硫化物。除硫化物外，其它的礦物質不能熄滅，正是由于礦物質的存在，使煤的可燃比例減小，影響煤的發熱是由于礦物質的存在，使煤的可燃比例減小，影響煤的發熱量。量。1.2煤的分類煤的分類 常見的三類：褐煤、煙煤、無煙煤常見的三類：褐煤、煙煤、無煙煤2022-4-303(1)褐煤：多為塊狀，呈黑褐色，光澤暗，質地疏松；含揮發分40%左右，燃點低，容易著火，熄滅時上火快，火焰大，冒黑煙；含碳量與發熱量較低因產地煤級不同，發熱量差別很大，熄滅時間短，需經常加煤。 (2)煙煤：普通為粒狀、小塊狀，也有粉狀的，多

3、呈黑色而有光澤，質地細致，含揮發分30%以上，燃點不太高，較易點燃；含碳量與發熱量較高，熄滅時上火快，火焰長，有大量黑煙，熄滅時間較長；大多數煙煤有粘性，熄滅時易結渣。(3)無煙煤：有粉狀和小塊狀兩種，呈黑色有金屬光澤而發亮。雜質少，質地嚴密，固定碳含量高，可達80%以上；揮發分含量低，在10%以下，燃點高，不易著火；但發熱量高，剛熄滅時上火慢，火上來后比較大，火力強，火焰短，冒煙少，熄滅時間長，粘結性弱，熄滅時不易結渣。應摻入適量煤土燒用，以減輕火力強度。 2. “基的含義 煤炭分析實驗的結果與煤樣在分析實驗時所處的形狀直接相關，即同一煤樣在一樣的實驗條件下，試驗結果會因煤樣的形狀不同而不同

4、。這種“形狀除粒度以外，主要指的是煤樣的水分。所以，在提到某一項實驗結果時，必需同時闡明這個結果是以何種狀態的煤樣為根底得到的，這樣的結果才算完好科學。 煤炭分析實驗中的“基，指的就是這種“形狀。它含有“基準、“根底的意思。2.1 煤炭分析實驗常用的基及其含義空氣枯燥基( ad) 煤樣的水分與空氣濕度到達平衡的形狀枯燥基d 假想的無水形狀收到基ar 以實踐收到時的煤為準的形狀枯燥無灰基daf 假想的無水無灰形狀枯燥無礦物質基dmmf 假想的無水無礦物質的煤所處的形狀空氣枯燥基下標符號為ad 表示在不含外在水分的條件下，燃料各組成成分的質量百分數總和， 是實驗室煤質分析所用煤樣的成分組成。 Ca

5、d+Had+Oad+Nad+Sad+Aad+Mad=100%收到基下標符號為ar 表示燃料中全部成分的質量百分數總和 是鍋爐燃料熄滅計算的原始根據。 Car+Har+Oar+Nar+Sar+Aar+Mar=100%枯燥無灰基下標符號為daf 表示在不含水分和灰分的條件下，枯燥無灰燃料各組成成分的質量百分數總和， 枯燥無灰基中只包含燃料的可燃成分，各成分不受水分和灰分變化的影響， 煤炭買賣。 Cdaf+Hdaf+Odaf+Ndaf+Sdaf=100%枯燥基下標符號為d 表示在不含水分的條件下枯燥燃料各組成成分的質量百分數總和 干基中各成分不受水分變化的影響 Cd+Hd+Od+Nd+Sd+Ad=1

6、00%煤質分析結果基準的表示方法2022-4-3011二. 煤的工業分析1 水分的測定 煤的水分是評價煤炭經濟價值的最根本的目的。由于煤中水分含量越多，煤的無用成分也越多，同時有大量水分存在，不僅煤的有用成分減少，而且它在煤熄滅時要吸收大量的熱成為水蒸汽蒸發掉。所以煤的水分越低越好。 1.11.1煤中水分的存在形狀煤中水分的存在形狀 1 1、游離水、游離水 以物理吸附或附著方式與煤結合的水分稱為游離水分，又以物理吸附或附著方式與煤結合的水分稱為游離水分，又分為外在水和內在水。分為外在水和內在水。 外在水又成為自在水或外表水分。用外在水又成為自在水或外表水分。用MfMf表示。此類水分是表示。此類

7、水分是在開采、儲存等過程中帶入的，覆蓋在煤粒外表上，其蒸汽壓在開采、儲存等過程中帶入的，覆蓋在煤粒外表上，其蒸汽壓與純水的一樣，在空氣中風干與純水的一樣，在空氣中風干1 12 2天后，即可蒸發除去，又稱天后，即可蒸發除去，又稱風干水分，即在一定條件下煤樣與周圍空氣濕度到達平衡時所風干水分，即在一定條件下煤樣與周圍空氣濕度到達平衡時所失去的水分。失去的水分。2022-4-3012 內在水是指吸附或凝聚在煤粒內部直徑小于內在水是指吸附或凝聚在煤粒內部直徑小于10-5cm的毛細的毛細孔中的水分，用孔中的水分，用Minh表示。由于毛細孔的吸附作用，這部分水表示。由于毛細孔的吸附作用，這部分水分的蒸汽壓

8、低于純水的，所以難以蒸發除去，需求在水的正常分的蒸汽壓低于純水的，所以難以蒸發除去，需求在水的正常沸點以上才干除掉。在一定條件下煤樣到達空氣枯燥形狀時所沸點以上才干除掉。在一定條件下煤樣到達空氣枯燥形狀時所堅持的水分稱為空氣枯燥煤樣水分堅持的水分稱為空氣枯燥煤樣水分Mad) 。除去內在水分的。除去內在水分的煤稱為枯燥煤。煤稱為枯燥煤。 外在水分和內在水分的和稱為全水分外在水分和內在水分的和稱為全水分 用用Mt表示表示 。2 2、化合水、化合水 以化合的方式與煤中的礦物質結合的水，即通常說的結晶以化合的方式與煤中的礦物質結合的水，即通常說的結晶水。如石膏中的水，水。如石膏中的水，CaSO42H2

9、OCaSO42H2O。游離水在。游離水在105 105 110110的的溫度下，經過溫度下，經過 h h即可蒸發掉，而結晶水要在即可蒸發掉，而結晶水要在200200以上以上才干除掉。才干除掉。 在煤的工業分析中常測定原煤樣的全水分和空氣枯燥煤在煤的工業分析中常測定原煤樣的全水分和空氣枯燥煤樣水分，普通不測化合水。樣水分，普通不測化合水。mmMt12022-4-30131.2 煤中全水分Mt的測定 國家規范國家規范GB/T211-2019GB/T211-2019中規定了煤中全水分測定的五中規定了煤中全水分測定的五種方法。通常采用以下方法：種方法。通常采用以下方法： 方法方法A A：通氮枯燥法，適

10、用于各種煤：通氮枯燥法，適用于各種煤 用預先枯燥并稱量過的稱量瓶迅速稱取用預先枯燥并稱量過的稱量瓶迅速稱取10 10 12g(12g(準確至準確至0.001g0.001g粒度小于粒度小于6mm6mm的煤樣，平攤。翻開稱量瓶蓋，放入預先的煤樣，平攤。翻開稱量瓶蓋，放入預先通入枯燥氮氣并已加熱到通入枯燥氮氣并已加熱到105 105 110110的通氮枯燥箱中，煙煤枯的通氮枯燥箱中，煙煤枯燥燥2h, 2h, 褐煤和無煙煤枯燥褐煤和無煙煤枯燥3h, 3h, 取出后立刻蓋上蓋子。在空氣中取出后立刻蓋上蓋子。在空氣中放置約放置約5min5min，然后放入枯燥器中冷卻至室溫后稱量。進展檢查，然后放入枯燥器中

11、冷卻至室溫后稱量。進展檢查性枯燥，每次性枯燥，每次30min,30min,直到延續兩次枯燥后的質量減少或質量添直到延續兩次枯燥后的質量減少或質量添加時為止。在后一種情況下，采用質量添加前一次的質量作為加時為止。在后一種情況下，采用質量添加前一次的質量作為計算根據。根據煤樣的質量損失計算水分的含量。計算根據。根據煤樣的質量損失計算水分的含量。結果計算 Mt Mt煤樣的全水分；煤樣的全水分； m m煤樣的質量，煤樣的質量，g g； m1 m1煤樣枯燥后減輕的質量，煤樣枯燥后減輕的質量，g g。 2022-4-3014 方法方法B B：空氣枯燥法，適用于煙煤和無煙煤：空氣枯燥法，適用于煙煤和無煙煤

12、將稱量瓶放入預先通入鼓風并已加熱到將稱量瓶放入預先通入鼓風并已加熱到105 105 110110的空氣的空氣枯燥箱中，在鼓風條件下煙煤枯燥枯燥箱中，在鼓風條件下煙煤枯燥2h, 2h, 無煙煤枯燥無煙煤枯燥3h3h。其它步。其它步驟同上。驟同上。 方法方法C C：微波枯燥法，適用于煙煤和褐煤：微波枯燥法，適用于煙煤和褐煤 煤樣在微波爐內，利用微波發生器產生的交變電場作用，引煤樣在微波爐內，利用微波發生器產生的交變電場作用，引起摩擦發熱，使水分迅速蒸發。特點：受熱均勻，水分蒸發快；起摩擦發熱，使水分迅速蒸發。特點：受熱均勻，水分蒸發快；不適用于無煙煤和焦炭等導電性較強的試樣。不適用于無煙煤和焦炭等

13、導電性較強的試樣。 方法方法D D：適用于外在水分高的煙煤和無煙煤：適用于外在水分高的煙煤和無煙煤 在預先枯燥并稱量過的淺盤中迅速稱取粒度小于在預先枯燥并稱量過的淺盤中迅速稱取粒度小于13mm13mm的煤樣的煤樣50050010g(10g(準確至準確至0.1g)0.1g)，均勻攤平，放入預先通入鼓風并已加熱到，均勻攤平，放入預先通入鼓風并已加熱到105 105 110110的枯燥箱中，煙煤枯燥的枯燥箱中，煙煤枯燥2h, 2h, 無煙煤枯燥無煙煤枯燥3h3h。將淺盤取。將淺盤取出，迅速稱量。進展檢查性枯燥，每次出，迅速稱量。進展檢查性枯燥，每次30min,30min,直到延續兩次枯燥直到延續兩次

14、枯燥后的質量減少不超越后的質量減少不超越0.5g0.5g或質量添加為止。在后一種情況下，采或質量添加為止。在后一種情況下，采用質量添加前一次的質量作為計算根據用質量添加前一次的質量作為計算根據. .2022-4-3015 1.3 空氣枯燥煤樣水分的測定 空氣枯燥煤樣水分又稱空氣枯燥基水分Mad) ，測定方法有三種。 A 通氮枯燥法適用于一切煤種 B 空氣枯燥法適用于煙煤和無煙煤 C 微波枯燥法適用于褐煤和煙煤水分的快速測定) 。 空氣枯燥法的測定步驟： (1).在預先枯燥并稱量過的稱量瓶內迅速稱取粒度小于0.2mm的空氣枯燥 煤樣1.00.1g ，平攤在稱量瓶中. (2)翻開稱量瓶蓋，放入預先

15、通入鼓風并已加熱到105 110的枯燥箱中，煙煤枯燥1h, 無煙煤枯燥1.5h。 3) 取出后蓋上蓋子，放入枯燥器中冷卻至室溫后稱量，直到延續兩次枯燥后的質量減少不超越0.0010g或質量添加時為止.根據煤樣的質量損失計算水分的含量。當水分小于2.00%時，不用進展檢查性枯燥。 結果計算： Mad 煤樣的空氣枯燥基水分； m煤樣的質量，g； m1煤樣枯燥后減輕的質量，g。 ； 煤的灰分不是煤中固有物質，而是煤在規定條件下，其中一切可燃物質完全熄滅后以及煤中礦物質在一定溫度下經過一系列分解、氧化和化合等復雜反響所構成的殘留物。用符號A表示。 煤的灰分幾乎全部來自煤中的礦物質，但它的組成和性質與煤

16、中的礦物質不完全一樣，是煤中礦物質的衍生物。 緩慢灰化法 儀器mmA1ad2022-4-30182.1測定過程 稱取空氣枯燥煤樣1.00.1g，于曾經在81510灼燒恒量的灰皿中，均勻平攤，每cm2不超越0.15g，置溫度低于100的高溫爐中。在爐門留有約15mm左右的縫隙供自然通風，控制加熱速度，使爐溫在30min左右緩慢升高至500并堅持此溫度30min。然后，升高溫度至81510，封鎖爐門，在此溫度下繼續灼燒1h。取出灰皿，于枯燥器中冷至室溫約20min稱量，然后進展檢查性灼燒，每次進展20min，直到煤樣的質量變化小于0.001g時為止，取最后一次質量計算。灰分24MJ/kg的為煙煤，

17、24MJ/kg為褐煤。劃分為褐煤后，根據透光率PM=3050%為二號褐煤，30為1號褐煤。 煤的收到基低位發熱量是評價動力煤質量的最主要的目的。在對外貿易中，動力煤常已收到基低位發熱量為計價根據。2. 發熱量測定意義3.1 何為彈筒、高位和低位發熱量？ 煤炭在氧氣中的熄滅是一種化學反響，煤熄滅放出的熱量就是煤和氧氣發生的化學反響的反響熱。而化學反響的反響熱不僅與參與化學反響的反響物組成與形狀有關，還與產物的組成和形狀有關，另外還與反響所處的壓力等條件有關。所以提到所謂煤的發熱量就該當闡明是什么形狀的煤在什么條件下與氧氣怎樣熄滅反響，得到什么形狀的什么產物所放出的熱量，才算完好。3. 彈筒、高位

18、和低位發熱量 在實驗室條件下測定煤的發熱量時，煤的狀態和熄滅條件煤樣到達空氣枯燥形狀、在充有過量的氧氣的氧彈內完全熄滅都是固定的，可以變化的就是產物的組成和形狀。因此，根據煤炭在充有過量的氧氣的氧彈內完全熄滅后其產物的組成和形狀不同，將煤的發熱量區分為三種發熱量。 彈筒發熱量 Qb發熱量 高位發熱量 Qgr 低位發熱量 Qnet發熱量 熄滅產物彈 筒 O2、N2、CO2、HNO3、 H2SO4、液態水、固態灰高 位 O2、N2、CO2、 SO2、 液態水、 固態灰低 位 O2、N2、CO2、 SO2、 氣態水、 固態灰 彈筒發熱量是實驗室測定發熱量時直接從量熱儀上測定的發熱量； 高位發熱量是由

19、彈筒發熱量減去硝酸生成熱和硫酸校正熱后得到的發熱量； 低位發熱量是由高位發熱量減去水的氣化熱后得到的發熱量；2022-4-3044 取一定量的煤樣在充溢高壓氧氣的彈筒浸沒在裝一定質量的水的容器俗稱內筒內完全熄滅，生成的熱被水吸收，水溫升高，由水升高的溫度，計算樣品的發熱量。 2、試劑和資料 點火絲：0.07mm鎳鉻絲；氧氣：不應有氫和其它可燃物，制止運用電解氧；儀器公用的包紙；另預備50kg的蒸餾水放入不銹鋼水桶中，與儀器在同一房間內恒溫10小時以上備用。 3.2 發熱量的測定方法WELL8000自動快速量熱儀1、原理 3.測定步驟1) 稱取粒度小于0.2mm 的空氣枯燥煤樣1g準確0.0002g，包于30-90毫克左右的紙中，放入氧彈芯的熄滅皿中。2) 把點火絲的一端卡在左邊電極上，用點火絲將樣品纏繞一圈后將另一端卡在右邊電極上。3接通水泵電源，水桶內的水自動加到桶內的定量容器中，溢流時封鎖電源，翻開放水閥將水全部放進量熱儀的內筒。4把氧彈芯放入氧彈桶中，從內筒中取10毫升水參與氧彈中壓嚴密封墊，套上鋼圈，擰緊氧彈蓋。 (5) 翻開氧氣瓶閥門，氧彈頭正對充氧器嘴下方，下壓充氣手柄充入氧氣。氧