元素分析推算工业分析计算过程(不需水分)

已知煤中工业分析成分为水分（M）、灰分（A）、挥发份（V）、固定碳（FC）

根据煤中测量得到的全元素分析数据C、H、O、N、S、Al、Ca、Fe、K、Mg、Na、Ti、Si

1、计算灰分（A）：

因为灰分组成成分重要是Al2O3、CaO、Fe2O3、K2O、MgO、Na2O、TiO2、SiO2，一般这八种成分合占灰分的96%左右，根据测得的Al、Ca、Fe、K、Mg、Na、Ti、Si元素浓度，同时根据Al、Ca、Fe、K、Mg、Na、Ti、Si八种元素与O元素的原子量比值，可以配比出灰分中的O元素所占总重量，从而得到Al2O3、CaO、Fe2O3、K2O、MgO、Na2O、TiO2、SiO2八种成分的总重量，再除以系数0.96，得到灰分的重量。以下为各种元素原子量：

原子量：

Mg 24.305

Ca 40.08

Na 22.98977

Si 28.0855

Al 26.98154

Fe 55.847

Ti 47.90

K 39.0983

C 12.011

H 1.0079

O 15.9994

N 14.0067

S 32.06

2、计算水分（M）和挥发分（V）：

电厂燃用煤种绝大多数为烟煤，少数为无烟煤和褐煤，将电厂燃用煤种以烟煤为准计算挥发分中的成分，《火电厂煤质检测技术》中总结出，已知烟煤中挥发分主要成分如下：

总共有C、H、O三种元素，按其原子量计算3种元素质量比值如下：

C 6.187484848484848484848484848483

H 2.476712947658402203856749311294

O 2.644528925619834710743801652891

除去相应的H2O的配比之后得到剩余C：H比值：

H2O占2.977719008264462809917355371901

C 6.187484848484848484848484848483 H 2.1435228650137741046831955922864

因为煤中O 主要存在于水分（M ）、灰分（A ）和挥发分（V ）中，在计算灰分时候除去了灰分（V ）中的O 含量，剩余的O 先假设为水分（M ）中的H 2O 中所有，则将H:O 按2:1去掉，而煤中的H 主要存在于水分（M ）和挥发分（V ）中，将H:O 按2:1除去以后，剩余的就是挥发分中C:H 的比值，如下： C 6.187484848484848484848484848483 H 2.1435228650137741046831955922864

则可根据H 、O 元素质量推算挥发分（V ）的质量：

得到挥发分（V ）质量之后根据其中H 2O 所占2.977719008264462809917355371901，将事先假设的这部分H 2O 从水分中除去，于是得到挥发分（V ）和水分（M ）的质量含量。

3、计算固定碳（FC ）含量

已知煤中C 元素主要存在形式为固定碳（FC ）中的碳单质和挥发分（V ）中的化合碳，在已经计算得到挥发分（V ）中的C 元素质量的情况下，从已经测得的C 元素总量中除去挥发分（V ）中的C 元素质量，就得到固定碳（FC ）中的C 元素质量，即固定碳（FC ）的质量含量。

4、全硫分

煤中S 元素主要存在形式为全硫分中的可燃硫，一般达到90%左右， 将S 元素的质量含量视作全硫分质量含量。

5、发热量（Q ）

我国各种煤的干燥无灰基高位发热量的半经验公式如下： 无烟煤、贫煤 ,335134092()33(10)daf gr daf daf daf daf d Q C H S O A =++---

烟煤

,33512989210529(10)daf gr daf daf daf daf d Q C H S O A =++---

以上述烟煤公式为主计算发热量，或者将两公式值平均得到。

附算例： 已知：

Al 2O 3 CaO Fe 2O 3 K 2O MgO Na 2O TiO 2 SiO 2 六盘水贫煤 22.29 7.53 12.42 0.88 0.98 0.14 1.77 49.27 焦作无烟煤 39.94 14.3 5.72 0.68 2.34 0.27 1.13 31.08 平顶山烟煤 33.46 5.01 3.91 0.82 1.09 0.69 1.48 51.26 萍乡烟煤 25.74 2.17 3.92 2.03 2.03 0.09 0.63 58.32 西山贫煤

34.1 7.94 5.06 0.51 0.98 0.3 1.23 46.62

煤种N C S H O M V A FC

六盘水贫煤 1.1962.91 2.09 4.06 2.927 1.0921.925.7351.28

焦作无烟煤 1.1377.140.52 3.035 1.933 1.8912.9414.3570.82

平顶山烟煤 1.3776.850.57 3.748 2.2020.7414.4914.5270.25

萍乡烟煤0.8144.010.43 2.984 4.931 1.3618.6645.4834.5

西山贫煤 1.1673.27 1.32 3.815 1.834 1.812.3416.80570.86

因为实验室测的数据并非H、O元素的全部含量，将水分（M）、灰分（A）中H、O换算加

入H、O中得到类似LIBS之类光学方法测得到的元素分析结果，如下：

再除去灰分（A）中氧化物中O含量得到类似LIBS之类光学方法测得到的元素分析结果，

如下：

Al Ca Fe K Mg Na Ti Si 六盘水贫煤 1.621 1.385 2.2350.1880.1520.0270.273 5.926焦作无烟煤 2.904 1.4670.5740.0810.2020.0290.097 2.085平顶山烟煤 2.4330.5200.3970.0990.0950.0740.129 3.479萍乡烟煤 1.8720.705 1.2470.7660.5570.0300.17212.398西山贫煤 2.4800.9540.595 0.0710.0990.0370.124 3.662

得到本方法计算结果：

计算结果：

煤种M V A FC

六盘水贫煤0.950113 18.6097 22.7543 57.6859

焦作无烟煤0.345024 14.645 14.0148 70.9951

平顶山烟煤-1.43566 18.2259 14.507 68.7027

萍乡烟煤8.84289 9.80112 36.4621 44.8939

西山贫煤-0.445912 18.565 15.8459 66.0351

与实验室的结果相比较：

实测结果：

煤种M V A FC

六盘水贫煤 1.0921.925.7351.28

焦作无烟煤 1.8912.9414.3570.82

平顶山烟煤0.7414.4914.5270.25

萍乡烟煤 1.3618.6645.4834.5

西山贫煤 1.812.3416.80570.86

经验总结：