【管理资料】煤的化学成分与性质分解汇编
煤炭主要化学成分
煤炭主要化学成分煤炭是一种重要的化石燃料，其主要化学成分包括碳、氢、氧、硫、氮和灰分。
本文将依次介绍煤炭中的主要化学成分及其性质和应用。
1. 碳(Carbon)碳是煤炭的主要成分，通常占据煤炭质量的50%以上。
碳的存在使得煤炭成为一种高效的燃料，因为碳在燃烧过程中能够释放大量热能。
此外，碳还是许多有机化合物的基础，如石油、天然气和生物质。
2. 氢(Hydrogen)氢是煤炭的第二大成分，其含量通常在3%至5%之间。
氢的存在使得煤炭能够燃烧产生水蒸气，并在一定程度上减少燃烧过程中产生的污染物。
此外，氢也是一种重要的能源，被广泛应用于石油炼制和氢能源技术领域。
3. 氧(Oxygen)氧在煤炭中的含量通常在5%至10%之间。
氧的存在使得煤炭能够燃烧，与碳结合形成二氧化碳。
同时，氧也参与了煤炭在燃烧过程中的化学反应，影响燃烧的速率和产物分布。
4. 硫(Sulfur)硫是煤炭中的一种常见元素，其含量通常在0.5%至5%之间。
硫在煤炭燃烧过程中会生成二氧化硫，进而与大气中的水蒸气反应形成硫酸，导致酸雨的产生。
因此，减少煤炭中硫的含量对于环境保护至关重要。
5. 氮(Nitrogen)氮是煤炭中的另一种常见元素，其含量通常在0.5%至2.5%之间。
氮的存在会导致煤炭燃烧产生氮氧化物，对大气环境产生负面影响。
因此，减少煤炭中氮的含量也是环境保护的重要任务之一。
6. 灰分(Ash)灰分是煤炭中不可燃的无机物质，其含量通常在5%至40%之间。
灰分主要由氧化物、氢氧化物、硅酸盐等组成，其性质和成分与煤炭的来源和处理方式有关。
灰分的存在会对煤炭的燃烧特性和热效率产生影响。
煤炭的主要化学成分对其性质和应用有着重要影响。
高碳含量的煤炭通常具有较高的热值和燃烧效率，适用于发电、制热等领域。
高硫含量的煤炭则容易产生酸雨，因此需要进行脱硫处理。
高氮和灰分含量的煤炭也需要经过相应处理，以减少对环境的污染。
除了热能利用外，煤炭中的化学成分还可用于其他领域。
煤的物理性质及化学组成分析
煤的物理性质及化学组成分析煤是一种重要的化石燃料，广泛应用于能源、化工等领域。
了解煤的物理性质和化学组成分析对于研究煤的利用价值、燃烧特性以及环境影响具有重要意义。
一、煤的物理性质煤的物理性质主要包括外观、密度、热值、挥发分、灰分等指标。
首先，煤的外观可以分为煤块、煤粉、煤炭等形态，不同形态的煤在燃烧过程中的特性也有所不同。
其次，煤的密度是指单位体积煤的质量，密度的高低与煤的组织结构、矿物质含量等因素有关。
再次，煤的热值是指单位质量煤所释放的热量，煤的热值与其碳含量、氢含量等有关。
此外，煤的挥发分是指在一定温度下，煤中可挥发的成分，挥发分的含量与煤的燃烧性能密切相关。
最后，煤的灰分是指在煤的燃烧过程中，残留下来的无机物质，灰分的含量与煤的燃烧效率、环境污染等有关。
二、煤的化学组成分析煤的化学组成分析主要包括元素组成、有机质组成等指标。
首先，煤的元素组成是指煤中各种元素的含量，其中碳、氢、氧、氮、硫等元素是煤中主要的组成成分。
其次，煤的有机质组成是指煤中有机物质的种类和含量，有机质主要包括纤维素、半纤维素、木质素等。
煤的有机质组成对于煤的燃烧特性、煤的利用价值等具有重要影响。
三、煤的利用价值与环境影响煤作为一种重要的能源资源，具有广泛的利用价值。
煤可以用于发电、冶金、化工等行业，为社会经济的发展提供了重要的能源支持。
然而，煤的利用也带来了一系列的环境问题。
煤的燃烧会释放大量的二氧化碳、二氧化硫等有害气体，对大气环境造成污染，加剧了全球气候变化。
此外，煤矿开采和煤炭运输等过程也会对生态环境造成破坏。
因此，研究煤的物理性质和化学组成分析，既有助于提高煤的利用效率，又有助于减少煤燃烧对环境的影响。
总结起来，煤的物理性质和化学组成分析对于研究煤的利用价值、燃烧特性以及环境影响具有重要意义。
通过了解煤的外观、密度、热值、挥发分、灰分等物理性质，可以更好地评估煤的质量和燃烧特性。
同时，煤的化学组成分析可以揭示煤中各种元素和有机质的含量，为研究煤的利用价值提供依据。
高中化学煤的知识点总结
高中化学煤的知识点总结煤的化学性质和组成煤是一种重要的化石燃料，其形成源于古代植物在地下经过长时间的地质作用和化学变化。
在高中化学课程中，了解煤的化学性质和组成对于理解能源转化和环境保护具有重要意义。
一、煤的化学组成煤主要由碳、氢、氧、氮和硫组成，其中碳是最主要的元素。
煤的化学组成可以通过元素分析来确定，通常表示为碳（C）、氢（H）、氧（O）、氮（N）和硫（S）的含量百分比。
除了这些主要元素外，煤中还可能含有磷、灰分和其他微量元素。
二、煤的物理性质煤的物理性质包括颜色、光泽、硬度、密度、孔隙率和层理等。
煤的颜色通常为黑色或暗棕色，具有暗淡至亚金属光泽。
煤的硬度较低，可以用钢针轻易刻画。
密度一般在 1.2-1.4 g/cm³之间，孔隙率较高，有利于煤的燃烧和气化。
三、煤的分类根据煤化程度的不同，煤可以分为泥炭、褐煤、烟煤、无烟煤等。
泥炭是煤化程度最低的煤，含有较多的水分和挥发分。
褐煤是介于泥炭和烟煤之间的一种煤，碳含量较高，但仍然含有较多的水分。
烟煤是最常见的煤种，具有较高的碳含量和较低的水分。
无烟煤是煤化程度最高的煤，碳含量最高，水分和挥发分最低。
四、煤的化学反应1. 燃烧：煤在空气中燃烧时，主要发生氧化反应，生成二氧化碳（CO₂）和水（H₂O），同时释放能量。
2. 气化：在缺氧条件下，煤可以转化为气体燃料，如一氧化碳（CO）、氢气（H₂）等。
3. 液化：煤可以在高温高压下与氢气反应，转化为液态燃料，如甲醇等。
五、煤的工业应用煤是重要的工业原料和能源，广泛应用于发电、钢铁制造、化工产品生产等领域。
煤的燃烧是最主要的能源利用方式，而煤的气化和液化技术也在不断发展中。
六、煤的环境影响煤的燃烧会产生大量的二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等污染物，对环境造成严重影响。
因此，减少煤的使用和开发清洁煤技术是当前环境保护的重要课题。
七、煤的化学处理为了减少煤燃烧产生的污染物，可以对煤进行化学处理，如脱硫、脱硝等。
煤炭的物理和化学性质
煤炭的物理和化学性质一、煤的物理性质是煤的一定化学组成和分子结构的外部表现。
它是由成煤的原始物质及其聚积条件、转化过程、煤化程度和风、氧化程度等因素所决定。
包括颜色、光泽、粉色、比重和容重、硬度、脆度、断口及导电性等。
其中，除了比重和导电性需要在实验室测定外，其他根据肉眼观察就可以确定。
煤的物理性质可以作为初步评价煤质的依据，并用以研究煤的成因、变质机理和解决煤层对比等地质问题。
1.颜色——是指新鲜煤表面的自然色彩，是煤对不同波长的光波吸收的结果。
呈褐色—黑色，一般随煤化程度的提高而逐渐加深。
2.光泽——是指煤的表面在普通光下的反光能力。
一般呈沥青、玻璃和金刚光泽。
煤化程度越高，光泽越强；矿物质含量越多，光泽越暗；风、氧化程度越深，光泽越暗，直到完全消失。
3.粉色——指将煤研成粉末的颜色或煤在抹上釉的瓷板上刻划时留下的痕迹，所以又称为条痕色。
呈浅棕色—黑色。
一般是煤化程度越高，粉色越深。
4.比重和容重——煤的比重又称煤的密度，它是不包括孔隙在内的一定体积的煤的重量与同温度、同体积的水的重量之比。
煤的容重又称煤的体重或假比重，它是包括孔隙在内的一定体积的煤的重量与同温度、同体积的水的重量之比。
煤的容重是计算煤层储量的重要指标。
褐煤的容重一般为1.05～1.2，烟煤为1.2～1.4，无烟煤变化范围较大，可由1.35～1.8。
煤岩组成、煤化程度、煤中矿物质的成分和含量是影响比重和容重的主要因素。
在矿物质含量相同的情况下，煤的比重随煤化程度的加深而增大。
5.硬度——是指煤抵抗外来机械作用的能力。
根据外来机械力作用方式的不同，可进一步将煤的硬度分为刻划硬度、压痕硬度和抗磨硬度三类。
煤的硬度与煤化程度有关，褐煤和焦煤的硬度最小，约2～2.5；无烟煤的硬度最大，接近4。
6.脆度——是煤受外力作用而破碎的程度。
成煤的原始物质、煤岩成分、煤化程度等都对煤的脆度有影响。
在不同变质程度的煤中，长焰煤和气煤的脆度较小，肥煤、焦煤和瘦煤的脆度最大，无烟煤的脆度最小。
煤的化学组成和工艺性质
第六章 §1煤的化学 组成和结构
35 35
30 30
25 25
（
20 内 20 在
15 水容15 10 分积10
含水 5 量分 5
）
0 0 10 20 30 40 50 60
0 65 70 60 60 60 60 60
daf
daf
图6-7 煤中内在水分含量与碳含量 和挥发分之间的关系（据武汉地质 学院煤田教研室，1979）
第六章 §1煤的化学 组成和结构
3．氧 氧在煤的有机质中以各种官能团的形式存在，
分布在支链上或在稠核中构成杂环。在煤化作 用过程中，由于温度的影响煤中氧含量(Odaf) 随着煤化程度加深而减少，其波动范围很大。 在同一种煤的不同煤岩成分中，以镜质组和稳 定组的氧含量为最高，丝质组的氧含量最低。
第六章 §1煤的化学 组成和结构
6．磷 煤中的磷是有害元素之一，大都存在于无机
矿物质中。我国煤中磷的含量不高，一般为 0.00l-0.1％，最高不超过1％。虽然煤中磷的 含量较少，但是它的危害性却很大。在煤炼焦 时，煤中的磷转入焦炭，焦炭用于炼铁时又进 入生铁中，位生铁发脆而影响其质量。因此磷 是煤中有害成分，炼焦用煤要求磷含量在 0.02-0.03％以下。
第六章 §1煤的化学 组成和结构
煤
50
褐
长焰 煤
煤 烟
40
它 其
Hdaf
30
20
7
10
煤
褐 长
焰
煤
其 它 烟煤
6
Vdaf
5
4
0
5
10
15
20
25
T daf
图6-2 煤中氢含量与挥发分、焦油产率之间的关系 （据汪寅人等，1981）
煤的物理性质及化学组成分析
煤的物理性质及化学组成分析煤是一种重要的化石燃料，广泛应用于能源、工业和生活领域。
了解煤的物理性质和化学组成分析对于研究燃烧过程、提高燃烧效率以及环境保护具有重要意义。
一、煤的物理性质煤是一种多孔、多组分的矿物质，其物理性质受到煤的煤种、煤质以及煤的成熟度等因素的影响。
首先，煤的密度通常较低，一般在1.2-1.5 g/cm³之间。
这是由于煤中含有大量的孔隙和气体，使得煤的密度相对较小。
煤的密度可以通过测量煤的质量和体积来确定，对于煤的分类和评价具有重要意义。
其次，煤的颜色和外观也是煤的物理性质的重要表征。
煤的颜色通常分为黑色、棕黑色和棕红色等，这是由于煤中的有机质含量和成熟度不同所致。
煤的外观通常呈块状或颗粒状，可以通过煤的煤块大小和颗粒度来描述。
此外，煤的硬度和断裂性也是煤的物理性质的重要指标。
煤的硬度通常通过摩氏硬度来测量，可以反映煤的抗压强度。
煤的断裂性通常分为块状断裂和层状断裂，这与煤的内部组织结构和断裂面的形态有关。
二、煤的化学组成分析煤的化学组成分析是研究煤的重要手段，可以揭示煤的燃烧性能和环境影响。
首先，煤的主要化学组成是碳、氢、氧、氮、硫和灰分等元素。
其中，碳是煤的主要组成元素，其含量通常在50%-80%之间。
氢和氧是煤中的主要挥发分，其含量通常在3%-6%和5%-15%之间。
氮和硫是煤中的有害元素，其含量通常在0.5%-3%和0.2%-5%之间。
灰分是煤中的无机物质，其含量通常在5%-40%之间。
其次，煤的化学组成分析还包括煤的挥发分和固定碳含量的测定。
煤的挥发分是指在一定温度下煤中挥发出的气体和液体，其含量通常在10%-40%之间。
煤的固定碳是指在高温下煤中残留的固体物质，其含量通常在40%-90%之间。
煤的挥发分和固定碳含量可以通过煤的热解实验来测定，对于研究煤的燃烧性能具有重要意义。
最后，煤的化学组成分析还包括煤的有机质和无机质的测定。
煤的有机质主要由煤中的有机质和挥发分组成，其含量通常在50%-90%之间。
煤的成分及其性质
煤的成分及其性质2.1 元素分析全面测定煤中所含化学成分的分析叫元素分析。
根据分析，煤中元素达三十几种。
一般将不可燃物质都归入灰分。
这样，对燃烧有影响的成分包括碳、氢、氧、氮、硫、灰分和水分，各化学元素成分用质量百分数表示。
碳是煤中含量最多的可燃元素，也是发热量的主要来源。
每千克纯碳的发热量为3.27×104kJ。
煤中的碳一分部与氢、氧、氮和硫结合成挥发性有机化合物，其燃点较低；而其余呈但只状态的为固定碳，期燃点高，不易着火和燃尽，但发热量大。
氢是煤中发热量最高的物质，完全燃烧时，纯氢的发热量为1.2×105kJ/kg。
氢燃点低，易点燃，是有利元素。
但煤中氢的含量较少，一般约占3%～6%。
煤中的氧和氮是可不燃物质，其含量也较少。
煤中的氮在高温条件下易生成污染大气的NO3，被视为有害元素。
碳虽然在燃烧时也放出热量，但其燃烧产物SO2和SO3会造成锅炉金属的腐蚀并污染大气。
煤中的硫常以三种形式存在，即有机硫、硫化铁硫、硫般盐硫。
前两种可燃，称为挥发硫，后一种归入灰分。
一般在计算含硫量时应采用全硫分。
煤中灰分和水分均为不可燃物质。
灰分岑在不仅使燃料发热量减少，而且影响燃料着火燃尽，也是造成积灰、结渣、磨损的主要因素。
水分会使炉内温度下降，影响着火，并增大排烟热损失，还会加剧尾部受热面腐蚀和堵灰。
煤中的水分在自然干燥条件下失去的部分，称为外部水分，而剩余部分为内部水分，两部分之和为全水分。
2.2 工业分析煤的工业分析是利用煤在加热燃烧过程中的失重进行定量分析，测定煤的水分、挥发分、固定碳和灰分的成分。
将风干（达到空气干燥状态）的煤样置于102～105℃的恒温干燥箱，烘干2h，所失去的质量为煤的固有水分，又称内在水分(Minh)。
风干过程中失去的水分称为外在水分(Mf )，是风雪雨露和开采过程中进入的水分。
煤的全水分Mt包括外在水分和内在水分。
把干燥后的试样置于900℃高温电路中，隔绝空气加热7min，所挥发出来的气体称挥发份（V）。
煤的化学组成
煤的化学组成煤是一种能源资源，是热带植物在一亿年前经过生物和地质作用的过程中形成的有机质的化石。
煤的主要化学成分是碳、氢、氧、氮、硫、磷等元素，其具体化学组成和结构特点对其性质和用途有着重要的影响。
一、煤的基本化学组成1.碳：煤中的碳含量很高，可以达到60%~90%不等。
这是因为在植物体内，二氧化碳与水经过光合作用和细胞呼吸，形成有机化合物，其中大部分是碳水化合物，此后这些有机化合物经过埋藏、升温和加压作用，形成煤炭。
碳元素是煤炭的主要成分，其含量的高低决定了煤的品质和类型。
2.氢：煤中含有氢，但氢的含量比碳要低，只有2%~5%不等。
氢元素主要存在于煤的有机氢化合物中，比如：甲烷、乙烷、苯乙烯等。
其主要来源于古植物体内含有的氢化合物，如蛋白质和脂肪质等，以及水分解而来。
氢的含量高低是影响煤炭的气化性能和燃烧速度的主要因素之一。
3.氧：煤中的氧含量不固定，一般为5%~30%不等。
煤中的氧元素主要来自植物体内的膳食纤维素和其他有机物，同时也可以是在煤炭形成以后，经过氧化作用，形成的含氧化合物。
氧的含量高低对煤的空气氧化性、稳定性、可燃性等有一定的影响。
4.氮：煤中的氮含量很少，只有0.5%左右。
氮元素主要存在于煤中的有机氮化合物，如蛋白质、氨基酸、胆固醇等。
它们的进一步分解产生了硝基化合物、氨基化合物等含氮物质。
含氮物质对煤的低温固相反应、气化反应、燃烧反应等都有影响。
5.硫：硫元素是煤中的常见元素之一，煤的硫含量一般在0.2%~5%之间。
硫元素主要存在于硫化物和有机硫化合物中，如硫酸盐、硫化铁、巯基化合物、噻吩化合物等。
它们的存在直接影响着煤的燃烧性能、气化性能和腐蚀性能。
6.磷、钾、钙等元素：磷、钾、钙等元素虽然在煤中的含量不高，但也对煤的质量和特性产生了一定的影响。
磷元素主要存在于煤中的有机磷化合物中，如磷酯类、磷氢化合物等，含磷煤具有易燃性和高热值的特点。
钾、钙等元素则主要对其灰化特性、融化特性和腐蚀性特性产生了影响。
煤炭化学成分与煤种特性分析
煤炭化学成分与煤种特性分析煤炭作为一种重要的能源资源，其化学成分和煤种特性对于煤炭的利用和开发具有重要意义。
本文将从煤炭的化学成分和煤种特性两个方面进行分析。
一、煤炭的化学成分煤炭是一种复杂的有机物质，主要由碳、氢、氧、氮、硫等元素组成。
其中，碳是煤炭的主要元素，占据了煤炭质量的大部分。
碳的含量高低直接影响煤炭的热值和燃烧性能。
一般来说，碳含量越高的煤炭，热值越高，燃烧性能越好。
除了碳之外，煤炭中还含有一定量的氢、氧、氮和硫等元素。
氢的含量与煤炭的热值密切相关，氢含量越高，热值越高。
氧的含量则与煤炭的燃烧性能有关，氧含量越高，煤炭的燃烧性能越差。
氮和硫是煤炭中的杂质元素，对煤炭的利用和环境影响较大。
氮的含量高低与煤炭的燃烧产生的氮氧化物有关，而硫的含量则与煤炭的硫氧化物排放有关。
此外，煤炭中还含有一些其他元素，如钾、钠、铁、铝等。
这些元素的含量虽然较低，但对煤炭的利用和燃烧性能也有一定的影响。
例如，钠和铁的含量高低与煤炭的燃烧过程中的结渣和腐蚀有关。
二、煤种特性分析煤炭的种类繁多，按照形成过程和煤质特征的不同，可以分为无烟煤、烟煤、褐煤和泥煤等几种主要类型。
无烟煤，又称炼焦煤，是煤炭中质量最好的一种。
其煤质特点是含碳高、含硫低、热值高，适合用于炼焦和发电。
无烟煤通常呈黑色，质地坚硬，燃烧时烟雾较少。
烟煤是煤炭中较为常见的一种，其煤质特点是含碳较高、含硫较高、热值较高。
烟煤通常呈黑色，质地较硬，燃烧时烟雾较多。
烟煤广泛用于发电、冶金和化工等行业。
褐煤是一种低阶煤，其煤质特点是含碳较低、含水较高、热值较低。
褐煤通常呈棕色或黑褐色，质地较软，燃烧时烟雾较多。
褐煤主要用于发电和供热等领域。
泥煤是一种质量较差的煤炭，其煤质特点是含碳较低、含水较高、热值较低。
泥煤通常呈黑色或棕黑色，质地较软，燃烧时烟雾较多。
泥煤主要用于供热和工业锅炉等领域。
除了以上几种主要类型外，还有一些特殊的煤种，如煤矸石、煤泥等。
这些煤种通常是煤炭开采和加工过程中产生的副产品，煤质特点各异，利用价值较低。
煤的性质、组成、分类和用途
煤的性质、组成、分类和用途（一）煤的物理性质煤的物理性质是煤的一定化学组成和分子结构的外部表现。
它是由成煤的原始物质及其聚积条件、转化过程、煤化程度和风、氧化程度等因素所决定。
包括颜色、光泽、粉色、比重和容重、硬度、脆度、断口及导电性等。
其中，除了比重和导电性需要在实验室测定外，其他根据肉眼观察就可以确定。
煤的物理性质可以作为初步评价煤质的依据，并用以研究煤的成因、变质机理和解决煤层对比等地质问题。
1.颜色是指新鲜煤表面的自然色彩，是煤对不同波长的光波而逐渐加深。
吸收的结果。
呈褐色般随煤化程度的提高2.光泽是指煤的表面在普通光下的反光能力。
一般呈沥青、玻璃和金刚光泽。
煤化程度越高，光泽越强；矿物质含量越多，光泽越暗；风、氧化程度越深，光泽越暗直到完全消失。
3.粉色指将煤研成粉末的颜色或煤在抹上釉的瓷板上刻划时留下的痕迹，所以又称为条痕色。
呈浅棕色—黑色。
一般是煤化程度越高，粉色越深。
4.比重和容重煤的比重又称煤的密度，它是不包括孔隙在内的一定体积的煤的重量与同温度、同体积的水的重量之比。
煤的容重又称煤的体重或假比重，它是包括孔隙在内的一定体积的煤的重量与同温度、同体积的水的重量之比。
煤的容重是计算煤层储量的重要指标。
褐煤的容重一般为1.05〜1.2,烟煤为1.2〜1.4,无烟煤变化范围较大，可由1.35〜1.8。
煤岩组成、煤化程度、煤中矿物质的成分和含量是影响比重和容重的主要因素。
在矿物质含量相同的情况下,煤的比重随煤化程度的加深而增大。
5.硬度是指煤抵抗外来机械作用的能力。
根据外来机械力作用方式的不同,可进一步将煤的硬度分为刻划硬度、压痕硬度和抗磨硬度三类。
煤的硬度与煤化程度有关,褐煤和焦煤的硬度最小,约2〜2.5；无烟煤的硬度最大,接近4。
6.脆度是煤受外力作用而破碎的程度。
成煤的原始物质、煤岩成分、煤化程度等都对煤的脆度有影响。
在不同变质程度的煤中,长焰煤和气煤的脆度较小,肥煤、焦煤和瘦煤的脆度最大，无烟煤的脆度最小。
表-煤的理化性质及危险特性
表-煤的理化性质及危险特性
本文档将介绍煤的理化性质及危险特性。
煤是一种重要的矿石
资源，对于了解煤的性质和潜在风险具有重要意义。
煤的理化性质
以下是煤的一些重要的理化性质：
1. 煤的颜色：煤的颜色可以分为黑色、棕色和灰色等不同类型。
2. 煤的化学成分：煤主要由碳、氢、氧、氮等元素组成，同时
还含有其他杂质元素。
3. 煤的燃点：煤可以燃烧，其燃点取决于煤的类型和含水量。
4. 煤的密度：煤的密度可以根据不同类型的煤进行测量，密度
通常与煤中的含水量和灰分有关。
5. 煤的灰分：煤中的灰分是指煤在燃烧过程中残留下来的无机
物质。
煤的危险特性
煤具有一些潜在的危险特性，需要注意以下几点：
1. 煤的可燃性：煤是可燃物质，容易引发火灾和爆炸。
在煤的
存储和使用过程中需要注意防火措施。
2. 煤尘的爆炸性：煤尘可以形成可燃的混合物，如果遇到火源
或高温，容易引发爆炸。
3. 煤的有害气体：煤的燃烧会产生一些有害气体，如二氧化碳、二氧化硫等。
需要在燃烧过程中注意通风和排除有害气体。
4. 煤矿事故：煤矿作为煤的主要产地，存在一定的事故风险，
需要加强煤矿安全管理。
以上是煤的理化性质及危险特性的一些简要介绍，希望对您有
所帮助。
煤的组成成分及性质
二、煤的工业分析成分 煤的工业分析就是通过对煤样进行干燥、 加热和燃烧，测定煤中的水分、挥发分、固定 碳和灰分这四种成分的质量分数。在煤被加热 及燃烧过程中，将发生以下变化：水分被加热 首先蒸发出来；接着是煤中的氢、氧、氮、硫 及部分碳所组成的有机化合物进行热分解，变 成气体挥发出来，即挥发分的分解和析出；挥 发分析出后，剩余物为焦炭，焦炭由固定碳和 灰分组成。 煤的工业分析是在一定的实验室条件下 测得的，其基本方法及步骤如下：
灰分
固定碳
挥发分
水分
A
Ss
C
干燥无灰基 干燥基 空气干燥基 收到基
H O N Sc Mad Mf
图2-1 煤的成分及成分基准的划分 Mf－外部水分； Mad－内部水分； Sc－可燃硫或称全硫； Ss－硫酸盐硫， 已归入灰分
煤的挥发分含量也与煤的地质年代有密切关系。煤的地质 年代越短、碳化程度越浅，其挥发分含量就越高。 4．固定碳和灰分测定 去掉水分和挥发分后，剩余的残留物就是焦炭，它由固定 碳和灰分组成。将焦炭放在电炉内升温至815±10℃，灼烧到恒 重（约2h），取出冷却至室温称重，失去的质量就是固定碳的 质量，剩余部分则是灰分的质量。这两个质量各占原煤样质量 的百分数，分别是煤中的固定碳和灰分的含量。 焦炭具有焦结性。焦炭的黏结性和强度称为煤的焦结性， 它也是煤的重要特性之一。根据焦结性的强弱把焦炭分成八类。 煤的焦结性与煤种有关，通常情况下，除烟煤外，其余几乎都 不结焦。 煤的焦结性对链条炉工作的影响很大，比如煤的焦结性呈 粉末状或粘结状，易被空气吹走，造成燃烧不完全，使锅炉效 率降低。若煤的焦结性呈不膨胀熔融粘结，就会阻碍空气通过 并增加除灰困难。但焦结性对煤粉炉和流化床锅炉的工作影响 较小。
1．采样和制样 为了正确确定煤中的成分，采样必须有充分的代表性，即 取得的煤样能够代表该批煤的平均性质。一般取几百公斤。将原 始煤样经过多次的磨碎、过筛、混合和缩分，最后得到几百克、 粒度小于0.2mm，在空气中风干后的分析煤样。具体采样和制样 方法参考相关的国家标准。 2．水分测定 将煤样置于105～110℃的干燥箱内干燥到恒重（约2h）， 其所失去的质量占原煤样质量的百分数即为该煤的水分。 3．挥发分测定 将上述失去水分的煤样放入带盖的坩埚内，置于900±10℃ 的高温电炉内隔绝空气加热，煤中的有机物便分解析出一些气体 物质，即挥发分。保持约7min后，气体析出基本结束。此过程煤 样失去的质量占原煤样质量的百分数即为该煤的挥发分值。残留 物就是焦炭，它由固定碳和灰分组成。因此，挥发分就是去掉水 分的煤隔绝 Minh ，是吸附或凝聚在煤的毛细管中、与 大气中的水蒸气分压力保持平衡的水分，是煤在 形成过程中所拥有的，依靠自然干燥不能除掉而 必须把煤加热到 105 ～ 110 ℃，且保持 1 ～ 2h 才能 除掉。煤的碳化程度越深，内在水分含量越小。 外在水分和内在水分之和为全水分。
煤的成分及性质
1． 无烟煤
无烟煤为碳化程度最深的煤，碳的质量 分数最多，一般大于50%，最高可达95%； 灰分不多，Aar=6%～25%；水分较少， Mar=1%～5%；发热量很高，可达 25000～32500kJ/kg；挥发分少，而且挥 发分析出温度较高；其焦炭没有粘结性， 着火和燃尽比较困难。无烟煤燃烧时无烟， 火焰呈青蓝色。
2．烟煤
烟煤的碳化程度低于无烟煤，碳的质量分 数一般为Car=40%60%，个别可达75%； 灰分不多，Aar=7%30%；水分也较少， Mar=3%18%；其发热量一般为 2000030000kJ/kg。除贫煤挥发分较少外， 其余烟煤挥发分较高，着火、燃烧均较容易。
3．褐煤
褐煤碳的质量分数为Car=40%50%，水分 和灰分含量较高，Mar=20%50%， Aar=6%50%，因而发热量较低，Qar,net ＝1000021000kJ/kg。因它含有较高的挥 发分，Vdaf=40%50%，所以容易着火燃烧。 褐煤外表面多呈褐色或黑褐色，力学强度低， 化学反应性（也称为活性）强，在空气中容 易风化，所以不易储存和远运。
三、煤的成分计算基准
1．收到基（旧称应用基）。以收到状态的 煤为基准计算煤中全部成分的组合称为收 到基。收到基以下角标ar表示。
2．空气干燥基（旧称分析基）。以与空气 温度达到平衡状态的煤为基准空气干燥基 以下角标ad表示。
3．干燥基（旧称干燥基）。以假想无水状 态的煤为基准，用下角标d表示。
4．干燥无灰基（旧称可燃基）。以假想无 水、无灰状态的煤为基准，以下角标daf 表示。
15－燃烧皿
2．高位发热量Qgr。单位质量的试样
完全燃烧，其燃烧产物组成为氧气、氮 气、二氧化碳、SOx、NOx、液态水以 及固态灰时放出的热量。
煤的化学成分与性质
煤的化学成分与性质1. 煤的基本概述煤是一种化石燃料，由植物残骸在地下经过生物、地质过程形成的。
煤在能源生产和工业生产中起着重要的作用。
煤中含有丰富的碳元素，因此可以通过燃烧来释放能量。
另外，煤还含有其他元素和化合物，这些成分决定了煤的化学成分和性质。
2. 煤的主要组分煤的主要组分是碳、氢、氧和不同量的氮、硫和灰分。
这些组分的比例决定了煤的高热值、燃烧特性和煤的种类。
以下是煤中主要成分的详细介绍：煤中的主要成分是碳。
碳的含量一般在60%至90%之间，不同的煤种具有不同的碳含量。
碳是煤燃烧的主要能源来源，燃烧时碳与氧反应产生二氧化碳和热能。
2.2 氢（H）氢是煤中的第二主要成分，通常含量在3%至7%之间。
和碳一样，氢也是煤燃烧的重要能源来源。
煤中的氢主要以水的形式存在。
2.3 氧（O）氧是煤中的第三主要成分，通常含量在5%至20%之间。
氧的存在会影响煤的燃烧特性和煤的高热值。
高氧含量的煤在燃烧时会产生较高的热量和烟雾。
氮是煤中的重要杂质，其含量一般在0.5%至3%之间。
高氮含量的煤在燃烧时会产生氮氧化物，这是大气污染的主要来源之一。
2.5 硫（S）硫是煤中的另一个重要杂质，其含量一般在0.2%至5%之间。
煤中的硫在燃烧时会产生二氧化硫，这是一种对环境有害的气体。
2.6 灰分（ash）灰分是煤中的非燃烧部分，包括矿物质、水和其他无机物。
灰分的含量一般在2%至30%之间。
灰分的存在会影响煤的燃烧特性和煤的使用价值。
3. 煤的性质煤的性质由其化学成分和物理结构决定。
以下是几个与煤的性质相关的重要因素：3.1 热值煤的热值是指燃烧单位质量煤所释放的热能。
煤的热值与其化学成分密切相关，高碳和高氢含量的煤通常具有更高的热值。
3.2 燃烧特性不同种类的煤具有不同的燃烧特性。
例如，贫煤（含碳量较低）燃烧时烧灼速度较慢，燃烧效率低，而富煤（含碳量较高）燃烧时烧灼速度快，燃烧效率高。
3.3 可燃性煤的可燃性指的是煤在给定的条件下能够燃烧的程度。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
几点说明
实验室所测是全部热量（高位），锅炉排烟温度均 较高（110C以上），烟气中水未蒸汽凝结，将这部 分气化潜热带走。
用各个成分的质量百分数来表示; 水分和灰分所占质量较大，且随外界条件有较大的波动; 采用四种不同的“基”准的质量成分表示:
1.收到基ar； 2.空气干燥基ad； 3.干燥基d； 4.干燥无灰基daf.
收到基（下标符号为ar）
表示燃料中全部成分的质量百分数总和 是锅炉燃料燃烧计算的原始依据。
2．低位发热量Qnet
在1kg煤完全燃烧时放出的全部热量中扣除水 蒸汽汽化潜热后所得的热量。即煤中可燃质的 一部分燃烧热量被用于水分的汽化，没有得到 利用。
单位为kcal/kg，或者kJ/kg，MJ/kg。
高位发热量与低位发热量间的换算公式 煤的高位发热量减去煤中水和氢燃烧生成水的蒸发潜热所得 到的热量为低位发热量， r为水的蒸发潜热，取为2510 kJ/kg。
▪ 氧的含量1~15%，木柴中的氧含量达到20%~25%。
氮N
氮是一种不利的元素，在高温环境下，与氧形成 氮氧化物，对环境危害极大。
煤中氮的含量~1%。
灰分A
煤中不可燃矿物杂质，成分十分复杂，大多数煤的灰分 含量7%~40%。
灰分
一次灰分—成煤前植物中含有的矿物质，均匀分布在可燃质中 内在灰分
我国均采用低位发热量。有些国家采用高位发热量， 必要时说明。
表示煤的发热量同样分为不同的“基”，因此，也 存在之间的换算。
作业：编制换算程序。
五、折算水分、折算灰分与折算硫分的概念
硫分、灰分与水分对锅炉工作的影响 1）降低煤的发热量 2）降低燃烧温度，不利于燃料的着火与燃烧 3）增加烟气容积，排烟温度升高，排烟损失增加， 锅炉效率下降 4）加剧锅炉受热面的低温腐蚀与积灰 5）增加通风电耗。
煤质分析结果（基准）的表示方法：
序 基准
定义
号
1 收到基
以收到状态的煤为基准
符号（小标） Ar
2 空气干燥基
与空气湿度达到平衡状态的煤为基准 d
4 干燥无灰基
以假想无水、无灰状态的煤为 daf
基准
5 干燥无矿物质基 以假想无水、无矿物质状态的 dmmf
煤为基准
采用折算成分的目的
比较锅炉燃烧不同煤时，带入炉内的水、灰和硫的 质量—煤的折算成分，
定义：每送入炉内1MJ热量，随燃料带入炉内的某成 分的质量，
分别为折算水分、折算灰分和折算硫分
以灰分为例，同一锅炉燃烧三种不同煤时，采用折算成分 的必要性
煤 种 灰 分 发 热 量 燃 煤 量 总 计 带 入 的 灰 量 折 算 灰 分
干基中各成分不受水分变化的影响
Cd+Hd+Od+Nd+Sd+Ad=100%
干燥无灰基（下标符号为daf）
表示在不含水分和灰分的条件下，干燥无灰燃料各 组成成分的质量百分数总和，
干燥无灰基中只包含燃料的可燃成分，各成分不受 水分和灰分变化的影响，
煤炭交易。
Cdaf+Hdaf+Odaf+Ndaf+Sdaf=100%
二次灰分—在煤形成过程中，外界带入的杂质，呈粒状分布
外在灰分—产生于开采、运输、贮藏过程中
水分M
含量一般在1~30%，多在10%左右。
内在水分—也称为吸附水分或风干水分，即煤经过风干后的水分
水分
外在水分—经过风干后可以脱除掉的那部分水分，受运输，贮存条 件等影响，变化很大。
三、煤成分的表示方法及其换算
煤的化学成分与性质分解
有机燃料的物理状态分为： 固体燃料、液体燃料和气体燃料
锅炉燃料
煤—无烟煤、贫煤、烟煤、褐煤、泥煤等 固体燃料
油页岩
木材，生物质
液体燃料—石油及其制品—轻油、柴油、重油
天然气、液化石油气
气体燃料
煤气—城市煤气、高炉煤气、焦炉煤气
沼气
第二章 燃料
第一节 燃料的种类 第二节 煤的化学成分与性质
一、煤的组成特点
可燃成分和不可燃成分组成的复杂组合物，结 构非常复杂。
各组成元素并不单独游离存在，而是以复杂的 化合物存在，成分十分不均匀。
二、煤的化学成分
煤的化学分析（元素分析）成分分为： C，H，O，N，S，A(ash)，M(moisture)
可燃成分—C，H，部分S 不可燃成分—其它成分
6 恒湿无矿物质基 以假想含最高水分、无矿物质 mmf
状态的煤为基准
备注
设计时可将此作 为应用状态对待
同义词可为干基 以往概念的可燃 基，已经禁用
各种基的换算（略）
查表，查图，查手册。 作业：编制计算程序，完成换算。
四、煤的发热量
两种发热量的定义：
1．高位发热量Qgr
1kg煤完全燃烧时放出的全部热量，包括烟气 中水蒸汽凝结时放出的热量。
硫S
▪ 部分S属于可燃质 ▪ 发热量仅2160kcal/kg ▪ 对锅炉设备及环境的危害很大 ▪ 硫的含量0.2~5%，甚至更高，超过1%，既为高硫煤。
在煤中硫以三种状态存在：
全硫
有机硫 硫有化机铁硫
可燃硫（挥发硫），燃烧生成SO2
硫酸盐—不燃烧，含量很少，并入灰分
氧O
▪ 氧不可燃，且不助燃，氧不以游离状态存在于煤 中，与煤中的氢和碳组成化合物，占据部分可燃 质，使煤发热量降低。
Car+Har+Oar+Nar+Sar+Aar+Mar=100%
空气干燥基（下标符号为ad）
表示在不含外在水分的条件下，燃料各组成成分的 质量百分数总和，
是实验室煤质分析所用煤样的成分组成。
Cad+Had+Oad+Nad+Sad+Aad+Mad=100%
干燥基（下标符号为d）
表示在不含水分的条件下干燥燃料各组成成分的质 量百分数总和
碳C
最主要的可燃质，煤是富含碳的燃料， 燃烧产物主要是CO2， 碳含量取决于碳富集程度，炭化及年龄。 碳的发热量：7800kcal/kg，4.182系数 一般含量：30%~70%， 关于热量单位：
kcal（工程）, kJ（国际）, BTU（英制）…
氢H
发热量很高，达28600kcal/kg，极易燃烧， 煤中含量很少，仅为2%~5%， 液体燃料中可达到14%， 天然气中最多。