煤质分析化验 ppt课件
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煤质分析化验
01
有机硫含量测定
通过化学反应将煤中的硫元素转化为硫 酸盐，再测定硫酸盐的含量，以评估煤 中硫的含量和脱硫效果。
02
03
灰分和挥发分测定
测定煤在高温下燃烧后的残留物和挥 发性组分的含量，以评估煤的燃烧特 性和工业应用价值。
工业分析方法
粘结指数测定
通过测定煤在加热过程中粘结力的变化，评 估煤的粘结性和结焦性，以指导炼焦配煤和 焦炭质量预测。
确保不同实验室之间的分析结果具有可比性。
规范操作流程
制定详细的操作规程，确保分析结果的准确 性和可靠性。
建立质量管理体系
强化质量监控，确保分析结果的准确性和可 靠性。
智能化和自动化
01
02
03
自动化采样系统
实现自动采样、制样和送 样，减少人为误差和操作 时间。
智能化数据分析
利用人工智能技术对煤质 分析数据进行处理和解析， 提高数据分析的效率和准 确性。
煤质分析化验的重要性
煤质分析化验是煤炭科学利用的前提，通过了解煤的品质，可以更好地选择适合的燃烧技术和设备，提高燃煤效率和减少污 染物排放。
煤质分析化验有助于实现煤炭资源的优化配置，提高煤炭利用率，降低能源消耗和生产成本，对于节能减排和可持续发展具 有重要意义。
02
煤质分析化验方法
物理分析方法
新技术应用
01
02
03
人工智能
物联网技术
新型检测仪器
利用人工智能技术进行煤质分析， 通过机器学习算法提高分析准确 性和效率。
将物联网技术与煤质分析相结合， 实现远程监控和实时数据传输， 提高分析效率。
研发更高效、更精准的煤质分析 仪器，提高分析的可靠性和准确 性。
《工业分析》教学课件—05煤质分析
2、挥发分的测定方法原理
测定方法：将粒度小于2毫米的空气干燥煤样，在900℃高温隔绝空气加热7分 钟，由减小的质量再减去水的质量即为煤的挥发分。
3、挥发分的测定仪器
（1）磨口(挥发)坩埚
（2）坩埚架
用镍铬丝制成，其规格以能放置6个坩埚为好， 大小应与炉内（90010）℃ 稳定温度区相适应，放在架上的坩埚底部应与炉堂底距离20 mm～30 mm。
灰分越低也就越好。
2、空气干燥煤样灰分（Aad）测定方法
缓慢灰化法：称取一定量空气干燥煤样，放入马弗炉，以一定速度加热
到（81510）℃，灰化并灼烧至质量恒定。
仲裁法
快速灰化法：将装有煤样的灰皿直接送入预先加热至（81510）℃马 弗炉中，根据放入方式不同又分为方法A和B
例行法
（1）缓慢灰化法
测定步骤： 称取分析煤样（10.1）g于已在（81510）℃灼烧至恒重的灰皿中，精确 至0.0002 g，并摊平。
2、采样数量
1) 从运煤火车中采样： •灰分小于或等于20%，沿斜线方向采取3个子样；
每个子样量不 得少于5kg
•灰分大于20%，车皮容量为30吨，采取3个子样；
•灰分大于20%，车皮容量为40吨，采取4个子样；
•灰分大于20%，车皮容量为50吨，采取5个子样。
•从火车皮中对角线取样时，首、末两取样点距离火车箱角1米；
（2）内在水分（Minh）
测定方法：准确称取粒度小于3mm的风干煤于(105~110)℃干燥1.5小时， 冷却后称重，再烘干0.5小时冷却后称重，如此操作直至恒重。
（3）空气干燥煤样水分(Mad)
将风，干煤破碎至0.2 mm以下，然后将煤样放入盘中，摊成均匀的薄层，与温 度不超过50度的空气中干燥，如连续干燥1小时后煤样的质量变化不超过0.1%， 即认为达到了空气干燥状态。
第一节 煤质分析方法一般规定ppt
4、分析试验取样
分析试验取样前，应先将煤样充分混匀；
取样时，应尽可能从煤样容器的不同部位，
用多点取样法取出。
二、溶液及其浓度表示
化学试剂分为优级纯试剂（G.R.）、.R.）和基准试剂。煤质分析中除专门规定外，
一般都使用分析纯试剂。如用来制备滴定用的标
• 空气干燥基——以与空气湿度达到平衡状态的煤为基准，符号为ad。
• 干燥基——以假想无水状态的煤为基准，符号为d。
• 收到基——以收到状态的煤为基准，符号为ar。 • 干燥无灰基——以假想无水、无灰状态的煤为基准，符号为daf。
• 干燥无矿物质基——以假想无水、无矿物质状态的煤为基准，符号为
dmmf。 • 恒湿无灰基——以假想含最高内在水分、无灰状态的煤为基准，符号 为maf。 • 恒湿无矿物质基——以假想含最高内在水分、无矿物质状态的煤为基 准，符号为m，mmf。
倍数、分数单位表示，如g/L 、mg/mL。
(4) 体积比或质量比：一试剂与另一试剂（或水）的体积比或质量比，以 (V1+V2)或以(m1+m 2)表示。如体积比为1+4的硫酸是指1体积相对密
度为1.84的硫酸与4体积水混合后的硫酸溶液。
2、常用溶液 (1)标准滴定溶液——即确定了准确浓度的用于滴定 分析的溶液。(如：NaOH标准滴定溶液) (2)基准溶液——由基准物质制备或用多种方法标定 过的溶液，用于标定其他溶液。（如：邻苯二甲 酸氢钾）
例如，下列数字取小数后二位： 26.376 → 26.38 26.374 → 26.37
26.3751 → 26.38 26.3750 → 26.38 26.3850 → 26.38 （2）结果报告 煤炭分析试验结果，取两次或两次以上重复测 定值的算数平均值，修约到相应位数。
《煤质分析》PPT课件
3．其它分析
• 如伴生元素分析.煤中的伴生元素很多,但一般是指 有提取价值的锗、镓、铀、钒、铝、钽等常见的 稀有元素.
• 如煤中的锗含量在20 g∙g-1以上时即可计算储量 而有一定的提取价值,镓含量在50 g∙g-1以上和铀 含量在300～500 g∙g-1以上时也有提取价值,
3．其它分析
• 再如有害元素分析.煤中的有害元素种类很多,如硫, 磷、氯、砷、氟、铬、镉、汞等.硫、磷、氯主要 是指工业利用中对生产有害,后几种则是对人体和 环境有害,根据特殊的需要进行检测.
收到基〔ar〕 as received 空气干燥基〔ad〕 air dry 干基〔d〕 dry 干燥无灰基〔daf〕 dry af 干燥无矿物质基〔dmmf〕 mineral matter free
收到基〔ar〕 就其含义而言,是从收到的一批煤样中取出具有代表性的 煤样,以此种状态的煤样测定的结果并以此基表示的值,称 为收到基.
二、发热量的种类和基准
• 煤的发热量分类： • 弹筒发热量 • 高位发热量 • 低位发热量
1．弹筒发热量：〔Qb〕
• 是指单位质量的煤样在量热计和弹筒内,在过量的高压氧气 条件下〔初始压力为27～35大气压〕燃烧后产生的热量,也 就是用弹筒量热计实测出的热量.
1.外在水分的测定
1〕粒度小于13mm的煤样1kg左右〔精确到0.1g,G〕,倒入已恒重的白铁皮浅 盘中〔长280mm,宽230mm,高30mm〕；
2〕摊平试样于45~50oC烘箱中干燥8h,冷却至室温称量； 3〕放置8h自然干燥后,再称量；直至两次称量之差不大于0.3%为止,试样减
轻为G1
Mf
空气干燥基〔ad 〕
❖ 是指煤样所处环境与水蒸气压达到平衡时的煤样.在新标 准中规定：煤样若在空气中连续干燥1小时后质量变化不 超过0.10%,则认为达到空气干燥状态.
煤质化验培训课件(ppt 78页)
在国标中GB/T 213－2007中的高位发热量计 算公式中硫的系数为94.1，是国家根据很多个 一级试验室测定结果的算术平均值。
同样的煤在氧弹内和在现实生 活中完全燃烧的区别？
1、煤在现实生活中燃烧，其产物 为：
氧气、氮气、二氧化碳、二氧化 硫、气态水以及固态灰
2、这时煤燃烧释放出来的热量称 为低位发热量，用Qnet表示
计算公式
平均热值(千卡／千克)＝
某种能源实测 该 低能 发源 热数 能源总 吨量
第二节 发热量的概念
煤炭是燃料也是工业原料，主要 用于电力、冶金、化工、铁路、 建材、城市煤气等国民经济各部 门。但是各种各样的用煤设备对 煤炭的质量都有不同的要求。
发热量测定是燃料分析化验的主要项目
发热量则是评价煤、焦、石油、 天然气等各类燃料的质量优劣， 代表其能源本质特征的主要技术 指标。燃料的发热量对加强能源 生产和科学化管理，统一折标系 数(按29.271MJ/kg折算)，实行 定额考核是必不可少的基础依据。
S：sulfur（硫）
b：bomb（弹筒）
A：ash（灰分）
V：volatile（挥发份） Q：发热量
FC：fixed carbon（固定碳）
注意字母的合并后意思如下：
ad
St
Mar FCad空气干燥基固定碳
第三节 发热量的测定
下面我们主要讲述从采样到化验室分析， 如何从一个煤样得到燃煤的发热量。
29.271MJ/kg如何来？
标煤的低位发热量为7000Kcal/kg 根据: 1 Cal20=4.1816J 1J=0.2391 Cal20 那么： 7000×4.1816＝29271J/g
＝29.271MJ/kg燃发热量对企业的意义？企业能源成本的核算和经济分析， 企业能源利用率的高低和节能增 效的评估，用热设备的效率测定， 都必须以燃料发热量测定，都必 须以燃料发热量测定的准确数据 进行计算。
同样的煤在氧弹内和在现实生 活中完全燃烧的区别？
1、煤在现实生活中燃烧，其产物 为：
氧气、氮气、二氧化碳、二氧化 硫、气态水以及固态灰
2、这时煤燃烧释放出来的热量称 为低位发热量，用Qnet表示
计算公式
平均热值(千卡／千克)＝
某种能源实测 该 低能 发源 热数 能源总 吨量
第二节 发热量的概念
煤炭是燃料也是工业原料，主要 用于电力、冶金、化工、铁路、 建材、城市煤气等国民经济各部 门。但是各种各样的用煤设备对 煤炭的质量都有不同的要求。
发热量测定是燃料分析化验的主要项目
发热量则是评价煤、焦、石油、 天然气等各类燃料的质量优劣， 代表其能源本质特征的主要技术 指标。燃料的发热量对加强能源 生产和科学化管理，统一折标系 数(按29.271MJ/kg折算)，实行 定额考核是必不可少的基础依据。
S：sulfur（硫）
b：bomb（弹筒）
A：ash（灰分）
V：volatile（挥发份） Q：发热量
FC：fixed carbon（固定碳）
注意字母的合并后意思如下：
ad
St
Mar FCad空气干燥基固定碳
第三节 发热量的测定
下面我们主要讲述从采样到化验室分析， 如何从一个煤样得到燃煤的发热量。
29.271MJ/kg如何来？
标煤的低位发热量为7000Kcal/kg 根据: 1 Cal20=4.1816J 1J=0.2391 Cal20 那么： 7000×4.1816＝29271J/g
＝29.271MJ/kg燃发热量对企业的意义？企业能源成本的核算和经济分析， 企业能源利用率的高低和节能增 效的评估，用热设备的效率测定， 都必须以燃料发热量测定，都必 须以燃料发热量测定的准确数据 进行计算。
煤质分析(工业分析课件)
任务实施
(5） 在洗涤过程中，每次吹入蒸馏水前，应该将洗液都滤干， 这样洗涤效果较好。
(6） 在灼烧前不得残留滤纸，高温炉也应通风。如果这两方 面不注意，BaSO4会被还原而导致测定结果偏低。BaSO4 + 2C = BaS + 2CO2
(7）每配制一批艾氏卡试剂或更换其它任一试剂时，应进行 两个以上空白试验（除不加煤样外，全部操作同样品操 作），硫酸钡质量的极差不得大于0.0010g，取算术平均 值作为空白值。
任务实施
第2步
实验步骤
熔块浸取 将熔块连同坩埚一并放入400mL 烧杯中， 用热蒸馏水洗出坩埚。加入100～150mL 热蒸 溜水，充分搅拌使熔块散碎，煮沸约5min（此 时如果发现有未燃烧完全的黑色颗粒漂浮在溶 液表面，则此次试验报废）。用定性滤纸滤出 不溶物，收集滤液在烧杯中，再用热蒸馏水吹 洗不溶物，吹洗时应注意每次加水要少些，多 吹洗几次（约12 次，最后溶液体积不超 300mL）。
• 2．煤的分类 • 新的煤分类国家标准把我国的煤从褐煤到无烟
煤之间共划分为14个大类和17 个小类。 • 常见的三类：无烟煤、褐煤、烟煤
子学习情境1.2 煤中全硫的测定
主要内容
1
任务来源
2
任务分析
3
任务资讯
4
计划决策
5
任务实施
6
任务评价
任务来源
检测人员按照检测标准和规范化操作 要求，完成商品煤中全硫测定并提交 检测报告。
计划决策
煤样中的S 艾氏卡试剂 硫酸盐 水
SO42-
BaCl2 BaSO4↓
称重得BaSO4质量
任务实施
实验仪器
1、仪器与装备 （1）分析天平，感量0.0001g。 （2）马弗炉，附有测温和控温仪表，能升温 至9 00℃，温度可调并可通风。 （3）瓷坩埚，容量为30mL和10～20mL两种。
煤质分析讲义课件
煤的硬度与抗碎强度
硬度
煤抵抗外来机械作用的能力，与煤的 变质程度和显微组分有关。
抗碎强度
煤在受到冲击或挤压时抵抗破碎的能 力，与煤的结构和矿物杂质含量有关 。
03
煤的化学性质分析
煤的元素组成
氢（H）
辅助可燃成分，提 高煤的燃烧效率。
氮（N）
燃烧时可能产生氮 氧化物，影响环境 。
碳（C）
主要可燃成分，影 响煤的发热量。
煤质分析历史与发展
历史
煤质分析的历史可以追溯到古代，但真正意义上的煤质分析始于工业革命时期，随着煤炭工业的发展而逐渐完善 。
发展
近年来，随着科技的进步和环保意识的提高，煤质分析技术也在不断发展。新的检测仪器和分析方法不断涌现， 使得煤质分析的准确性和效率不断提高。同时，煤质分析也逐渐向自动化、智能化方向发展，为煤炭工业的可持 续发展提供了有力支持。
在线元素分析
介绍在线元素分析仪器的 原理、结构和应用，实现 对煤中元素含量的实时监 测。
在线工业分析
阐述在线工业分析仪器的 测试原理和方法，实时监 测煤的水分、灰分和挥发 分等指标。
在线热值监测
探讨在线热值监测技术的 原理、方法和意义，实现 对煤燃烧过程中热值的实 时监测。
05
煤质分析仪器与设备
显微镜与图像分析仪
煤的发热量与灰熔点
发热量
单位质量煤完全燃烧时释放的热量，用于评估煤的能量价值。
灰熔点
煤灰在高温下的熔融特性，影响锅炉设计和运行。
04
煤质分析方法与技术
采样与制样技术
采样方法
介绍常用的采样方法，包括手工采样、机械采样和自动化采 样等，并分析各种方法的优缺点。
制样技术
详细阐述制样的目的、方法和步骤，包括破碎、筛分、混合 和缩分等环节，以确保样品的代表性和准确性。
煤炭化验课件
3、烟煤的煤化程度高于褐煤而低于无烟 煤的煤，因燃烧时烟多而得名。其特点是挥发 分产率范围宽，单独炼焦时从不结焦到强结焦 均有，燃烧时有烟。烟煤是自然界最重要，分 布最广，储量最大，品种最多的煤种。根据煤 化度的不同，我国将其划分为长焰煤、不粘煤、 弱粘煤、气煤、肥煤、焦煤、瘦煤和贫煤等。 4、无烟煤是煤化程度最高的一种腐殖煤， 因燃烧时无烟而得名。其特点是挥发分低，密 度大，燃点高，无黏结性，燃烧时多不冒烟。 （曾称白煤） 上述褐煤、烟煤和无烟煤的主要特征与区 分标志如下表所示
4、固定炭 A、固定炭的概念 从测定煤样挥发分后的焦渣中减去灰分后 的残留物称为固定炭，简记符号FC。固定炭实 际上是煤中的有机质在一定加热制度下产生的 热解固体产物，属于焦渣的一部分。在元素组 成上，固定炭不仅含有炭元素，还含有氢、氧、 氮等元素。因此，固定炭含量与煤中有机质的 碳元素含量是不相同的两个概念。一般说来， 煤中固定炭含量小于煤中有机质的碳含量，只 有在高煤化度的煤中两者才接近。 B、固定炭的计算 按照固定炭的概念和煤的工业分析的基本 思想煤的固定炭应为除去水分、挥发分和灰分 后的残余物，其产率可采用减量法计算，即：
FCad=100－(Mad+Aad+Vad) 式中： FCad-——空气干燥基煤样的固定碳 含量，单位为百分数（%）； Mad——空气干燥煤样的水分含量， 单位为百分数（%）； Aad-——空气干燥煤样的灰分产率， 单位为百分数（%）； Vad——空气干燥基煤样挥发分的产 率，单位为百分数（%）。
B、挥发分对电厂生产运行的影响 挥发分是发电厂用煤的重要指标，挥发分 的高低对煤的着火和燃烧有较大影响。挥发分 高的煤易着火，火焰大，燃烧稳定，但火焰温 度较低。相反，挥发分低的煤，不易点燃，燃 烧不稳定，化学和机械不完全燃烧热损失增加， 严重时还能引起熄火。煤粉细度、送风方式都 与挥发分有关，挥发分高的煤易燃烧完全，煤 粉可以磨的粗些，挥发分低的煤不易燃烧完全， 煤粉要磨的细些。 煤的挥发分对煤粉锅炉燃烧器的结构形式 和一、二次风的选择，炉膛形状及大小燃烧带 的铺设，制粉系统的选型和防爆措施的设计等 都与挥发分有密切关系。所以，在供应煤时， 应尽可能根据原设计煤种的挥发分供给。
煤质分析化验培训教材(PPT63页)
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对锟式破碎机
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三、干燥
根据原煤的含水程度，用干燥箱干燥煤样 颗粒，并做出全水分析。
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一、采样
采样：是指从特定量的煤中取出一部分有 代表性的总样，以供确定该特定量煤的质 量的过程。 采样目的：为了采取具有代表性的样品， 以样品的品质、特性推断整批煤的品质、 特性。
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采样方法：五点取样法 。按对角线取五个点，不要 表层，每点一铁锹共取一桶。使取的煤样尽量具有 代表性，随机取样。将取的的煤样拌匀，分选，最 后留下一公斤左右作为待化验煤样。
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2．游离水
• 以物理状态（如附着、吸附等形式）和煤结合的水。 根据存在的不同结构状态，分为外在水分和内在水分。
外在水分（Mf）:是指煤在开采、运输、储存和洗选过程 中润湿在煤的外表及大毛细孔（直径＞10-5cm）中的水分。 此水分在空气中风干1-2天就能蒸发而失去。
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（一）煤中水分的存在形态
• 分为两类 :化合水、游离水。 • 煤的工业分析中只测试游离水，不测化合水。
1．化合水： 以化合方式和煤中矿物质结合的水，即通
常所说的结晶水，例如硫酸钙（CaSO42H2O）、 高岭土（Al2O32SiO42H2O）中的结晶水。结晶 水要在200℃以上才能分解析出。
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对锟式破碎机
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三、干燥
根据原煤的含水程度，用干燥箱干燥煤样 颗粒，并做出全水分析。
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一、采样
采样：是指从特定量的煤中取出一部分有 代表性的总样，以供确定该特定量煤的质 量的过程。 采样目的：为了采取具有代表性的样品， 以样品的品质、特性推断整批煤的品质、 特性。
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采样方法：五点取样法 。按对角线取五个点，不要 表层，每点一铁锹共取一桶。使取的煤样尽量具有 代表性，随机取样。将取的的煤样拌匀，分选，最 后留下一公斤左右作为待化验煤样。
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2．游离水
• 以物理状态（如附着、吸附等形式）和煤结合的水。 根据存在的不同结构状态，分为外在水分和内在水分。
外在水分（Mf）:是指煤在开采、运输、储存和洗选过程 中润湿在煤的外表及大毛细孔（直径＞10-5cm）中的水分。 此水分在空气中风干1-2天就能蒸发而失去。
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（一）煤中水分的存在形态
• 分为两类 :化合水、游离水。 • 煤的工业分析中只测试游离水，不测化合水。
1．化合水： 以化合方式和煤中矿物质结合的水，即通
常所说的结晶水，例如硫酸钙（CaSO42H2O）、 高岭土（Al2O32SiO42H2O）中的结晶水。结晶 水要在200℃以上才能分解析出。
《工业分析》课件—03煤质分析
7.掌握煤的发热量的定义、表示方法及测定方法1。
3.1 概述
3.1.1基础知识 3.1.2煤的分析方法 3.1.3煤试样的采取和制备
2
3.1.1 基础知识
1. 煤的形成 煤是一种固态的可燃有机岩，是由植物残骸经 过复杂的生物化学、物理化学以及地球化学变化 而形成的。 煤不属于矿物，而是主要由碳、氢、氧、氮、 硫等元素组成的有机成分和少量矿物杂质一起构 成的复杂混合物。 煤是在各种地质因素综合作用的情况下形成的。
12
n 33 N
3.1.3煤试样的采取和制备
1.采样的基本概念： （3）子样 采样器具操作一次或截取一次煤流分断面所采取的一 份样。 （4）总样 从一个采样单元取出的全部子样合并成的煤样。 （5）随机采样
在采取子样式，对采样的部位或时间均不施加任何人 为的意志，能使任何部位的煤都有机会采出。
（6）系统采样 按相同的时间、空间或质量的间隔采取子样，但第一 个子样在第一个间隔内随机采取，其余的子样按选定的间 隔采取。
20
3.1.3煤试样的采取和制备
2.煤试样的采取 （2）运输工具顶部采样 煤量不足300t 为一个分析化验单位时，原煤、筛选煤应 采最少子样数目为18 个；炼焦用精煤、其他洗煤(包括中煤)、 粒度大于100mm 的块煤应采的最少子样数目为6 个。 每节车皮在斜线上采取1、3或5 个子样。 当3 节及以下车皮的煤量为一个分析化验单位时，多余 的子样数目可在交叉的斜线上采取。 汽车运输煤炭时，可按1000t 煤不少于60 个子样和沿斜 线采样的原则，采取商品煤样。
24
3.2 煤的工业分析
3.2.1煤质分析化验基准的概念 3.2.2煤中水分的测定 3.2.3煤中灰分的测定 3.2.4煤的挥发分的测定 3.2.5煤的固定碳的计算
3.1 概述
3.1.1基础知识 3.1.2煤的分析方法 3.1.3煤试样的采取和制备
2
3.1.1 基础知识
1. 煤的形成 煤是一种固态的可燃有机岩，是由植物残骸经 过复杂的生物化学、物理化学以及地球化学变化 而形成的。 煤不属于矿物，而是主要由碳、氢、氧、氮、 硫等元素组成的有机成分和少量矿物杂质一起构 成的复杂混合物。 煤是在各种地质因素综合作用的情况下形成的。
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n 33 N
3.1.3煤试样的采取和制备
1.采样的基本概念： （3）子样 采样器具操作一次或截取一次煤流分断面所采取的一 份样。 （4）总样 从一个采样单元取出的全部子样合并成的煤样。 （5）随机采样
在采取子样式，对采样的部位或时间均不施加任何人 为的意志，能使任何部位的煤都有机会采出。
（6）系统采样 按相同的时间、空间或质量的间隔采取子样，但第一 个子样在第一个间隔内随机采取，其余的子样按选定的间 隔采取。
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3.1.3煤试样的采取和制备
2.煤试样的采取 （2）运输工具顶部采样 煤量不足300t 为一个分析化验单位时，原煤、筛选煤应 采最少子样数目为18 个；炼焦用精煤、其他洗煤(包括中煤)、 粒度大于100mm 的块煤应采的最少子样数目为6 个。 每节车皮在斜线上采取1、3或5 个子样。 当3 节及以下车皮的煤量为一个分析化验单位时，多余 的子样数目可在交叉的斜线上采取。 汽车运输煤炭时，可按1000t 煤不少于60 个子样和沿斜 线采样的原则，采取商品煤样。
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3.2 煤的工业分析
3.2.1煤质分析化验基准的概念 3.2.2煤中水分的测定 3.2.3煤中灰分的测定 3.2.4煤的挥发分的测定 3.2.5煤的固定碳的计算
煤炭化验技术培训课件
煤炭化验技术培训课件1. 煤炭化验技术概述煤炭化验技术是指对煤炭样品进行物理和化学性质的分析与测试的一系列技术方法。
煤炭化验技术在煤炭生产、贸易、燃烧以及环境保护等领域中具有重要的应用价值。
本课程将介绍煤炭化验技术的基本原理、实验仪器和常用的分析方法。
2. 煤炭化验技术实验仪器2.1 煤样制备设备煤样制备设备是进行煤炭样品制备和分析的重要工具。
一般包括破碎设备、粉碎设备、称量设备等。
其中，破碎设备用于将大块煤样破碎成适合实验分析的小颗粒；粉碎设备用于将破碎后的煤样进一步粉碎成规定粒度的细粉，以便后续的化验测试；称量设备用于准确测量煤样的质量。
2.2 煤炭分析仪器煤炭分析仪器主要用于对煤样的物理和化学性质进行测试和分析。
常用的煤炭分析仪器包括近红外光谱仪、元素分析仪、散射仪、测硫仪等。
这些仪器可以通过光谱、电化学、波谱等方法来检测和测量煤样的组分、结构和性质。
2.3 环境保护仪器环境保护仪器用于测量和监测煤炭燃烧过程中产生的污染物，如二氧化碳、氮氧化物、颗粒物等。
常见的环境保护仪器包括气体分析仪、粒度分析仪、烟气排放监测仪等。
这些仪器可以帮助监测和控制煤炭燃烧过程中的污染物排放，保护环境质量。
3. 煤炭化验技术方法3.1 煤质分析方法煤质分析是对煤样的物理和化学性质进行综合分析的过程。
常用的煤质分析方法包括工业分析方法、元素分析方法、高能煤质分析方法等。
这些方法可以用于确定煤样的灰分、挥发分、固定碳等指标，从而评估煤炭的燃烧特性和应用价值。
3.2 热化验方法热化验是指对煤样进行热分解和热分析的过程。
常用的热化验方法包括煤样灰熔点测定、煤样热重-差热分析、煤样热量测定等。
这些方法可以用于确定煤样的燃烧特性和能量特性，为煤炭的利用提供参考依据。
3.3 元素分析方法元素分析是指对煤样中的主要元素和微量元素进行定量分析的过程。
常用的元素分析方法包括X射线荧光光谱、原子吸收光谱、电感耦合等离子体发射光谱等。
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煤质分析化验
§1.1煤的组成
由有机质、矿物质和水三部分组成。有机质和部分矿物 质是可燃的，水和大部分矿物质是不可燃的。
有机质 主要由碳、氢、氧、氮、硫等元素，碳和氢占有机质的
95%以上。 矿物质
主要是碱金属、碱土金属、铁、铝的碳酸盐、硫酸盐、 磷酸盐及硫化物。除硫化物外，其它的矿物质不能燃烧，使 煤的可燃比例减小，影响煤的发热量。
外还能与燃烧气中的一些组分互相作用，产生对设 备、管道、触媒（催化剂）等造成损害的物质，如 SO2与H2O作用生成H2SO3等。 ●因此煤中水分的含量将影响煤质的质量，是经常要 进行检验的项目之一。
（一）煤中水分的存在形态
• 分为两类 :化合水、游离水。 • 煤的工业分析中只测试游离水，不测化合水。
1．化合水： 以化合方式和煤中矿物质结合的水，即通
常所说的结晶水，例如硫酸钙（CaSO42H2O）、 高岭土（Al2O32SiO42H2O）中的结晶水。结晶 水要在200℃以上才能分解析出。
2．游离水
• 以物理状态（如附着、吸附等形式）和煤结合的水。 根据存在的不同结构状态，分为外在水分和内在水分。
硫的测定。
2.煤的元素分析
煤中主要含有碳、氢、氧、氮、硫等元素，此外，煤中还 含有许多放射性和稀有元素如铀、锗、镓等。元素分析的结 果是对煤进行科学分类的主要依据。在工业上，是计算发热 量、干馏产物产率、热量平衡的依据。
煤中的稀有元素很多，但一般是指有提取价值的锗、镓、 铀、钒、钽等元素。
除硫外，煤中还含有一些有害元素，如磷、氯、砷、氟、 汞等。可以根据需要进行检测。
三 、灰分的测定
• 煤的灰分是煤完全燃烧后剩下的残渣，是煤中 矿物质在煤燃烧过程中经过分解、化合反应后
3、其他分析
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，包括颜色、光泽、密度、硬度、脆度、断 口及导电性等。
§1.2 煤的工业分析
一、常用的符号和基准 二、水分的测定 三、灰分的测定 四、挥发分产率的测定 五、固定碳含量的计算 六、全硫的测定 七、发热量的测定
一、常用的符号和基准
1．分析项目的名称及表示符号
1.常规测定法（适用于烟煤和无烟煤）
称取样品 1பைடு நூலகம்0.1g
105-110℃ 烟煤干燥1h 无烟煤干燥1.5h
冷却
检查性试 验至恒重
2.快速测定法（适用于烟煤、无烟煤和褐煤）
称取样品 1±0.1g
145±5℃ 烟煤、无烟煤干燥
10min、褐煤1h
冷却
检查性试 验至恒重
m
M 1
ad
m
Mad——分析水 m1——煤样干燥后失去的质量，g m ——煤样的质量，g；
五、实验分析
• 煤的分析检验，根据目的不同，一般可 分为：
1．工业分析
2．元素分析
3．其它分析(物理性质、工艺性质和煤灰 成分分析等）
1.工业分析
煤的工业分析又叫技术分析或实用分析，是评价煤的 基本依据。
半工业分析：水分、灰分、挥发分和固定碳的测定 全工业分析：水分、灰分、挥发分、固定碳、发热量和
项目 水分
符号
M
灰分 挥发分 固定碳 发热量
A
V
FC
Q
moisture
volatile
fixed
quantity of
ash
compound carbon produced
heat
C、H、O、N、S及煤灰中化学成分等仍以元素名称为代表符号。
二、水分的测定
● 煤中的水分属杂质组分。 在煤的燃烧过程中，水分受热逸出除降低热值
§1.2 煤质化验的流程
采样—破碎—干燥—制样— 实验分析
一、采样
采样：是指从特定量的煤中取出一部分有 代表性的总样，以供确定该特定量煤的质 量的过程。 采样目的：为了采取具有代表性的样品， 以样品的品质、特性推断整批煤的品质、 特性。
采样方法：五点取样法 。按对角线取五个点，不要 表层，每点一铁锹共取一桶。使取的煤样尽量具有 代表性，随机取样。将取的的煤样拌匀，分选，最 后留下一公斤左右作为待化验煤样。
M
m 1
tm
式中
Mt——煤样的全水分； m ——煤样的质量，g；
m1——煤样干燥后减轻的质量，g。
方法B：空气干燥法（适用于烟煤和无烟煤）
将称量瓶放入预先鼓风并已加热到105 -110℃的 干燥箱中，在鼓风条件下烟煤干燥2h, 无烟煤干燥 3h。其它步骤同上。
方法C：微波干燥法（适用于烟煤和褐煤）
煤样在微波炉内，利用微波发生器产生的交变电 场作用，引起摩擦发热，使水分迅速蒸发。 特点：受热均匀，水分蒸发快；不适用于无烟煤和 焦炭等导电性较强的试样。
（三）分析水Mad的测定
分析水（空气干燥基水分 ）：指煤在空气干 燥状态下所含的水份，也就是内在水分。
空气干燥煤样：粒度小于0.2mm、与周围空气湿度达 到平衡的煤样 。 样品制备：将粒度小于0.2mm煤样,在20℃和相对湿度 70％的空气下连续干燥1小时后质量变化不超过0.1%， 即认为已达到空气干燥状态。
外在水分（Mf）:是指煤在开采、运输、储存和洗选过程 中润湿在煤的外表及大毛细孔（直径＞10-5cm）中的水分。 此水分在空气中风干1-2天就能蒸发而失去。
内在水分（Minh）:是指吸附或凝聚在煤粒内部的毛细孔 （直径＜10-5cm）中的水分。这部分水分较难蒸发，需要 在高于正常沸点的温度下才能除去。
采样原则:采样方法不能有系统偏差；样品必须有一 定数目的子样组成；所采子样的质量必须合乎要求 ；采样时要注意安全。
采样头
二、破碎
用破碎机将煤样破碎至6毫米以下，用二分 器缩分。
对锟式破碎机
三、干燥
根据原煤的含水程度，用干燥箱干燥煤样 颗粒，并做出全水分析。
电热恒温鼓风干燥箱
四、制样
用密封式制样机制成0.2毫米以下煤样。
（二）全水分Mt的测定
• 全水分：是指煤中全部的游离水，即煤中外在水分 和内在水分之和。
• 测定方法： A、通氮干燥法 B、空气干燥法 C、微波干燥法
方法A：通氮干燥法（适用于各种煤）
操作：
用预先干燥并称量过的称量瓶迅速称取10-12g粒度小 于6mm的煤样，打开称量瓶盖，放入预先通入干燥氮气并已 加热到105-110℃的干燥箱中，烟煤干燥1.5h, 褐煤和无烟 煤干燥2h, 取出后盖上盖子，放入干燥器中冷却至室温后 称量，再干燥后称重，直到连续两次干燥后的质量相差不 超过0.01g为止，根据煤样的质量损失计算水分的含量。
§1.1煤的组成
由有机质、矿物质和水三部分组成。有机质和部分矿物 质是可燃的，水和大部分矿物质是不可燃的。
有机质 主要由碳、氢、氧、氮、硫等元素，碳和氢占有机质的
95%以上。 矿物质
主要是碱金属、碱土金属、铁、铝的碳酸盐、硫酸盐、 磷酸盐及硫化物。除硫化物外，其它的矿物质不能燃烧，使 煤的可燃比例减小，影响煤的发热量。
外还能与燃烧气中的一些组分互相作用，产生对设 备、管道、触媒（催化剂）等造成损害的物质，如 SO2与H2O作用生成H2SO3等。 ●因此煤中水分的含量将影响煤质的质量，是经常要 进行检验的项目之一。
（一）煤中水分的存在形态
• 分为两类 :化合水、游离水。 • 煤的工业分析中只测试游离水，不测化合水。
1．化合水： 以化合方式和煤中矿物质结合的水，即通
常所说的结晶水，例如硫酸钙（CaSO42H2O）、 高岭土（Al2O32SiO42H2O）中的结晶水。结晶 水要在200℃以上才能分解析出。
2．游离水
• 以物理状态（如附着、吸附等形式）和煤结合的水。 根据存在的不同结构状态，分为外在水分和内在水分。
硫的测定。
2.煤的元素分析
煤中主要含有碳、氢、氧、氮、硫等元素，此外，煤中还 含有许多放射性和稀有元素如铀、锗、镓等。元素分析的结 果是对煤进行科学分类的主要依据。在工业上，是计算发热 量、干馏产物产率、热量平衡的依据。
煤中的稀有元素很多，但一般是指有提取价值的锗、镓、 铀、钒、钽等元素。
除硫外，煤中还含有一些有害元素，如磷、氯、砷、氟、 汞等。可以根据需要进行检测。
三 、灰分的测定
• 煤的灰分是煤完全燃烧后剩下的残渣，是煤中 矿物质在煤燃烧过程中经过分解、化合反应后
3、其他分析
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，包括颜色、光泽、密度、硬度、脆度、断 口及导电性等。
§1.2 煤的工业分析
一、常用的符号和基准 二、水分的测定 三、灰分的测定 四、挥发分产率的测定 五、固定碳含量的计算 六、全硫的测定 七、发热量的测定
一、常用的符号和基准
1．分析项目的名称及表示符号
1.常规测定法（适用于烟煤和无烟煤）
称取样品 1பைடு நூலகம்0.1g
105-110℃ 烟煤干燥1h 无烟煤干燥1.5h
冷却
检查性试 验至恒重
2.快速测定法（适用于烟煤、无烟煤和褐煤）
称取样品 1±0.1g
145±5℃ 烟煤、无烟煤干燥
10min、褐煤1h
冷却
检查性试 验至恒重
m
M 1
ad
m
Mad——分析水 m1——煤样干燥后失去的质量，g m ——煤样的质量，g；
五、实验分析
• 煤的分析检验，根据目的不同，一般可 分为：
1．工业分析
2．元素分析
3．其它分析(物理性质、工艺性质和煤灰 成分分析等）
1.工业分析
煤的工业分析又叫技术分析或实用分析，是评价煤的 基本依据。
半工业分析：水分、灰分、挥发分和固定碳的测定 全工业分析：水分、灰分、挥发分、固定碳、发热量和
项目 水分
符号
M
灰分 挥发分 固定碳 发热量
A
V
FC
Q
moisture
volatile
fixed
quantity of
ash
compound carbon produced
heat
C、H、O、N、S及煤灰中化学成分等仍以元素名称为代表符号。
二、水分的测定
● 煤中的水分属杂质组分。 在煤的燃烧过程中，水分受热逸出除降低热值
§1.2 煤质化验的流程
采样—破碎—干燥—制样— 实验分析
一、采样
采样：是指从特定量的煤中取出一部分有 代表性的总样，以供确定该特定量煤的质 量的过程。 采样目的：为了采取具有代表性的样品， 以样品的品质、特性推断整批煤的品质、 特性。
采样方法：五点取样法 。按对角线取五个点，不要 表层，每点一铁锹共取一桶。使取的煤样尽量具有 代表性，随机取样。将取的的煤样拌匀，分选，最 后留下一公斤左右作为待化验煤样。
M
m 1
tm
式中
Mt——煤样的全水分； m ——煤样的质量，g；
m1——煤样干燥后减轻的质量，g。
方法B：空气干燥法（适用于烟煤和无烟煤）
将称量瓶放入预先鼓风并已加热到105 -110℃的 干燥箱中，在鼓风条件下烟煤干燥2h, 无烟煤干燥 3h。其它步骤同上。
方法C：微波干燥法（适用于烟煤和褐煤）
煤样在微波炉内，利用微波发生器产生的交变电 场作用，引起摩擦发热，使水分迅速蒸发。 特点：受热均匀，水分蒸发快；不适用于无烟煤和 焦炭等导电性较强的试样。
（三）分析水Mad的测定
分析水（空气干燥基水分 ）：指煤在空气干 燥状态下所含的水份，也就是内在水分。
空气干燥煤样：粒度小于0.2mm、与周围空气湿度达 到平衡的煤样 。 样品制备：将粒度小于0.2mm煤样,在20℃和相对湿度 70％的空气下连续干燥1小时后质量变化不超过0.1%， 即认为已达到空气干燥状态。
外在水分（Mf）:是指煤在开采、运输、储存和洗选过程 中润湿在煤的外表及大毛细孔（直径＞10-5cm）中的水分。 此水分在空气中风干1-2天就能蒸发而失去。
内在水分（Minh）:是指吸附或凝聚在煤粒内部的毛细孔 （直径＜10-5cm）中的水分。这部分水分较难蒸发，需要 在高于正常沸点的温度下才能除去。
采样原则:采样方法不能有系统偏差；样品必须有一 定数目的子样组成；所采子样的质量必须合乎要求 ；采样时要注意安全。
采样头
二、破碎
用破碎机将煤样破碎至6毫米以下，用二分 器缩分。
对锟式破碎机
三、干燥
根据原煤的含水程度，用干燥箱干燥煤样 颗粒，并做出全水分析。
电热恒温鼓风干燥箱
四、制样
用密封式制样机制成0.2毫米以下煤样。
（二）全水分Mt的测定
• 全水分：是指煤中全部的游离水，即煤中外在水分 和内在水分之和。
• 测定方法： A、通氮干燥法 B、空气干燥法 C、微波干燥法
方法A：通氮干燥法（适用于各种煤）
操作：
用预先干燥并称量过的称量瓶迅速称取10-12g粒度小 于6mm的煤样，打开称量瓶盖，放入预先通入干燥氮气并已 加热到105-110℃的干燥箱中，烟煤干燥1.5h, 褐煤和无烟 煤干燥2h, 取出后盖上盖子，放入干燥器中冷却至室温后 称量，再干燥后称重，直到连续两次干燥后的质量相差不 超过0.01g为止，根据煤样的质量损失计算水分的含量。