煤质分析化验.ppt

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
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。
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）
§ 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。
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（ CaSO4?2H2O）、 高岭土（ Al2O3?2SiO4?2H2O）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。
（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。
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 1±0.1g

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；
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。
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。
项目 水分 灰分 挥发分 固定碳 发热量
符号
M
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
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。