煤炭的工业分析

煤炭的工业分析

工业分析的煤炭特性用水份、挥发份、固定碳和灰份四个总计为100％的重量份额来表示。工业分析中的水份和灰份值与元素分析值是相同的。

水份：煤炭中按水的存在状态一般可分为外在水份（表面）、内在水份（吸附）和结晶水三部分。煤炭中的水份既

不具可供利用的热量，又需在燃烧过程中吸收汽化潜热，并

最终以蒸汽的形态排出炉外，使炉内温度水平下降，引风机

电耗与排烟损失增大，引起低温受热面积灰和腐蚀。在煤粉

燃烧中，除前述问题之外，还容易因煤炭的水份较高而导致

输煤系统阻塞、煤斗搭桥、制粉系统出力下降、煤粉管道粘

积，以及燃烧器出口煤粉气流着火滞后等一系列问题，从而

煤炭的水份总是以低为好。

灰份：灰份是这样定义的，称取一定重量的煤样，放置在箱形电炉中灰化，然后在850±10℃下烧灼到恒重，并在冷却到室温后称重。以残留物的重量占煤样重量的百分数作为灰份数值。煤炭中的灰份来自于成煤植物的本身，成煤过程中的夹杂沉积，以及采掘运输过程中的掺杂。灰份通常理解为煤炭燃烧过程的残留物或不可燃物质。煤炭中的灰份以及灰份的组成对于煤炭的使用价值有很大的影响。灰份增加，煤炭的发热量会降低，单位热量的煤炭运输工作量和灰的处

理工作量增大，单位发热量的煤炭的处理和制粉工作量增

加，使电厂的厂用电耗增加，受热面和引风机等的磨耗及维

修工作量增加。所以说原煤灰份增加，使用价值将降低。灰

份的变化影响到受热面的结渣、积灰，从而影响到整个锅炉

的设计布置和运行可靠性。可以说锅炉的不少辅机都是因灰

份而存在的，锅炉正常的连续运行期限在很大的程度上也是

受燃料灰份的多寡影响的。除煤炭的含灰量之外，灰的组分

同样是煤质资料中的重要一项。

关于灰份的定义还应该特别指出的一点是：工业分析中的

灰份的值只是在特定的条件下（实验室内用固定条件燃烧的

方式）的结果，它既不代表煤炭中原生灰份和组份，又因锅

炉内的燃烧过程远高于试验的815℃，使这些灰份还将经历

进一步的转变，从而也不代表产生于炉内燃烧过程中的具体

的灰份组分。但是作为不同煤种之间的比较依据，来判别不

同煤种煤灰的变化趋向，无疑是具有实际意义的。

挥发份：煤炭在隔绝氧气的条件下受热时，会因受热温度

升高而产生热解，使一部分物质呈气态脱离煤炭体，使母体

转化为碳焦，在这一过程中被释放出的物质称之为挥发份。

挥发分包括多种气相物质的混合物和液相的焦油。在气相释

出物中，除含有少量的CO2和H2O外，主要是各种各样的CO、H2。这些不论是气相还是液相的挥发份，其最后随着温度的

升高还将经历从大分子量裂解为小分子量碳氢化合物分子

的一系列过程。

煤炭的分类是以煤炭的挥发份含量为依据的，煤炭中的挥发份的含量与煤炭内的水份和发热量、硬度、可磨度系数都

是息息相关的。煤炭的挥发份在煤炭受热裂解的释出过程

中，是以各种不同的官能团的形式脱离母体的，因此挥发份

含量不同的煤炭在其着火和燃烧过程中具有不同的行为。从

而挥发份对于燃烧过程的影响，不仅仅表征了煤炭气相与固

相燃烧过程重量比值的多寡，也包括了从制粉、着火、燃烧，直到燃烬性能的各方面差别。从而使挥发份的含量成为表征

煤类燃烧特性的决定性指标。