-煤质分析ppt
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煤炭燃料基础知识ppt课件
5000 5000 3350
4级 MJ/kg
——
——
>16.50 ～18.00
3950 ～
——
2.3 煤的挥发分
——挥发分是煤的气体可燃物 ——发热量相同的煤，挥发分较高时锅炉热效
率较高 ——挥发分应与锅炉设计相适应
一般： Vdaf > 10％ 较好： Vdaf > 20％ 更易燃烧： Vdaf > 30－40（37）％ 褐煤电厂： Vdaf > 40（37）％
GB/T 7562-2010发热量（Qnet，ar）技术要求
分级
无烟煤 贫煤
其它烟 褐煤 煤
1级
> 24.00 > 24.00 > 24.00 > 18.00
MJ/kg
> 5700 > 5700 > 5700 > 4300
卡/g
2级 MJ/kg
卡/g
>21.00 ～24.00
5000 ～
>21.00 ～24.00
9 气煤 （QM） • 特点
——变质程度较低、挥发分较高的炼焦煤 ——加热时产生较高的煤气和较多的焦油 ——不应单独炼焦（焦炭的质量较差） • 典型产地 ——辽宁抚顺、山西平朔 • 主要用途 ——配煤炼焦（增加煤气和化学产品收率） ——电厂和工业锅炉的燃料 ——高温干馏，制造城市煤气
10 1/2中粘煤 （1/2 ZN) • 特点
透光率PM%
无烟煤
WY
≤10.0
－
烟煤
YM
>10.0
－
褐煤
HM
>37.0
≤50
1.2.1 无烟煤的类别
类别
《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
• GB 474 煤样的制备方法 GB 475 商品煤样采取方 法 GB 481 生产煤样采样方法GB 482 煤层煤样采取 方法GB 3812 褐煤蜡试样的采取和缩制方法GB 4632 煤的最高内在水分测定方法GB 5751 中国煤 炭分类 GB 14181 测定烟煤粘结指数专用无烟煤技术 条件GB 20426 煤炭工业污染物排放标准GBT 189 煤炭粒度分级GBT 211 煤中全水分的测定方法 GBT 212 煤的工业分析方法GBT 213 煤的发热量测定方 法 GBT 214 煤中全硫的测定方法GBT 215 煤中各 种形态硫的测定方法GBT 216 煤中磷的测定方法 GBT 217 煤的真相对密度测定方法
• GBT 15458 煤的磨损指数测定方法 GBT 15459 煤的抗碎强度测定方法GBT15460 煤 中碳和氢的测定方法 电量-重量法GBT 15588 烟煤显微组分分类GBT 15589 显微煤岩类型 分类GBT 15590显微煤岩类型测定方法GBT 15591 商品煤反射率分布图的判别方法GBT 15715 煤用重选设备工艺性能评定方法GBT 15716 煤用筛分设备工艺性能评定方法GBT 16415 煤中硒的测定方法 氢化物发生原子吸 收法GBT 16416 褐煤中溶于稀盐酸的钠和钾 测定用的萃取方法GBT 16417 煤炭可选性评 定方法GBT 16658 煤中铬、镉、铅的测定方 法GBT 16659 煤中汞的测定方法
• 现代化的科学研究仪器：色谱仪、红外光
谱仪、紫外光谱仪、x射线衍射仪、顺磁共振 仪、质谱仪、热谱仪、显微光度计、电子显微 镜、和电子计算机等对煤进行研究。
4、煤的工业分析
煤的工业分析与元素分析是煤质分析的 基本内容。煤的工业分析也称为煤的实用分 析或技术分析，包括煤的水分、灰分、挥发 分和固定碳的计算四项。煤的元素分析主要 用于了解煤的元素组成。通过工业分析，可 以初步判断煤的性质、种类和工业用途。水 分、灰分反映出煤中无机质的数量。
煤化学课件——第2章 煤工业分析与元素分析
主要来自蛋白质（合硫量为0.3%～2.4%）。硫分在0.5%以下 的大多数煤，一般都以有机硫为主
在煤中存在形式复杂，有硫醇、硫醚、双硫醚以及呈杂环状 态的硫醌和噻吩等
有机硫与煤中有机质共生，结为一体，分布均匀，不易清除
‹#›
2）无机硫
无机硫主要来自矿物质中各种含硫化合物。主要有硫化物硫
和少量硫酸盐硫，偶尔也有元素硫存在。
‹#›
2.2.1 煤的元素组成
假定：C+H+O+N+S+M+A=100
有机质 无机质
A 碳 主要元素
表现在：含量较多，构成了稠环芳烃的骨架，形成焦炭的主要 物质基础，发热量的主要来源
1）随煤化度升高而有规律地增加
泥炭
褐煤
烟煤
无烟煤
Cdaf 55%～62% 60%～77% 77%～93% 88%～98%
‹#›
2.1.1.3 水分对煤利用的影响 一般说来，水分是煤中无利有害的无机物质。 （1）增加运输负荷； （2）寒冷冬季易冻结； （3）加速了煤的氧化； （4）粉碎、筛分困难，降低生产效率； （5）增加焦炉能耗，降低了焦炉生产能力； （6）增大了焦化废水处理的负荷； （7）降低了煤的发热量。
‹#›
煤在规定条件下隔绝空气加热后挥发性有机物质的产率称为 挥发分，简记符号V。
挥发物=挥发分+水分 挥发分＜挥发物
有机 无机
焦渣=固定炭+灰分
有机 无机
固定炭＜焦渣
‹#›
2.1.3.1 挥发分(volatile mattar)
B 测定(干馏法) 空气干燥煤(0.2mm) 900℃±10℃干馏,7min 称重 失重占煤样的百分数再减去水分,即为V(%) C 焦渣特征
在煤中存在形式复杂，有硫醇、硫醚、双硫醚以及呈杂环状 态的硫醌和噻吩等
有机硫与煤中有机质共生，结为一体，分布均匀，不易清除
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2）无机硫
无机硫主要来自矿物质中各种含硫化合物。主要有硫化物硫
和少量硫酸盐硫，偶尔也有元素硫存在。
‹#›
2.2.1 煤的元素组成
假定：C+H+O+N+S+M+A=100
有机质 无机质
A 碳 主要元素
表现在：含量较多，构成了稠环芳烃的骨架，形成焦炭的主要 物质基础，发热量的主要来源
1）随煤化度升高而有规律地增加
泥炭
褐煤
烟煤
无烟煤
Cdaf 55%～62% 60%～77% 77%～93% 88%～98%
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2.1.1.3 水分对煤利用的影响 一般说来，水分是煤中无利有害的无机物质。 （1）增加运输负荷； （2）寒冷冬季易冻结； （3）加速了煤的氧化； （4）粉碎、筛分困难，降低生产效率； （5）增加焦炉能耗，降低了焦炉生产能力； （6）增大了焦化废水处理的负荷； （7）降低了煤的发热量。
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煤在规定条件下隔绝空气加热后挥发性有机物质的产率称为 挥发分，简记符号V。
挥发物=挥发分+水分 挥发分＜挥发物
有机 无机
焦渣=固定炭+灰分
有机 无机
固定炭＜焦渣
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2.1.3.1 挥发分(volatile mattar)
B 测定(干馏法) 空气干燥煤(0.2mm) 900℃±10℃干馏,7min 称重 失重占煤样的百分数再减去水分,即为V(%) C 焦渣特征
电子教案与课件：煤化学 课件 第六章 煤分类与煤质评价
例题6-2 某烟煤在密度1.4kg/L的氯化锌重液 中分选出的浮煤Vdaf为27.29%，黏结指数G为95， 胶质层厚度Y为23.5mm，奥阿膨胀度b为255%， 试确定煤质牌号？
解：根据G＞85，应采用Y或b作为辅助分类指标， 因为Y＜25，Vdaf为27.29%，应划分为焦煤25号， 因为b＞150，Vdaf为27.29%，应划分为肥煤26 号，两者矛盾时应以Y值为准，最终确定为25号 焦煤。
表6-2 中国煤炭分类的完整体系
项目
技术分类/商业编码
科学/成因分类
技术分类：GB5751-2009 中国煤炭分类； 国家标准 商业编码：GB/T16772-1997 中国煤炭 GB/T17607-1998 中国煤层煤分类
编码系统
应用范围
1.加工煤（筛分煤、洗选煤、各粒煤 级）；
2.非单一煤层煤或配煤； 3.商品煤； 4.指导煤炭利用
煤化学第六章煤的分类指标中国煤分类国际煤分类煤质评价表61一些国家煤炭分类指标及方案对照简表国家分类指标主要类别名称英国挥发分4大类24小类德国挥发分坩埚焦特征无烟煤贫煤瘦煤肥煤气煤气焰法国挥发分坩埚膨胀序数无烟煤贫煤14肥煤12肥煤短焰肥煤肥煤肥焰煤干焰煤波兰挥发分罗加指数胶质层指数发热量无烟煤无烟质煤贫煤半焦煤副焦煤正焦煤气焦煤气煤长焰气10大类13小类前苏联顿巴斯挥发分胶质层指数无烟煤贫煤黏结瘦煤焦煤肥煤气肥煤气煤长焰煤8大类13小类美国固定碳挥发分发热无烟煤烟煤次烟煤褐煤4大类13小类日本煤田探查审议无烟煤沥青煤亚沥青煤褐煤4大类一反映煤化程度的指标碳含量挥发分反映煤化程度的指标氢含量发热量透光率反射率大多数国家使用干燥无灰基挥发分vdaf来表示煤化程度这主要是因为干燥无灰基挥发分随煤化程度的变化呈规律性变化能够较好地反映煤化程度的高低而且挥发分测定方法简单标准化程度高
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。
煤质分析
煤质评价唐跃刚教授2011.11.25煤质分析煤的工业分析煤的元素分析煤的工艺无机成分--元素和矿物WHY ARE THEY IMPORTANT?AIR-BORNE DETRITUS(VOLCANIC ASH)(COSMIC DUST)ELEMENTSASSOCIATED WITHPLANT MATTERWATER-BORNEDETRITUS REMOBILIZED?WATER LEACHED COAL煤炭质量有利和不利应用的物理与组成特性1 有效利用率2 环境问题煤质影响每一个人SAMPLE COLLECTION & HANDLING •Collection-Cores-Channels-Grab-Continuous samplers-Washed-Etc.•Handling-Minimize moisture loss-Avoid oxidation-Prevent contamination§8-1 煤质评价煤质评价是指评定煤炭质量及其在工业上利用的价值。
正确评价煤质，可以了解煤的成分和性质，为矿井建设、煤炭开采、运输和加工利用提供依据，从而使国家工业得到合理布局，有关工业部门能充分合理地利用煤炭资源。
一、煤质评价的阶段与任务♦从煤田普查、勘探到开采以及加工利用的过程，对煤质评价分为三个不同的阶段，而各阶段煤质评价的任务是不同的。
♦(一)煤质初步评价♦(二)煤质详细评价♦(三)煤质最终评价(一)煤质初步评价煤质初步评价阶段相当于煤田普查时期对煤质的研究和评价。
该阶段研究成煤的原始物质、煤岩组成和煤的成因类型，比较全面地分析煤的各项物理、化学性质。
其测定的指标有:煤的工业分析、煤中全水分、最高内在水分、全硫及各种形态硫的测定、发热量、元素分析、灰成分、煤灰熔融温度、黏结指数、胶质层指数、奥亚膨胀度、自由膨胀序数、基氏流动度、抗碎强度、有害元素及微量元素、碳酸盐二氧化碳含量、苯抽出物、腐植酸含量、透光率、真密度和视密度等。
煤质技术-基础篇(1)-PPT幻灯片
泥炭的有机质主要包括：腐植酸、沥青 质、未分解或尚未完全分解的植物族组成、 变化不大的植物稳定组分等。
1.2.2 褐煤：
是泥炭沉积后经脱水、压实转变为有机生物岩的初期产 物，外表呈褐色或暗褐色。 组成：
褐煤中腐植酸的芳香核缩合程度有所增加，含氧官能团 有所减少,侧链较短,侧链的数量也减少。 外观：
●碳：煤中有机质的主要组成元素，煤结构单元稠环芳烃的骨架， 发热量的主要来源。随煤化程度增加，干燥无灰基碳含量：褐煤 60～77%；烟煤77～93%；无烟煤88～98%。 ●氢：重要性仅次于碳，随煤化程度而降低，占腐植煤有机质质 量一般小于7%。是煤分子骨架和侧链的重要元素，与煤的反应能 力相关。 ●氧：煤中第三重要元素，以羧基、羟基等形式存在。其总量和 形态直接影响煤的性质。 ●氮：含量较低，一般在0.5～3%，完全以有机状态存在。
1.1.1 形成煤炭的植物
低等植物：蘑菇
高等植物：松树
1.1.2 低等植物和高等植物的特点
低等植物：包括菌类和藻类，是由单细胞和多细胞构成 的丝状体或叶状体植物，没有根、茎、叶等器官的分化。
高等植物：包括苔藓、蕨类、裸子植物和被子植物 。 进化论认为，高等植物由低等植物长期进化而来，构造复 杂，有根、茎、叶的区别。
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3
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FGR;HIJ^-_FGSHIJK LMK2
3
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2.1.2 煤中矿物质和煤的灰分产率
2.1.2.1 煤中矿物质 符号:MM，除水分外所有无机质的总称。主要成分
1.2.2 褐煤：
是泥炭沉积后经脱水、压实转变为有机生物岩的初期产 物，外表呈褐色或暗褐色。 组成：
褐煤中腐植酸的芳香核缩合程度有所增加，含氧官能团 有所减少,侧链较短,侧链的数量也减少。 外观：
●碳：煤中有机质的主要组成元素，煤结构单元稠环芳烃的骨架， 发热量的主要来源。随煤化程度增加，干燥无灰基碳含量：褐煤 60～77%；烟煤77～93%；无烟煤88～98%。 ●氢：重要性仅次于碳，随煤化程度而降低，占腐植煤有机质质 量一般小于7%。是煤分子骨架和侧链的重要元素，与煤的反应能 力相关。 ●氧：煤中第三重要元素，以羧基、羟基等形式存在。其总量和 形态直接影响煤的性质。 ●氮：含量较低，一般在0.5～3%，完全以有机状态存在。
1.1.1 形成煤炭的植物
低等植物：蘑菇
高等植物：松树
1.1.2 低等植物和高等植物的特点
低等植物：包括菌类和藻类，是由单细胞和多细胞构成 的丝状体或叶状体植物，没有根、茎、叶等器官的分化。
高等植物：包括苔藓、蕨类、裸子植物和被子植物 。 进化论认为，高等植物由低等植物长期进化而来，构造复 杂，有根、茎、叶的区别。
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2.1.2 煤中矿物质和煤的灰分产率
2.1.2.1 煤中矿物质 符号:MM，除水分外所有无机质的总称。主要成分
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即在400～600℃时，由于空气中氧的作用，发生了氧化反应。 但由于SO2和CaO发生反应生成CaSO4，使测定结果偏高。为使 反应完全，一般让煤样在500℃保温一段时间，使煤中的黄铁 矿硫和有机硫被完全氧化。
（4）当温度高于7００℃时：
当温度高于7００℃时，煤中的碱金属氧化物和氯化物部分发 生分解，待温度达到800 ℃时分解反应基本完成，因此，煤 的灰分测定温度规定为（810±10） ℃。
5cm，毛细孔中的水分，风干时失去（风干煤）。
2.内在水分(Minh） 也称烘干水分，吸附在孔径<10-5cm毛细孔 中的水分，烘干（105～110℃）时失去（干燥煤）。
全水分(Mt ) ＝外在水分＋内在水分 3.空气干燥煤样水分Mad：以空气干燥煤样在指定条件下，测 得的水分为Mad 。
（二）空气干燥煤样水分的测定（GB212-1991）
１.原生矿物质
煤的原生矿物质是成煤植物在生长过程中，从土壤中吸收的 碱金属和碱土金属的盐类，其含量一般为２﹪～３﹪。这类 盐类与煤的有机质结合紧密不易分离。
２.次生矿物质
在成煤过程中，由外界混到煤层中的矿物质而形成了次生 矿物质。次生矿物质在煤中的分布均匀，含量一般不高。原 生矿物质和次生矿物质总称为煤的内在矿物质。以内在矿物 质所形成的灰分称之为内在灰分。内在矿物质难以用洗选的 方法去除。
煤的元素组分
氮
氮元素在煤中的比例较少，一般为0.5～ 3%。 氧和氮在燃烧时不放热，称为惰性成分。
煤的元素组分
硫
硫元素也是组成煤的有机质的一种常见元素， 它在煤中含量的多少，与煤化程度的高低无 明显关系，其含量从最低的0.1到最高的10% 均有。 硫在燃烧时虽然放热，但燃烧产生酸性腐蚀 有害气体二氧化硫。
矿物质：碱金属、碱土金属、Al、Fe等的碳 酸盐、硫酸盐、磷酸盐、硅酸盐、硫化物等。
水：外在水、内在水
煤的元素组分
主要为碳、氢、氧、氮、硫五个元素.
碳
碳是组成煤大分子的骨架，在各元素 中最高，一般大于70%。随着煤化程度 的不断增高，煤中碳元素的含量也越高， 如某些超无烟煤，碳含量可超过97%。
煤的元素组分
m-----煤样的质量，g
返回
方法A和方法B适用于所有煤种，在仲裁 分析中遇到有用空气干燥煤样水分进行基的 换算时，应用方法A测定空气干燥煤样的水 分
方法C适用于烟煤和无烟煤。
按测定的速度来说: 方法A为常规测定法，方法B、C为快速测 定法。
二、灰分的测定
煤样在规定的条件下完全燃烧后所得到的残留物，称为灰 分。由于灰分的组成和质量与煤的矿物质不完全相同，是矿 物质在空气中经过一系列复杂的化学反应后剩余的残渣，因 此，称之为“灰分产率”更为合理。煤的灰分来自煤中的矿 物质，包括如下几个部分：
⑵当温度在５００℃左右时：
ＣaCO3=CaO+CO2↑ FeCO3=FeO+CO2↑ 即煤中的碳酸盐在温度高于５００℃时，则发生分解反应， 生成氧化物和二氧化碳．
. ⑶当在温度在６００℃左右时：
４ＦeS2+11O2=2Fe2O3 + 8SO2 ↑
2CaO + 2SO2 + O2 = 2CaSO4
2FeO + O2 = 2Fe2O3
3 煤的工艺性质
• （1）煤的粘结性和结焦性指数
•
煤的粘结性：是煤粒在隔绝空气受热后能否粘结其本身或
惰性物质成焦块的性质。
• 结焦性：煤粒在隔绝空气受热后能否生成焦炭的性质。
• （2）煤的发热量和燃点
• 煤的发热量：是指单位质量的煤完全燃烧后所产生的热量。 （J/g）
•
燃点：煤加热到开始燃烧时的温度。也称着火点。
氢
氢是煤中第二个重要的组成元素，它占煤的质量 分数为1～6%，越是年轻的煤，其含量也越高。
碳和氢是煤中有机质的主要组成元素，两者加在一起 占煤中有机质的９５﹪以上。煤中碳和氢的发热量最
大
煤的元素组分
氧
氧元素是组成煤有机质的十分重要的元素， 越是年轻的煤，氧元素的比例也越大，发 热量常随氧元素含量的增高而降低，其含 量从1～30%均有。
• （3）煤的反应性 • （4）煤灰熔融性和结渣性 • 4 煤的物理性质 • 5 煤灰成分分析
第二节 煤的工业分析
一、煤中水分的测定
二、灰分的测定
三、挥发分的测定 四、固定碳的计算 五、各种基准的换算
返回
一、煤的水分测定
（一）、煤中水分分类
内在水 游离水
外在水
结晶水 （煤的工业分析中不考虑）
1.外在水分(Mf ) ：也称风干水分，指煤表面水膜及孔径>10-
煤炭： 天然存在：泥炭、褐煤、烟煤、无烟煤 人工产品：木炭、焦炭、煤球
C 1 7 H 2 0 O 1 0 - - 3 C H O 2 O 2 C 1 6 H 1 8 O 5 - 2 H 2 O C 1 6 H 1 4 O 3 - C O 2 C 1 5 H 1 4 O - - 2 H C 2 H O 4 C 1 3 H 4
③ 从干燥箱中取出称量瓶，立即盖上盖，放入干燥器中冷却 至室温后，称量。
④ 进行检查性干燥，每次30min，直到连续两次干燥煤样质 量的减少不超过0.001g。
（4）结果计算
Mad
m1 m
100%
Mad ---空气干燥煤样的水分含量，％，
m1 ----煤样干燥后失去的质量，g
m-----煤样的质量，g
3、方法C（空气干燥法）
（1）方法提要：称取一定质量的空气干燥煤样，置于 105～110℃干燥箱中，在空气中干燥至质量恒定，然后根 据煤样的质量损失计算出水分的含量。
（2）仪器、设备
（3）分析步骤 （4）结果计算
Mad
m1 m
100%
Mad ---空气干燥煤样的水分含量，％，
m1 ----煤样干燥后失去的质量，g
通常，水分、灰分、挥发分产率都直接测定，固定碳不作直接 测定，而是用差减法进行计算。
有时也将上述四个测定项目叫做半工业分析，再加上煤的发热 量和煤中全硫的测定，则称为全工业分析。
2.煤的元素分析：主要测定C、H、O、N、S 元素分析结果：为煤科学的分类，合理的利用和 工业设计提供数据。
工业分析主要用于煤的生产使用部门，元素 分析主要用于科研工作。
用微量滴定管准确量取0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、 10mL蒸馏水，分别放入蒸馏烧瓶中。每瓶各加80mL甲苯，按 上述方法进行蒸馏。根据水的加入量和实际蒸出的体积绘制回 收曲线。
（5）结果计算
Vd
Mad
100% m
Mad ---空气干燥煤样的水分含量，％； V--- 由回收曲线图上查出的水的体积，mL； d--- 水的密度,1.00g/mL m-----煤样的质量，g。
对工业用煤的要求
• 煤炭的主要用途是燃烧、炼焦和造气等，也可作为 化工原料。为了得到强度高，灰分、硫分低的优质 冶金用焦，对炼焦用煤有以下要求：
（1）有较强的结焦性或粘结性
（2）煤的灰分要低
（3）煤的硫分要低
（4）配合煤的挥发分要合适
二、煤的分析项目
1.煤的工业分析（也称为技术分析或实用分析） 主要测定项目：水分(M)、挥发分(A)、灰分(V)、固定 碳(FC)四项 分析结果：用来判断煤的种类，估量煤的利用价值评 价煤质。
煤的缺点：
煤的发热值比石油、天然气低得多，利用效率 低。
通常的采煤方法，开采率仅为60%左右。 运输比石油、天然气困难。 煤在燃烧过程中生成的SO2， SO3污染环境，是
引起酸雨的主要原因。
2.煤的组成：由有机质、矿物质、水三部分 组成
有机物：由C、H、O、N、S等元素组成，C、 H占 95%以上
煤质分析
第一节 概述 第二节 煤的工业分析 第三节 煤中全硫的测定 第四节 煤发热量的测定
第一节 概 述
一、煤的组成和分类 二、煤的分析项目
一、煤和焦碳的组成及各组分的重要性质
1.煤：是植物遗体覆盖在地层以下，经若干年生物化学、 物理化学作用转化为一种固体可燃性的有机沉积岩。
世界煤的储存量：约13万 亿吨 我国煤的储存量：约7300 亿吨
高温炉并灼烧
至恒重。根据灼烧后残留物（灰分）的质量与式样 试样质量，计算出灰分的含量。 煤的灰分测定包括缓慢挥发法和快速挥发法 （GB212-91）。缓慢挥发法为仲裁法；快速挥发法 为常规分析法。
测定过程
• 称取分析煤样10.1g，于已经在81510℃灼烧恒 量的灰皿中，轻微振动，使样品分散为均匀的薄 层，置温度低于100℃的高温炉中。在炉门留有约 15mm左右的缝隙供自然通风，控制加热速度， 使炉温在30min左右缓慢升高至500℃并保持此温 度30min。然后，升高温度至81510℃，关闭炉 门，在此温度下继续灼烧1h。取出灰皿，于干燥 器中冷至室温（约20min）称量，然后进行检查 性灼烧，每次进行20min，直到煤样的质量变化 小于0.001g时为止，取最后一次质量计算。灰分 <15%的样品，可不必进行检查性灼烧。
2.方法B：甲苯蒸馏法
（1）方法提要：根据两种互不相溶的液体混合物的沸点低于
其中易挥发组分沸点的原理，称取一定量的空气干燥煤样于圆 底烧瓶中，加入甲苯与煤样一起蒸馏，分馏出水分与甲苯，置 于测定管中并分层，量出水的体积，以水的质量占煤样质量的 质量分数作为水分含量。
（2）试剂和仪器
（3）测定步骤
① 称取25g、粒度为0.2mm以下的空气干燥煤样，精确至 0.001g，移入干燥的圆底烧瓶中，加入约80mL甲苯，安装蒸馏 装置。
植物
泥炭
褐煤
烟煤 无烟煤
19世纪以前，世界上能源消耗以煤炭为主。 20世纪60年代起，世界能源消耗中，石油与天
（4）当温度高于7００℃时：
当温度高于7００℃时，煤中的碱金属氧化物和氯化物部分发 生分解，待温度达到800 ℃时分解反应基本完成，因此，煤 的灰分测定温度规定为（810±10） ℃。
5cm，毛细孔中的水分，风干时失去（风干煤）。
2.内在水分(Minh） 也称烘干水分，吸附在孔径<10-5cm毛细孔 中的水分，烘干（105～110℃）时失去（干燥煤）。
全水分(Mt ) ＝外在水分＋内在水分 3.空气干燥煤样水分Mad：以空气干燥煤样在指定条件下，测 得的水分为Mad 。
（二）空气干燥煤样水分的测定（GB212-1991）
１.原生矿物质
煤的原生矿物质是成煤植物在生长过程中，从土壤中吸收的 碱金属和碱土金属的盐类，其含量一般为２﹪～３﹪。这类 盐类与煤的有机质结合紧密不易分离。
２.次生矿物质
在成煤过程中，由外界混到煤层中的矿物质而形成了次生 矿物质。次生矿物质在煤中的分布均匀，含量一般不高。原 生矿物质和次生矿物质总称为煤的内在矿物质。以内在矿物 质所形成的灰分称之为内在灰分。内在矿物质难以用洗选的 方法去除。
煤的元素组分
氮
氮元素在煤中的比例较少，一般为0.5～ 3%。 氧和氮在燃烧时不放热，称为惰性成分。
煤的元素组分
硫
硫元素也是组成煤的有机质的一种常见元素， 它在煤中含量的多少，与煤化程度的高低无 明显关系，其含量从最低的0.1到最高的10% 均有。 硫在燃烧时虽然放热，但燃烧产生酸性腐蚀 有害气体二氧化硫。
矿物质：碱金属、碱土金属、Al、Fe等的碳 酸盐、硫酸盐、磷酸盐、硅酸盐、硫化物等。
水：外在水、内在水
煤的元素组分
主要为碳、氢、氧、氮、硫五个元素.
碳
碳是组成煤大分子的骨架，在各元素 中最高，一般大于70%。随着煤化程度 的不断增高，煤中碳元素的含量也越高， 如某些超无烟煤，碳含量可超过97%。
煤的元素组分
m-----煤样的质量，g
返回
方法A和方法B适用于所有煤种，在仲裁 分析中遇到有用空气干燥煤样水分进行基的 换算时，应用方法A测定空气干燥煤样的水 分
方法C适用于烟煤和无烟煤。
按测定的速度来说: 方法A为常规测定法，方法B、C为快速测 定法。
二、灰分的测定
煤样在规定的条件下完全燃烧后所得到的残留物，称为灰 分。由于灰分的组成和质量与煤的矿物质不完全相同，是矿 物质在空气中经过一系列复杂的化学反应后剩余的残渣，因 此，称之为“灰分产率”更为合理。煤的灰分来自煤中的矿 物质，包括如下几个部分：
⑵当温度在５００℃左右时：
ＣaCO3=CaO+CO2↑ FeCO3=FeO+CO2↑ 即煤中的碳酸盐在温度高于５００℃时，则发生分解反应， 生成氧化物和二氧化碳．
. ⑶当在温度在６００℃左右时：
４ＦeS2+11O2=2Fe2O3 + 8SO2 ↑
2CaO + 2SO2 + O2 = 2CaSO4
2FeO + O2 = 2Fe2O3
3 煤的工艺性质
• （1）煤的粘结性和结焦性指数
•
煤的粘结性：是煤粒在隔绝空气受热后能否粘结其本身或
惰性物质成焦块的性质。
• 结焦性：煤粒在隔绝空气受热后能否生成焦炭的性质。
• （2）煤的发热量和燃点
• 煤的发热量：是指单位质量的煤完全燃烧后所产生的热量。 （J/g）
•
燃点：煤加热到开始燃烧时的温度。也称着火点。
氢
氢是煤中第二个重要的组成元素，它占煤的质量 分数为1～6%，越是年轻的煤，其含量也越高。
碳和氢是煤中有机质的主要组成元素，两者加在一起 占煤中有机质的９５﹪以上。煤中碳和氢的发热量最
大
煤的元素组分
氧
氧元素是组成煤有机质的十分重要的元素， 越是年轻的煤，氧元素的比例也越大，发 热量常随氧元素含量的增高而降低，其含 量从1～30%均有。
• （3）煤的反应性 • （4）煤灰熔融性和结渣性 • 4 煤的物理性质 • 5 煤灰成分分析
第二节 煤的工业分析
一、煤中水分的测定
二、灰分的测定
三、挥发分的测定 四、固定碳的计算 五、各种基准的换算
返回
一、煤的水分测定
（一）、煤中水分分类
内在水 游离水
外在水
结晶水 （煤的工业分析中不考虑）
1.外在水分(Mf ) ：也称风干水分，指煤表面水膜及孔径>10-
煤炭： 天然存在：泥炭、褐煤、烟煤、无烟煤 人工产品：木炭、焦炭、煤球
C 1 7 H 2 0 O 1 0 - - 3 C H O 2 O 2 C 1 6 H 1 8 O 5 - 2 H 2 O C 1 6 H 1 4 O 3 - C O 2 C 1 5 H 1 4 O - - 2 H C 2 H O 4 C 1 3 H 4
③ 从干燥箱中取出称量瓶，立即盖上盖，放入干燥器中冷却 至室温后，称量。
④ 进行检查性干燥，每次30min，直到连续两次干燥煤样质 量的减少不超过0.001g。
（4）结果计算
Mad
m1 m
100%
Mad ---空气干燥煤样的水分含量，％，
m1 ----煤样干燥后失去的质量，g
m-----煤样的质量，g
3、方法C（空气干燥法）
（1）方法提要：称取一定质量的空气干燥煤样，置于 105～110℃干燥箱中，在空气中干燥至质量恒定，然后根 据煤样的质量损失计算出水分的含量。
（2）仪器、设备
（3）分析步骤 （4）结果计算
Mad
m1 m
100%
Mad ---空气干燥煤样的水分含量，％，
m1 ----煤样干燥后失去的质量，g
通常，水分、灰分、挥发分产率都直接测定，固定碳不作直接 测定，而是用差减法进行计算。
有时也将上述四个测定项目叫做半工业分析，再加上煤的发热 量和煤中全硫的测定，则称为全工业分析。
2.煤的元素分析：主要测定C、H、O、N、S 元素分析结果：为煤科学的分类，合理的利用和 工业设计提供数据。
工业分析主要用于煤的生产使用部门，元素 分析主要用于科研工作。
用微量滴定管准确量取0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、 10mL蒸馏水，分别放入蒸馏烧瓶中。每瓶各加80mL甲苯，按 上述方法进行蒸馏。根据水的加入量和实际蒸出的体积绘制回 收曲线。
（5）结果计算
Vd
Mad
100% m
Mad ---空气干燥煤样的水分含量，％； V--- 由回收曲线图上查出的水的体积，mL； d--- 水的密度,1.00g/mL m-----煤样的质量，g。
对工业用煤的要求
• 煤炭的主要用途是燃烧、炼焦和造气等，也可作为 化工原料。为了得到强度高，灰分、硫分低的优质 冶金用焦，对炼焦用煤有以下要求：
（1）有较强的结焦性或粘结性
（2）煤的灰分要低
（3）煤的硫分要低
（4）配合煤的挥发分要合适
二、煤的分析项目
1.煤的工业分析（也称为技术分析或实用分析） 主要测定项目：水分(M)、挥发分(A)、灰分(V)、固定 碳(FC)四项 分析结果：用来判断煤的种类，估量煤的利用价值评 价煤质。
煤的缺点：
煤的发热值比石油、天然气低得多，利用效率 低。
通常的采煤方法，开采率仅为60%左右。 运输比石油、天然气困难。 煤在燃烧过程中生成的SO2， SO3污染环境，是
引起酸雨的主要原因。
2.煤的组成：由有机质、矿物质、水三部分 组成
有机物：由C、H、O、N、S等元素组成，C、 H占 95%以上
煤质分析
第一节 概述 第二节 煤的工业分析 第三节 煤中全硫的测定 第四节 煤发热量的测定
第一节 概 述
一、煤的组成和分类 二、煤的分析项目
一、煤和焦碳的组成及各组分的重要性质
1.煤：是植物遗体覆盖在地层以下，经若干年生物化学、 物理化学作用转化为一种固体可燃性的有机沉积岩。
世界煤的储存量：约13万 亿吨 我国煤的储存量：约7300 亿吨
高温炉并灼烧
至恒重。根据灼烧后残留物（灰分）的质量与式样 试样质量，计算出灰分的含量。 煤的灰分测定包括缓慢挥发法和快速挥发法 （GB212-91）。缓慢挥发法为仲裁法；快速挥发法 为常规分析法。
测定过程
• 称取分析煤样10.1g，于已经在81510℃灼烧恒 量的灰皿中，轻微振动，使样品分散为均匀的薄 层，置温度低于100℃的高温炉中。在炉门留有约 15mm左右的缝隙供自然通风，控制加热速度， 使炉温在30min左右缓慢升高至500℃并保持此温 度30min。然后，升高温度至81510℃，关闭炉 门，在此温度下继续灼烧1h。取出灰皿，于干燥 器中冷至室温（约20min）称量，然后进行检查 性灼烧，每次进行20min，直到煤样的质量变化 小于0.001g时为止，取最后一次质量计算。灰分 <15%的样品，可不必进行检查性灼烧。
2.方法B：甲苯蒸馏法
（1）方法提要：根据两种互不相溶的液体混合物的沸点低于
其中易挥发组分沸点的原理，称取一定量的空气干燥煤样于圆 底烧瓶中，加入甲苯与煤样一起蒸馏，分馏出水分与甲苯，置 于测定管中并分层，量出水的体积，以水的质量占煤样质量的 质量分数作为水分含量。
（2）试剂和仪器
（3）测定步骤
① 称取25g、粒度为0.2mm以下的空气干燥煤样，精确至 0.001g，移入干燥的圆底烧瓶中，加入约80mL甲苯，安装蒸馏 装置。
植物
泥炭
褐煤
烟煤 无烟煤
19世纪以前，世界上能源消耗以煤炭为主。 20世纪60年代起，世界能源消耗中，石油与天