煤的工业分析方法
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——质量减少时：以最后一次质量为计算依据 ——质量增加时：以质量增加前一次的质量为
计算依据 以最小的值参加计算
(2) 空气干燥法
升温——干燥箱控温在（105 ~110）ºC； 鼓风——提前（3 ~ 5）min； 称样——分析煤样1±0.1g；称准到0.0002g，
平摊在称量瓶中； 干燥——打开称量瓶盖，置于干燥箱中：
• ▲灰分与其他特性，如发热量、含碳量、 结渣性、活性、可磨性等有程度不同的 依赖关系，可以通过它来研究上述特性。
• ▲可用于推算煤中矿物质的含量； • ▲评价煤炭采、制样的偏倚和精密度； • ▲根据煤灰定级论价； • ▲可用于指导煤炭产品的加工利用。
3.2灰分的定义和来源
3.2.1 定义
煤在规定条件下完全燃烧得到的残留物质。 ▪ 不是煤中的固有物质 ▪ 是矿物质完全燃烧后的衍生物
摊在称量瓶中； 干燥——打开称量瓶盖，置于干燥箱中加热：
烟煤1.5h，褐煤、无烟煤2h； 冷却——从烘箱中取出，立即盖上盖，放入干
燥器 中冷却到室温（约20min）； 称量
检查性干燥：
——时间：30min ——温度：(105 ~110)ºC ——终止条件：△m<0.0010g或有所增加 ——特例：Mad<2.00%，不进行检查性干燥
2 碳酸钙分解
CaCO3 CaO ＋CO2 CaO ＋ SO3 CaSO4 CaO ＋ SiO2 CaSiO3
500℃开始分解，到800 ℃基本分解完全
3.2.3灰化过程中发生的主要反应
3 黄铁矿氧化
FeS2 ＋ O2
Fe2O3 ＋ SO2
500℃前基本反应完全
SO2 ＋ O2 SO3
4 与煤中有机物结合的金属元素被氧化成金 属氧化物
▲煤中的水分含量与煤的变质程度有一定的关系，可以 从水分-无烟煤水分增加)
▲煤中的水分对其加工利用、贸易和储存运输都有很大 影响；
• 锅炉燃烧：水分高会影响燃烧稳定性和热传导； • 炼焦：水分高降低焦炭产率，延长焦化周期； • 现代煤炭加工利用中，水分可作为加氢液化和加氢气
化的供氢体。 • 在煤炭贸易上,水分是一个重要的计质和计量指标。
计算依据
(3) 微波干燥法 操作要求：具体参见仪器说明书
2.3.3 特点
A 、通氮干燥法： ▪ 需通氮气，仪器设备和测定步骤麻烦 ▪ 能有效防止煤样氧化，适用于所有煤种（仲裁检验方法） B、空气干燥法： ▪ 方法简便，适用于例常分析； ▪ 煤样易氧化，使结果偏低，仅适用于烟煤和无烟煤。 C、微波干燥法：(附录A) ▪ 快速、简便，能防止煤样氧化； ▪ 适用于褐煤和烟煤。
2.3.4 方法精密度
Mad/% <5.00 5.00~10.00 >10.00
重复性限/% 0.20 0.30 0.40
例:水分测定记录
样品号
1#
2#
①称量瓶质量 g
17.2546 15.2564
②煤样质量 g
0.9985 1.0023
③瓶重+煤样质量 gຫໍສະໝຸດ 18.2531 16.2587
④烘后瓶重+煤样质量 g
▲固硫作用对灰分测定结果的影响 －－测定结果偏高 －－重复性和再现性较差
▲避免固硫作用
CaO 和 SO3 “不见面”
煤的工业分析方法
1 标准概述
1.1 意义
▪ 了解煤质特性的主要指标；
▪ 评价煤质的基本依据； ▪ 初步判断煤的性质、种类、工业用途和加工利用
效果。 1.2 内容 ▪ 三个测定和一个计算： ▪ 水分、灰分和挥发分的测定； ▪ 固定碳的计算
煤的工业分析是煤的水分（M）、灰分 （A） 、挥发分（V）三个项目的测定和一个 固定碳（FC）计算共四个项目的总称。
c、微波加热干燥法：煤样置于微波测水仪内，仪器内磁控 管发射非电离微波，使水分子超高速振动产生摩擦热而迅 速蒸发，根据煤样的质量损失计算水分含量。
2.3.2 测定步骤
（1）通氮干燥法 升温——干燥箱控温在（105 ~110）ºC； 通气——提前10 min通氮气, 流量为每小时换气
15次； 称样——分析煤样（1±0.10)g, 称准到0.0002g，平
2 煤中水分的测定
2.1 水分测定包含的项目
狭义：空气干燥基水分Mad
水分测定
空气干燥基水分Mad
广义 全水分Mt
最高内在水分MHC
除了工业分析中测定的空气干燥基水
分（Mad）以外，广义上的水分测定还 包括全水分（Mt）和最高内在水分 （MHC）的测定。
2.2 煤中水分测定的意义
▲煤质分析中,水份是进行不同基的煤质分析结果换算的 基础数据；
煤炭计质和计量指标。
2.3 水分的测定方法
▪ 空气干燥法
▪ 通氮干燥法
▪ 微波干燥法
2.3.1 基本原理
• a、空气干燥法：一定量的一般分析试验煤样在105~110ºC 下，在空气流中加热到质量恒定，根据煤样的质量损失计 算出水分含量。
• b、通氮干燥法: 一定量的一般分析试验煤样在105~110ºC下， 在干燥氮气流中加热到质量恒定，根据煤样的质量损失计 算出水分含量。
18.2241 16.2324
⑤第一次检查后瓶重+煤样质量g 18.2228 16.2311
⑥第二次检查后瓶重+煤样质量 g 18.2220 16.2300
⑦第三次检查后瓶重+煤样质量 g
16.2304
⑧水的质量 g
0.0311 0.0287
水含量 %
3.11
2.86
3 灰分的测定
3.1灰分的测定意义
烟煤1h、无烟煤1.5h； 冷却——从烘箱中取出，立即盖上盖，放入干燥
器中冷却到室温（20min）； 称量
检查性干燥：
——时间：30min ——温度：(105 ~110)ºC ——终止条件：△m<0.0010g或有所增加 ——特例：Mad<2.00%，不进行 计算结果
——质量减少时：以最后一次质量为计算依据 ——质量增加时：以质量增加前一次的质量为
3.2.2 来源
▪ 原生矿物质：成煤植物中所含的无机元素； 次生矿物质：煤形成过程中混入的或与煤伴 生的矿物质；
▪ 外来矿物质：指煤炭开采和加工处理中混入的 矿物质。
3.2.3灰化过程中发生的主要反应
• 1 黏土和页岩矿物失去结晶水(500℃~600 ℃)
• Al2O3.2SiO2.2H2O Al2O3+ 2SiO2 ＋2H2O • CaSO4. 2H2O CaSO4+ 2H2O
计算依据 以最小的值参加计算
(2) 空气干燥法
升温——干燥箱控温在（105 ~110）ºC； 鼓风——提前（3 ~ 5）min； 称样——分析煤样1±0.1g；称准到0.0002g，
平摊在称量瓶中； 干燥——打开称量瓶盖，置于干燥箱中：
• ▲灰分与其他特性，如发热量、含碳量、 结渣性、活性、可磨性等有程度不同的 依赖关系，可以通过它来研究上述特性。
• ▲可用于推算煤中矿物质的含量； • ▲评价煤炭采、制样的偏倚和精密度； • ▲根据煤灰定级论价； • ▲可用于指导煤炭产品的加工利用。
3.2灰分的定义和来源
3.2.1 定义
煤在规定条件下完全燃烧得到的残留物质。 ▪ 不是煤中的固有物质 ▪ 是矿物质完全燃烧后的衍生物
摊在称量瓶中； 干燥——打开称量瓶盖，置于干燥箱中加热：
烟煤1.5h，褐煤、无烟煤2h； 冷却——从烘箱中取出，立即盖上盖，放入干
燥器 中冷却到室温（约20min）； 称量
检查性干燥：
——时间：30min ——温度：(105 ~110)ºC ——终止条件：△m<0.0010g或有所增加 ——特例：Mad<2.00%，不进行检查性干燥
2 碳酸钙分解
CaCO3 CaO ＋CO2 CaO ＋ SO3 CaSO4 CaO ＋ SiO2 CaSiO3
500℃开始分解，到800 ℃基本分解完全
3.2.3灰化过程中发生的主要反应
3 黄铁矿氧化
FeS2 ＋ O2
Fe2O3 ＋ SO2
500℃前基本反应完全
SO2 ＋ O2 SO3
4 与煤中有机物结合的金属元素被氧化成金 属氧化物
▲煤中的水分含量与煤的变质程度有一定的关系，可以 从水分-无烟煤水分增加)
▲煤中的水分对其加工利用、贸易和储存运输都有很大 影响；
• 锅炉燃烧：水分高会影响燃烧稳定性和热传导； • 炼焦：水分高降低焦炭产率，延长焦化周期； • 现代煤炭加工利用中，水分可作为加氢液化和加氢气
化的供氢体。 • 在煤炭贸易上,水分是一个重要的计质和计量指标。
计算依据
(3) 微波干燥法 操作要求：具体参见仪器说明书
2.3.3 特点
A 、通氮干燥法： ▪ 需通氮气，仪器设备和测定步骤麻烦 ▪ 能有效防止煤样氧化，适用于所有煤种（仲裁检验方法） B、空气干燥法： ▪ 方法简便，适用于例常分析； ▪ 煤样易氧化，使结果偏低，仅适用于烟煤和无烟煤。 C、微波干燥法：(附录A) ▪ 快速、简便，能防止煤样氧化； ▪ 适用于褐煤和烟煤。
2.3.4 方法精密度
Mad/% <5.00 5.00~10.00 >10.00
重复性限/% 0.20 0.30 0.40
例:水分测定记录
样品号
1#
2#
①称量瓶质量 g
17.2546 15.2564
②煤样质量 g
0.9985 1.0023
③瓶重+煤样质量 gຫໍສະໝຸດ 18.2531 16.2587
④烘后瓶重+煤样质量 g
▲固硫作用对灰分测定结果的影响 －－测定结果偏高 －－重复性和再现性较差
▲避免固硫作用
CaO 和 SO3 “不见面”
煤的工业分析方法
1 标准概述
1.1 意义
▪ 了解煤质特性的主要指标；
▪ 评价煤质的基本依据； ▪ 初步判断煤的性质、种类、工业用途和加工利用
效果。 1.2 内容 ▪ 三个测定和一个计算： ▪ 水分、灰分和挥发分的测定； ▪ 固定碳的计算
煤的工业分析是煤的水分（M）、灰分 （A） 、挥发分（V）三个项目的测定和一个 固定碳（FC）计算共四个项目的总称。
c、微波加热干燥法：煤样置于微波测水仪内，仪器内磁控 管发射非电离微波，使水分子超高速振动产生摩擦热而迅 速蒸发，根据煤样的质量损失计算水分含量。
2.3.2 测定步骤
（1）通氮干燥法 升温——干燥箱控温在（105 ~110）ºC； 通气——提前10 min通氮气, 流量为每小时换气
15次； 称样——分析煤样（1±0.10)g, 称准到0.0002g，平
2 煤中水分的测定
2.1 水分测定包含的项目
狭义：空气干燥基水分Mad
水分测定
空气干燥基水分Mad
广义 全水分Mt
最高内在水分MHC
除了工业分析中测定的空气干燥基水
分（Mad）以外，广义上的水分测定还 包括全水分（Mt）和最高内在水分 （MHC）的测定。
2.2 煤中水分测定的意义
▲煤质分析中,水份是进行不同基的煤质分析结果换算的 基础数据；
煤炭计质和计量指标。
2.3 水分的测定方法
▪ 空气干燥法
▪ 通氮干燥法
▪ 微波干燥法
2.3.1 基本原理
• a、空气干燥法：一定量的一般分析试验煤样在105~110ºC 下，在空气流中加热到质量恒定，根据煤样的质量损失计 算出水分含量。
• b、通氮干燥法: 一定量的一般分析试验煤样在105~110ºC下， 在干燥氮气流中加热到质量恒定，根据煤样的质量损失计 算出水分含量。
18.2241 16.2324
⑤第一次检查后瓶重+煤样质量g 18.2228 16.2311
⑥第二次检查后瓶重+煤样质量 g 18.2220 16.2300
⑦第三次检查后瓶重+煤样质量 g
16.2304
⑧水的质量 g
0.0311 0.0287
水含量 %
3.11
2.86
3 灰分的测定
3.1灰分的测定意义
烟煤1h、无烟煤1.5h； 冷却——从烘箱中取出，立即盖上盖，放入干燥
器中冷却到室温（20min）； 称量
检查性干燥：
——时间：30min ——温度：(105 ~110)ºC ——终止条件：△m<0.0010g或有所增加 ——特例：Mad<2.00%，不进行 计算结果
——质量减少时：以最后一次质量为计算依据 ——质量增加时：以质量增加前一次的质量为
3.2.2 来源
▪ 原生矿物质：成煤植物中所含的无机元素； 次生矿物质：煤形成过程中混入的或与煤伴 生的矿物质；
▪ 外来矿物质：指煤炭开采和加工处理中混入的 矿物质。
3.2.3灰化过程中发生的主要反应
• 1 黏土和页岩矿物失去结晶水(500℃~600 ℃)
• Al2O3.2SiO2.2H2O Al2O3+ 2SiO2 ＋2H2O • CaSO4. 2H2O CaSO4+ 2H2O