煤质分析常用公式
一、发热量计算公式 1 、热容量计算公式。E= 2 、弹筒发热量计算公式Q b = 3 、空干基高位热值计算公式Q gr,ad = Q b,ad － (94.1S b,ad ＋ Q b,ad ) 注：当全硫含量低于 4.00% 时，或发热量大于14.60MJ/kg 时，用全硫（按GB/T214 测定）代替 S b,ad 。
一、发热量计算公式
1、热容量计算公式。
E=
2、弹筒发热量计算公式
Q b=
3、空干基高位热值计算公式
Q gr,ad= Q b,ad－(94.1S b,ad＋Q b,ad)
注：当全硫含量低于4.00%时，或发热量大于14.60MJ/kg时，用全硫（按GB/T214测定）代替S b,ad。(引用国标GB/T213-2003《煤的发热量测定方法》中9.3.2条)。
4、收到基低位热值计算公式
Q net,ar=(Q gr,ad－206H ad)
5、空干基高位热值换算为干基高位热值公式
Q gr,d=Q gr,ad×
6、硝酸生成热计算公式
q n=QG0.0015
7、冷却校正公式
7.1国标公式
C=（n－a）V n＋aV0
当≤1.20时，a=
当＞1.20时，a=
V0=K（t0―t j）＋A
（测发热量时用）V n=K（t n―t j）＋A
7.2瑞方公式
C=nV0+
7.3奔特公式
C=
式中：
E——热容量J/K
Q b——弹筒发热量MJ/kg
Q gr,ad——空干基高位热值MJ/kg
Q net,ar——收到基低拉热值MJ/kg
Q gr,d——干基高位热值MJ/kg
Q——苯甲酸热值J/g
G——试样重量g
q1——点火丝热值J
q2——添加物热值J
qn——硝酸生成热J
——主期温升K或℃
——点火后1'40''时的温升K或℃
C——温升冷却校正值K或℃
——硝酸校正系数当Q b≤16.7MJ/kg时，＝0.001
当16.7MJ/K＜Q b≤25.1MJ/kg时，＝0.0012
当Q b＞25.1MJ/kg时，=0.0016
S t——全硫%
M ar——收到基水分%
M ad——空干基水分%
H ad——空干基氢%
V0——初期内筒降温速度K/min(瑞方、奔特为K/0.5min)
V n——未期内筒降温速度K/min
t j——外筒温度℃
t0——点火时的内桶温度℃
tn——终点时的内桶温度℃
——初期的平均温度℃
——末期的平均温度℃
m——主期内每30S，温升0.3℃以上的次数，低热值时为温升0.1℃以上的次数。r——主期内每30S，温升0.3℃以下的次数，低热值时为温升0.1℃以下的次数。n——主期从点火到终点的时间min（瑞方、奔特为0.5min）
8、弹筒硫计算公式:
S b,ad=（c×V/m－Q b,ad/60）×1.6
式中：
S b,ad——弹筒硫%
c——氢氧化钠溶液的浓度0.1mol/L
V——滴定用去的氢氧化钠溶液体积mL
m——试样重量g
60——相当1mmol硝酸的生成热J
1.6——将每摩尔硫酸1/2（H2SO4）转换为硫的质量分数的转换因子。
9、各种点火丝的热值表
铁丝：6700J/g 镍络丝：6000J/g
铜丝：2500J/g 棉线：17500J/g
二、水泥等行业计算高位发热量及低位发热量方案
1、根据国标GB/T213-2003，煤的高位发热量其测定方法有全硫法和弹筒硫滴定法，计算公式如下：
一般来说，大多数水泥厂不可能为了测定全硫而购买一台定硫仪。因此水泥厂多是用弹筒硫滴定法测煤的高位发热量。和电厂不同的是，水泥厂使用的NaOH 的浓度一般为0.15mol／L。
2、煤的低位发热量的计算公式如下：
Q net,ar=(Q gr,ad－206H ad)
可以看出，
在计算煤的高低位热值时，由于滴定弹筒硫比较麻烦、费时。我公司量热仪软件在粗略计算低位热值的情况下可以由弹筒热值减去一个经验值而得到煤的低位热值，其具体情况如下：
（1）当＞ 6000 kcal/kg时，
（2）当4000≤≤6000 kcal/kg时，
（3）当＜ 4000 kcal/kg时，
此方法为粗略计算，若需要较为准确的低位发热量，应按标准方法操作。
三、氢含量计算公式
计算煤低位发热量需要输入煤的氢含量，此处的氢含量可以采用实测法，也可以从煤的工业分析中得来。中国电力出版社（1999年版）出版的《电力用煤采制化技术及其应用》对于氢值计算方法有：
（1）当时，
（2）当时，
（3）当且焦渣特征号为3～8时，
（4）当且焦渣特征号为3～8时，
（5）当且焦渣特征号为1和2时，
注：我公司仪器中有关氢值计算方法，均采用的是以上经验公式。
利用来计算时，应先按下列各式对实测值进行校正。
（1）当A d＞25%～30%时，其校正的值按下式求算；
（校）=0.85（测）-0.1A d
（2）当A d＞30%～40%时，其校正的值按下式求算；
（校）=0.8（测）-0.1A d
（2）当A d＞40%时，其校正的值按下式求算；
（校）=0.75（测）-0.1A d
由于电厂每天进行煤的工业分析，故就可根据当天入炉煤的挥发份含量计算出氢含量。
四、通过工业分析计算发热量经验公式
工业分析计算发热量包括褐煤、烟煤、无烟煤的计算。
1、褐煤
褐煤计算的是空干基低位热值，通过空干基灰分，空干基挥发分，空干基水分三个参数来计算。
Q net,ad =31733-70.5V ad-321.6A ad-388.4M ad
式中：A ad—空干基灰分、V ad—空干基挥发分、M ad—空干基水分、Q net,ad—空干基低位热值(J/g)
2、烟煤
烟煤计算的是空干基低位热值，通过空干基灰分，空干基挥发分，空干基水分，焦渣特征号四个参数来计算。
Q net,ad =35860-73.7V ad-395.7A ad-702.0M ad+173.6CRC
式中：A ad—空干基灰分、V ad—空干基挥发分、M ad—空干基水分、CRC—焦渣特征号、Q net,ad—空干基低位热值(J/g)。
3、无烟煤
无烟煤计算的是空干基低位热值，通过空干基灰分，空干基挥发分，空干基水分，空干基氢含量四个参数来计算。
空干基氢含量为0
Q net,ad =34814-24.7V ad-382.2A ad-563M ad
空干基氢含量不为0
Q net,ad =32347-161.5V ad-345.8A ad-360.3M ad+1042.3H ad
式中：A ad—空干基灰分、V ad—空干基挥发分、M ad—空干基水分、H ad—空干基氢含量、Q net,ad—空干基低位热值(J/g)。
煤质分析计算公式 煤质分析是煤炭品质评价的重要手段，可以通过分析煤的主要成分和 特性，评估煤的燃烧性能、利用价值等。煤质分析计算公式是进行煤质分 析时使用的数学模型，用于计算煤的各项指标。以下是一些常用的煤质分 析计算公式： 1.硫分计算公式： 煤中硫分的含量对煤的利用具有重要影响，常用的硫分计算公式如下：硫分（%）=（烧失量（%）-挥发分（%）-固定碳（%）-灰分（%）） /100 2.燃烧热计算公式： 燃烧热是评价煤的能量价值的重要指标，常用的燃烧热计算公式如下：Q（kcal/kg）= 80.09×固定碳（%）+336.76×挥发分（%）+26.03× 灰分（%）+6.31×硫分（%） 3.空气需求量计算公式： 空气需求量是指煤炭燃烧所需要的空气量，常用的空气需求量计算公 式如下： 空气需求量（m^3/kg）=（100-挥发分（%））/ 21 4.灰熔化温度计算公式： 灰熔化温度是指煤灰在燃烧过程中熔化的温度，常用的灰熔化温度计 算公式如下：
灰熔化温度（℃）=1.5×Si（%）+0.8×Fe（%）+0.5×Al（%）- 0.7×CaO（%） 其中，Si代表二氧化硅的质量分数，Fe代表氧化铁的质量分数，Al 代表氧化铝的质量分数，CaO代表氧化钙的质量分数。 5.可磨性指数计算公式： 可磨性指数是评价煤炭可磨性的指标，常用的可磨性指数计算公式如下： 可磨性指数（HGI）=13+6.93×黏结组分（%） 其中，黏结组分包括黏结水、玻璃体和焦油等。 6.卡伯分析公式： 卡伯指数是用来评价煤炭结块性质的指标，常用的卡伯分析公式如下：卡伯指数（G）=13.6×灰分（%）+2.8×黏结指数（%） 其中，灰分和黏结指数都是衡量煤炭颗粒结构以及结块性质的指标。 以上是一些常用的煤质分析计算公式，可以通过这些公式来评价煤炭 的品质和性能，为煤炭的利用提供参考。当然，煤质分析是一个复杂的过程，还需要结合实际情况和实验数据进行综合分析和判断。
煤质分析常用公式 一、发热量计算公式 1 、热容量计算公式。E= 2 、弹筒发热量计算公式Q b = 3 、空干基高位热值计算公式Q gr,ad = Q b,ad － (94.1S b,ad ＋ Q b,ad ) 注：当全硫含量低于 4.00% 时，或发热量大于14.60MJ/kg 时，用全硫（按GB/T214 测定）代替 S b,ad 。 一、发热量计算公式 1、热容量计算公式。 E= 2、弹筒发热量计算公式 Q b= 3、空干基高位热值计算公式 Q gr,ad= Q b,ad－(94.1S b,ad＋Q b,ad) 注：当全硫含量低于4.00%时，或发热量大于14.60MJ/kg时，用全硫（按GB/T214测定）代替S b,ad。(引用国标GB/T213-2003《煤的发热量测定方法》中9.3.2条)。 4、收到基低位热值计算公式 Q net,ar=(Q gr,ad－206H ad) 5、空干基高位热值换算为干基高位热值公式 Q gr,d=Q gr,ad× 6、硝酸生成热计算公式 q n=QG0.0015 7、冷却校正公式 7.1国标公式 C=（n－a）V n＋aV0
当≤1.20时，a= 当＞1.20时，a= V0=K（t0―t j）＋A （测发热量时用）V n=K（t n―t j）＋A 7.2瑞方公式 C=nV0+ 7.3奔特公式 C= 式中： E——热容量J/K Q b——弹筒发热量MJ/kg Q gr,ad——空干基高位热值MJ/kg Q net,ar——收到基低拉热值MJ/kg Q gr,d——干基高位热值MJ/kg Q——苯甲酸热值J/g G——试样重量g q1——点火丝热值J q2——添加物热值J qn——硝酸生成热J ——主期温升K或℃ ——点火后1'40''时的温升K或℃ C——温升冷却校正值K或℃ ——硝酸校正系数当Q b≤16.7MJ/kg时，＝0.001 当16.7MJ/K＜Q b≤25.1MJ/kg时，＝0.0012
一、煤的分析基准 1）收到基：以收到状态的煤为基准，来表示煤中各组成成分的百分比。 工业分析：M ar＋H ar＋V ar＋FC ar＝100 元素分析：C ar＋H ar＋N ar＋S c·ar＋O ar＋A ar＋M ar＝100 式中S c·ar——煤中可燃硫。 2）空气干燥基：以空气干燥状态的煤为基准，来表示煤中各组成成分的百分比。 工业分析：M ad＋A ad＋V ad＋FC ad＝100 元素分析：C ad＋H ad＋N ad＋S c·ad＋O ad＋A ad＋M ad＝100 3) 干燥基：以无水状态的煤为基准，来表示煤中各组成成分的百分比。 工业分析：A d＋V d＋FC d＝100 元素分析：C d＋H d＋N d＋S c·d＋O d＋A d＝100 4）干燥无灰基：以假想的无水无灰状态的煤为基准，来表示煤中各组成成分的百分比。 工业分析：V daf＋FC daf＝100 元素分析：Cdaf＋H daf＋N daf＋S c·daf＋O daf＝100 二、各种煤的换算 实验室应用分析试样测定各种成分的含量，其计算结果为空气干燥基。空气干燥基是换算为其它各基准的基础。设计锅炉设备和计算煤耗，要求采用收到基来表示煤中各组成成分的百分比，使之符合锅炉实际运行情况；在研究煤的组成结构时则要采用干燥无灰基来表示，以避免水分和灰分的干扰。 试验项目右下标代表符号 分析结果要从一种基准换算到另一种基准时，可按下式进行 Y＝KX0 式中：X0——按原基准计算的某一组成含量百分比； Y ——按新基准计算的同一组成含量百分比；
三、低位发热量和高位发热量的计算 1．低位发热量的计算公式 应用基低位发热量Q y D＝Q y G－54H y－6W y（×4．1868 kJ/kg） 干燥基低位发热量Q g D＝Q g G－54H g（×4．1868 kJ/kg） 可燃基低位发热量Q r D＝Q r G－54H r（×4．1868 kJ/kg） 2．高位发热量的计算公式 高位发热量是根据其成分含量用下列经验公式计算 Q y G＝81C y－300H y－26W y（O y－S y R）（×4．1868 kJ/kg） 除可燃基与干燥基低位发热量的换算系数可采用上表外，其余换算应采用以下公式： Q y D＝Q r D－[100－（A y－W y）/100]－6W y（×4．1868 kJ/kg） Q y D＝Q g D×（100－W y/100）－9W y（×4．1868 kJ/kg） Q y D＝（Q f D＋6W f）×（100－W y/100－W f）－6 W y（×4．1868 kJ/kg）
煤炭常用指标、含义及表示
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煤炭常用指标、含义及表示 heat热量(单位里用Q表示热量) ａsh coｎｔeｎt 灰份 Ｖolatile Mattｅｒ挥发份 waｔer content 水分 Ｑnet,aｒ--收到基低位发热量，J／g; Qgｒ,ａｄ－-分析煤样的高位发热量,J/g; Mar--收到基水份，%; Ｍａｄ--空气干燥基水份，%。 Ｑｇr,aｄ--分析煤样的高位发热量，J/g； Qb,aｄ-－分析煤样的弹筒发热量,J/g; 空气干燥基挥发份(Ｖad)、干燥基挥发份（Vｄ）、干燥无灰基挥发份（Ｖdaf）和收到基挥发份(Var）。 空气干燥基灰分（Aad）、干燥基灰分(Aｄ),收到基灰分(Ａar）。 空气干燥基全硫（St,aｄ)、干燥基全硫(Ｓｔ.d)及收到基全硫（Ｓｔ,ａr)。 煤炭五大常用指标给你做参考。 第一个指标:水分。 煤中水分分为内在水分、外在水分、结晶水和分解水。 煤中水分过大是，不利于加工、运输等，燃烧时会影响热稳定性和热传导,炼焦时会降低焦产率和延长焦化周期。 现在我们常报的水份指标有: １、全水份(Ｍt）,是煤中所有内在水份和外在水份的总和，也常用Mａr表示。通常规定在８％以下。 2、空气干燥基水份(Mad),指煤炭在空气干燥状态下所含的水份。也可以认为是内在水份,老的国家标准上有称之为“分析基水份”的。 第二个指标:灰分 指煤在燃烧的后留下的残渣。 不是煤中矿物质总和,而是这些矿物质在化学和分解后的残余物。 灰分高,说明煤中可燃成份较低。发热量就低。 同时在精煤炼焦中，灰分高低决定焦炭的灰分。 能常的灰分指标有空气干燥基灰分(Ａad)、干燥基灰分（Ａｄ)等。也有用收到基灰分的(Aar)。 第三指标:挥发份(全称为挥发份产率)Ｖ 指煤中有机物和部分矿物质加热分解后的产物,不全是煤中固有成分，还有部分是热解产物,所以称挥发份产率。 挥发份大小与煤的变质程度有关，煤炭变质量程度越高,挥发份产率就越低。
煤分析基础知识 1．动力用煤的分类 燃煤电厂发电用煤大体是：烟煤占90%，无烟煤占5%，褐煤占4%，其他煤占1%。 无烟煤是煤化程度最高的煤，挥发分含量最低，Vdaf<10%，密度最大，着火点高，无粘结性，燃烧时多不冒烟。 烟煤的煤化程度高于褐煤而低于无烟煤，挥发分含量范围很宽， 10% 2.1.1煤中的水分按结合状态可分为游离水和化合水两大类。游离水是以吸附、附着等机械方式与煤结合，如硫酸钙（CaSO4.2H2O），高岭土 （Al2O3.2SiO2.2H2O）中的结晶水。煤的工业分析，只测定游离水，不测化合水。 游离水按其赋存状态又分为外在水分和内在内水。 煤的外在水分是指吸附在煤颗粒表面上或非毛细孔穴中的水分，在实际测定中是指煤样达到空气干燥状态所失去的那部分水分。煤的外在水分很容易蒸发，只要将煤放在空气中干燥，直到煤表面的水蒸气压和空气相对湿度平衡即可。 煤的内在水是指吸附或凝聚在煤颗粒内部毛细孔中的水,在实际测定中指煤样达到空气干燥状态时保留下来的那部分水分。 煤的外在水分和内在水分的总和,称为全水分。 工业分析中测定的水分有原煤样的全水分和分析煤样的水分两种。 2.1.2煤的灰分不是煤中的固有成分，而是煤中所有可燃物质完全燃烧以及煤中矿物质在一定温度下产生一系列分解、化合等复杂反应后剩下的残渣。所以我们把所测得的灰分称为煤的灰分产率。 2.1.3煤的挥发分也不是煤中的固有成分，是煤样与空气隔绝，并在一定的温度下加热一定时间，从煤中有机物分解出来的液体和气体的总和称为煤的挥发分产率。主要成分是低分子烃类，如甲烷、乙炔、乙烯、丙烯等。此外还有常温下呈液态的苯、酚类化合物，由煤炭芳烃核的侧键基裂解生成的一氧化碳、二氧化碳、水、硫化氰和甲烷，矿物质热解析出的结晶水和二氧化碳，硫磺蒸汽和硫化氢等。当然气态产物中还含有分析煤样水分，不过，这在计算挥发分时要减去。 2.1.4煤样的固定碳是不测的，是通过计算从煤样中减去水分，灰分，挥发分后剩下的部分。 煤质分析方法 第一节煤中全水分的测定方法 1.一般要求 1.1 煤样：采用粒度小于13mm的煤样，煤样量约2kg。 1.2 煤样的制备。 1.3 破碎设备：破碎过程中水分无明显损失，全部敲打成粒度小于13mm。 1.4 制备方法：用四分取样法从破碎到粒度小于13mm的煤样中取出约500g煤样，装入密 封容器。 1.5 在测定全水分之前，首先应检查煤样容器的密封情况，称取煤样之前，应将密闭容器 中的煤样充分混全至少1min。 2．分析方法 2.1 方法提要 称取一定量的粒度小于13mm的煤样，在空气流中，于105～110℃下干燥到质量恒定，然后根据煤样的质量损失计算出全水分的含量。 2.2 仪表、设备 2.2.1 浅盘：由镀锌铁板或铝板等耐热、耐腐蚀材料制成，其规格应能容纳100g煤样，且单 位面积负荷不超过1g/cm2，盘的质量不大于500g。 2.2.2 带有自动控温装置和鼓风机，并能保持温度在105～110℃范围内。 2.2.3 工业天平：感量0.1g。 2.3 测定步聚 2.3.1 用已知质量的干燥、清洁的浅盘（2.2.1）称取煤样100g（称准到0.5g），并均匀地 摊平，然后放入预先鼓风并加热到105～110℃的干燥箱中。在鼓风的条件下，干 燥2h。 2.3.2 将浅盘取出，趁热称量，称准到0.5g。 2.3.3 计算方法 M t = m l /m×100 式中：M t――煤样的全水分，％； m――煤样的质量，g； m l――干燥后煤样减少的质量，g。 报告值修约小数点后一位。 3．精密度 第二节 煤的工业分析方法 1．内在水分的测定 1.1 方法提要 称取一定量的空气干燥煤样，置于105～110℃干燥箱中，在空气流中干燥到质量恒定。然后根据煤样损失计算出水人的百分含量。 1.2 仪器、设备 1.2.1 干燥箱：带有自动控温装置，内装有鼓风机，并能保持温度105～110℃范围内。 1.2.2 干燥箱：内装有变色硅胶或粒状无水氯化钙。 1.2.3 玻璃称量瓶：直径40mm ，高25mm ，并带有严密的磨口盖（见图1）。 1.2.4 分析天平：感量0.0001g 。 1.3 分析步聚 1.3.1 用预先干燥并称量过（精确至0.0002g ）的称量瓶称取粒度为0.2mm 以下空气干燥煤样1±0.1g ，精确至0.0002g ，平摊在称量瓶中。 1.3.2 打开称量瓶盖，放入预先鼓风（1）并已加热到105～110℃的干燥箱中。在一直鼓风的 条件下，干燥1h 。 注：预先鼓风是为了使用温度均匀。将称好装有煤样的称量瓶放入干燥箱前3～5min 就开始鼓风。 1.3.3 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（约20min ）后，称量。 1.3.4 分析结果的计算 空气干燥煤样的水分按式（1）计算： 1） 式中：M ad ――空气干燥煤的水分含量，％ m l ――煤样干燥后失去的质量，g ； m ――煤样的质量，g 。 1.4 水分测定的精密度 2 灰分的测定 2.1 缓慢灰化法 2.1.1 方法提要 称取一定量的空气干燥煤样，放入马弗炉中，以一定的速度加热到815±10℃，灰化并灼烧到质量恒定。以残留物的质量占煤样质量的百分数作为灰分产率。 2.1.2 仪器、设备 2.1.2.1 马弗炉：能保持温度为815±10℃。炉膛具有足够的恒温度。炉后壁上部带有直径为 煤质化验指标 水分 煤中水分分为内在水分、外在水分、结晶水和分解水。 煤中水分过大，不利于加工、运输等，燃烧时会影响热稳定性和热传导，炼焦时会降低焦产率和延长焦化周期。 现在我们常报的水份指标有： 1、全水份（Mt），是煤中所有内在水份和外在水份的总和，也常用Mar表示。通常规定在8%以下。 2、空气干燥基水份(Mad)，指煤炭在空气干燥状态下所含的水份。也可以认为是内在水份，老的国家标准上有称之为“分析基水份”的。 灰分 指煤在燃烧后留下的残渣。不是煤中矿物质总和，而是这些矿物质在化学和分解后的残余物。灰分高，说明煤中可燃成份较低。发热量就低。同时在精煤炼焦中，灰分高低决定焦炭的灰分。通常的灰分指标有空气干燥基灰分（Aad）、干燥基灰分（Ad）等。也有用收到基灰分的（Aar）。 精煤灰分等级划分 挥发份（全称为挥发份产率）V 指煤中有机物和部分矿物质加热分解后的产物，不全是煤中固有成分，还有部分是热解产物，所以称挥发份产率。挥发份大小与煤的变质程度有关，煤炭变质量程度越高，挥发份产率就越低。在燃烧中，用来确定锅炉的型号；在炼焦中，用来确定配煤的比例；同时更是汽化和液化的重要指标。 常使用的有空气干燥基挥发份（Vad）、干燥基挥发份（Vd）、干燥无灰基挥发份（Vdaf）和收到基挥发份（Var）。其中Vdaf是煤炭分类的重要指标之一。 固定碳 不同于元素分析的碳，是根据水分、灰分和挥发份计算出来的。 FC+A+V+M=100 相关公式如下： FCd=100-Ad-Vd 全硫 St 是煤中的有害元素，包括有机硫、无机硫。1%以下才可用于燃料。部分地区要求在0.6和0.8以下，现在常说的环保煤、绿色能源均指硫份较低的煤。常用指标有：空气干燥基全硫(St,ad）、干燥基全硫(St.d)及收到基全硫(St,ar)。 精煤硫分等级划分 煤的发热量 煤的发热量，又称为煤的热值，即单位质量的煤完全燃烧所发出的热量。煤的发热量时煤按热值计价的基础指标。煤作为动力燃料，主要是利用煤的发热量，发热量愈高，其经济价值愈大。同时发热量也是计算热平衡、热效率和煤耗的依据，以及锅炉设计的参数。 煤的发热量表征了煤的变质程度（煤化度），这里所说的煤的发热量，是指用1.4比重液分选后的浮煤的发热量（或灰分不超过10%的原煤的发热量）。成煤时代最晚煤化程度最低 煤的工业分析：煤中水分、灰分、挥发分、和固定碳四个项目分析的总称。 一、全水分的测定（空气干燥法） 水是煤炭的组成部分，煤中水分含量与其变质程度有一定的关系。煤中含水量过多，会增加加工利用的难度，同时也会给运输、贮存带来不利的影响；煤中含水量高，其发热量就降低，因为煤在燃烧过程中，水分蒸发要消耗相当热量。全水分还是商品煤的定量指标，如：洗精煤的计量指标定在7.0%。煤中水分按其存在状态，可以分为游离水和化合水。 图1煤中水分存在状态的分类 游离水：以吸附、附着等机械方式与煤结合的水。 化合水：以化合的方式与煤中矿物质结合的水，也叫结晶水。 例如：硫酸钙（CaSO4·H2O）、高岭土（Al2O3·2SiO2·2H2O）中的水。 煤中的游离水又分为外在水分和内在水分。 煤中水分游离水外在水分内在水分化合水全水分 外在水分：是附在煤的表面上的水，在实际测定中是指煤样达到空气干燥状态时所失去的水。 内在水分：是吸附在煤颗粒内部的毛细孔中的水。 煤中水分的测定主要是指全水分的测定和一般分析实验煤样水分的测定，这两种测定的原理和操作基本相同。 煤中全水分的测定包括内在水分和外在水分的测定。 全水分：煤的内在水分和外在水分的总和 全水的分析步骤： 1、在预先干燥并已称量过的称量瓶内，称取粒度小于6mm的煤样10～12g，称准至0.01g平摊在称量瓶中。 2、打开称量瓶盖，放入预先鼓风并已加热到105～110℃的干燥箱中，在一直鼓风的条件下，烟煤干燥2h，无烟煤干燥3h。 3、从干燥箱中取出称量瓶，立即盖上盖，在空气中冷却约5min。然后放入干燥器中冷却至室温（约20min）后称量。 4、计算： 计算方法：Mt=(m0+m-m1)/m×100 式中： Mt-----一般分析试验煤样水分的质量分数，% m0---------煤样瓶皮重 m---------称取的一般分析试验煤样的质量，单位为克（g） m1--------煤样干燥后的质量，单位为克（g）。 二、分析水分的测定（空气干燥法）： 分析步骤： 1、在预先干燥并已称量过的称量瓶内称取粒度小于0.2mm的空气干燥煤样（1±0.1g），称准至0.0002g平摊在称量瓶中。 2、打开称量瓶盖，放入预先鼓风并已加热到105～110℃的干燥箱中。在一直鼓风的条件下，烟煤干燥1h，无烟煤干燥1.5h。（预先鼓风是为了使温度均匀） 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（约20min）后称量。 4、计算方法： Mad=(m0+m-m1)/m×100 式中： Mad-------一般分析试验煤样水分的质量分数，% 煤质化验指标 水分。 煤中水分分为内在水分、外在水分、结晶水和分解水。 煤中水分过大是，不利于加工、运输等，燃烧时会影响热稳定性和热传导，炼焦时会降低焦产率和延长焦化周期。 现在我们常报的水份指标有： 1、全水份（Mt），是煤中所有内在水份和外在水份的总和，也常用Mar表示。通常规定在8%以下。 2、空气干燥基水份(Mad)，指煤炭在空气干燥状态下所含的水份。也可以认为是内在水份，老的国家标准上有称之为“分析基水份”的。 灰分 指煤在燃烧的后留下的残渣。 不是煤中矿物质总和，而是这些矿物质在化学和分解后的残余物。 灰分高，说明煤中可燃成份较低。发热量就低。 同时在精煤炼焦中，灰分高低决定焦炭的灰分。 能常的灰分指标有空气干燥基灰分（Aad）、干燥基灰分（Ad）等。也有用收到基灰分的（Aar）。 挥发份（全称为挥发份产率）V 指煤中有机物和部分矿物质加热分解后的产物，不全是煤中固有成分，还有部分是热解产物，所以称挥发份产率。 挥发份大小与煤的变质程度有关，煤炭变质量程度越高，挥发份产率就越低。在燃烧中，用来确定锅炉的型号；在炼焦中，用来确定配煤的比例；同时更是汽化和液化的重要指标。 常使用的有空气干燥基挥发份（Vad）、干燥基挥发份（Vd）、干燥无灰基挥发份（Vdaf）和收到基挥发份（Var）。 其中Vdaf是煤炭分类的重要指标之一。 固定碳 不同于元素分析的碳，是根据水分、灰分和挥发份计算出来的。 FC+A+V+M=100 相关公式如下：FCad=100-Mad-Aad-Vad FCd=100-Ad-Vd FCdaf=100-Vdaf 全硫St 是煤中的有害元素，包括有机硫、无机硫。1%以下才可用于燃料。部分地区要求在0.6和0.8以下，现在常说的环保煤、绿色能源均指硫份较低的煤。 常用指标有：空气干燥基全硫(St,ad）、干燥基全硫(St.d)及收到基全硫(St,ar)。 煤的发热量 煤的发热量，又称为煤的热值，即单位质量的煤完全燃烧所发出的热量。煤的发热量时煤按热值计价的基础指标。煤作为动力燃料，主要是利用煤的发热量，发热量愈高，其经济价值愈大。同时发热量也是计算热平衡、热效率和煤耗的依据，以及锅炉设计的参数。 煤质分析 煤的元素分析与工业分析 通过元素分析方法得出的煤的主要组成成分，称元素分析成分。它包括碳（C）、氢（H）、氧（O）、氮（N）、硫（S）、灰分（A）、水分（M）。其中碳、氢、硫是可燃成分。硫燃烧后要生成SO2，及少量SO3，故它是有害成分。煤中的水分和灰分也都是有害成分。 通过元素分析成分可以了解煤的特性及实用价值，燃烧计算也都使用元素分析数据。但元素分析方法较为复杂。 发电厂常用较为简便的工业分析方法得到工业分析成分，用它可以基 本了解煤的燃烧特性。 煤的工业分析是把煤加热到不同温度和保持不同的时间而获得水分、挥发分、固定碳、灰分的百分组成。 一、煤的元素分析 煤的元素分析是测定煤中碳（C）、氢(H)、氧(O)、氮(N)、硫 (S)、磷（P）等元素的含量。 碳是煤中最主要的可燃元素，也是煤中最基本的成分，其含量 约占40%~85%。1KG碳完全燃烧生成二氧化碳，能放出约 32825.56KJ热量。1KG碳不完全燃烧生成一氧化碳，只能放出约9258.06KG的热量。碳的燃烧特点是不易着火，燃烧缓慢， 火焰短。煤的碳化程度越深，即含碳量越多，则着火和燃烧越困难。 氢是煤中单位发热量最高的元素，但含量不多，约占3%~6%。氢极容易燃烧，且燃烧速度快。 煤中的硫由有机硫、硫化铁和硫酸盐中的硫三部分组成。前两种硫可以燃烧，构成所谓的挥发硫或可燃硫；后一种硫不能燃烧，将其并入灰分。硫是煤中的有害元素。 氧是煤中的杂质，不能产生热量。由于氧的存在，使得煤中可燃元素的含量相对降低。煤中的氧有两部分，一部分是游离的氧，它能助燃；另一部分以化合物状态存在，不能助燃。 氮、磷是煤中的杂质，其含量很小，对煤的燃烧影响不大。二、煤的工业分析 煤的工业分析是对煤的水分、灰分、挥发分和固定碳等指标的测定。通常煤的水分、灰分、挥发分是直接测出的，而固定碳是用差减法计算出来的。 广义上讲，煤的工业分析还包括煤的全硫分和发热量的测定，又叫煤的全工业分析。 （一）煤的水分 煤的水分，是煤炭计价中的一个辅助指标。 煤的水分直接影响煤的使用、运输和储存。煤的水分增加，煤中有用成分相对减少，且水分在燃烧时变成蒸汽要吸热，因而 煤质分析方法 煤的工业分析1 [煤的工业分析]煤的工业分析，又叫煤的技术分析或实用分析，是评价煤质的基本依据。在国家标准种，煤的工业分析包括煤的水分、灰分、挥发分和固定碳等指标的测定。通常煤的水分、灰分、挥发分和固定碳等指标的测定。通常煤的水分、灰分、挥发分是直接测出的，而固定碳是用差减法计算出来的。广义上讲，煤的工业分析还包括煤的全硫分和发热量的测定，又叫煤的全工业分析。 1、煤的水分 煤的水分，是煤炭计价中的一个辅助指标。 煤的水分直接影响煤的使用、运输和储存。煤的水分增加，煤中有用成分相对减少，且水分在燃烧时变成蒸汽要吸热，因而降低了煤的发热量。煤的水分增加，还增加了无效运输，并给卸车带来了困难。特点是冬季寒冷地区，经常发生冻车，影响卸车，影响生产，影响车皮周转，加剧了运输的紧张。 煤的水分也容易引起煤炭粘仓而减小煤仓容量，甚至发生堵仓事故。 随着矿井开采深度的增加，采掘机械化的发展和井下安全生产的加强，以及喷露洒水、煤层注水、综合防尘等措施的实施，原煤水分呈增加的趋势。为此，煤矿除在开采设计上和开采过程中的采煤、掘进、通风和运输等各个环节上制定减少煤的水分的措施外，还应在煤的地面加工中采取措施减少煤的水分。 （1）煤中游离水和化合水 煤中水分按存在形态的不同分为两类，既游离水和化合水。游离水是以物理状态吸附在煤颗粒内部毛细管中和附着在煤颗粒表面的水分；化合水也叫结晶水，是以化合的方式同煤中矿物质结合的水。如硫酸钙（NaSO4.2H2O）和高龄土（AL2O3.2SiO2.2H2O）中的结晶水。游离水在105～110C的温度下经过1～2小时可蒸发掉，而结晶水通常要在200C以上才能分解析出。 煤的工业分析中只测试游离水，不测结晶水。 （2）煤的外在水分和内在水分 煤的游离水分又分为外在水分和内在水分。 外在水分，是附着在煤颗粒表面的水分。外在水分很容易在常温下的干燥空气中蒸发，蒸发到煤颗粒表面的水蒸气压与空气的湿度平衡时就不再蒸发了。 煤炭化验中各种基的换算 1.煤质分析化验基准的概念在煤质分析化验中，不同的煤样其化验结果是不同的。同一煤样在不同的状态下其测试结果也是 不同的。如一个煤样的水分，经过空气干燥后的测试值比空气干燥前的测试值要小。所以，任何 一个分析化验结果，必须标明其进行分析化验时煤样所处的状态。否则，该分析见表31-11.现分 叙如下： 分析基（ad）：进行煤质分析化验时，煤样所处的状态为空气干燥状态。 干燥基（d）：进行煤质分析化验时，煤样所处的状态为无水分状态。 收到基（ar）：进行煤质分析化验时，煤样所处的状态为收到该批煤所处的状态。 干燥无灰基（daf）：煤样的这种状态实际中是不存在的，是在煤质分析化验中，根据需要换算 出的无水、无灰状态。 无水无矿物质基（dmmf）：煤样的这种状态实际中也是不存在的，也是换算出的无水、无矿质状 态。 恒湿无灰基（maf）：煤样的这种状态也是换算出来的。恒湿的含义是指温度在30c，相对湿度为 96%时测得煤样的水分（或叫最高内在水分）； 2.煤质分析化验基准的示意图煤质分析化验中的各种基准可以用示意图表示，如图30-10所示。 煤挥发物质固体水蒸气可挥发物质不可挥发物质灰分外在水份内在水份无水无矿物质基全水干燥无灰基干燥基分析基收到基 3.煤质分析化验基准间的换算 煤质分析化严重，有些基准在实际中是不存在的，是根据需要换算出来的；有些基准在实际存 在，但为了方便，有时不进行测试，而是根据已知基准的分析化验结果进行换算，这样就简单 多了。 化验室中进行煤质分析化验时，使用的煤样为分析煤样。分析煤样是经过一次次破碎和缩分得 到的，它所处的状态为空气干燥状态。所以，化验室中用分析煤样进行分析化验时，其基准为 分析基（又称为空气干燥基）。 分析煤样分析基化验结果，是化验室中直接测到的，是最基础的化验结果，是换算其它基准的 分析化验结果的基础。 煤的工业分析 煤的工业分析也叫技术分析或者实用分析，包括煤中水分、灰分和挥发分的测定及固定碳的计算。煤的工业分析是了解煤质特性的主要指标也是评价煤质的根本依据，根据工业分析的各项测定结果可初步判断煤的性质、种类和各种煤的加工利用效果及其工业用途。 煤的工业分析中各项指标如下： 1、水分，水分一项重要的煤质指标、它在煤的根抵理论研究和加工利用中都具有重要的作用。根据煤中水分随煤的变质程度加深而呈规律性变化：从泥炭、褐煤、烟煤、年轻无烟煤，水分逐渐减少，而从年轻无烟煤到年老无烟煤，水分又增加。煤的水分对其加工利用、贸易和储存运输都有很大影响。锅炉燃烧中，水分高会影响燃烧稳定性和热传导；在炼焦工业中，水分高会降低焦炭产率，而且由于水分大量蒸发带走热量而延长焦化周期；在煤炭贸易上，煤的水分是一个重要的计质和计量指标。在现代煤炭加工利用中，有时水分高反是一件好事，如煤中水分可作为加氢液化和加氢气化的供氢体。在煤质分析中，煤的水分是进行不同基的煤质分析结果换算的根抵数据。 2、灰分，煤中灰分是另一项在煤质特性和利用研究中起重要作用的指标。在煤质研究中由于灰分与其他特性，如含碳量、发热量、结渣性、活性及可磨性等有程度不同的依赖关系，因此可以通过它来研究上述特性。由于煤灰是煤中矿物质的衍生物，因此可以用它来算媒中矿物质含量。此外，由于煤中灰分测定简单，而它在煤中的分布又不易均匀，因此在煤炭采样和制样方法研究中，普通都用它来 评定方法的准确度和精密度。在煤炭洗选工艺研究中，普通也以煤的灰分作为一项洗选效率指标。在煤的燃烧温和化中，根据煤灰含量以及它的诸如熔点、粘度、导电性和化学组成等特性来预测燃烧温和化中可能浮现的腐蚀、沾污、结渣问题，并据此进行炉型选择和煤灰渣利用研究。 3、挥发分，煤的挥发分产率与煤的变质程度有密切的关系。随着变质程度的提高，煤的挥发分逐渐降低。如煤化程度低的褐煤，挥发分产率为 65%~＞37％；变质阶段进人烟煤时，挥发分为 55%~ ＞10％；到达无烟煤阶段，挥发分就降到 10%甚至 3％以下。因此，根据煤的挥发分产率可以大致判断煤的煤化程度。在我国煤炭分类方案以及苏(原)、美、英、法、波和国际煤炭分类方案中都以挥发分作为第一分类指标。根据挥发分产率和测定挥发分后的焦渣特征可以初步确定煤的加工利用途径。如高挥发分煤，干馏时化学副产品产率高，适于作低温干馏或者加氢液化的原料，也可作气化原料；挥发分适中的烟煤，粘结性较好，适于炼焦。在配煤炼焦中，要用挥发分来确定配煤比，以将配煤的挥发分控制到适宜范围 25%~31％。此外，根据挥发分可以估算炼焦时焦炭、煤气和焦油等产率。在动力用煤中，可根据挥发分来选择特定的燃烧设备或者特定设备的煤源。在气化和液 [wiki]化工[/wiki]艺的条件选择上，挥发分也有重要的参考作用。在环境保护中，挥发分还作为一个制定烟雾法令的依据。此外、挥发分与其它媒质特性指标如发热量、碳和氢含量都有较好的相关关系。利用挥发分可以计算煤的发热量和碳、氢、氯含量及焦油产率。 煤质化验指标 水分： 煤中水分分为内在水分、外在水分、结晶水和分解水。 煤中水分过大是，不利于加工、运输等，燃烧时会影响热稳定性和热传导，炼焦时会降低焦产率和延长 焦化周期。 现在我们常报的水份指标有： 1、 全水份（Mt ）,是煤中所有内在水份和外在水份的总和，也常用 Mar 表示。通常规定在8%^下。 2、 空气干燥基水份（Mad ），指煤炭在空气干燥状态下所含的水份。也可以认为是内在水份，老的国家标 准上有称之为“分析基水份”的。 灰分：指煤在燃烧的后留下的残渣。不是煤中矿物质总和，而是这些矿物质在化学和分解后的残余物。 灰分高，说明煤中可燃成份较低。发热量就低。 同时在精煤炼焦中，灰分高低决定焦炭的灰分。 能常的灰分指标有空气干燥基灰分（ Aad ）、干燥基灰分（Ad ）等。也有用收到基灰分的（ Aar ）。 挥发份（全称为挥发份产率） V:指煤中有机物和部分矿物质加热分解后的产物，不全是煤中固有成分， 还有部分是热解产物，所以称挥发份产率。 挥发份大小与煤的变质程度有关，煤炭变质量程度越高，挥发份产率就越低。 在燃烧中，用来确定锅炉的型号；在炼焦中，用来确定配煤的比例；同时更是汽化和液化的重要指标。 常使用的有空气干燥基挥发份（ Vad ）、干燥基挥发份（Vd ）、干燥无灰基挥发份（Vdaf ）和收到基挥发份 （Var ）。其中Vdaf 是煤炭分类的重要指标之一 。 固定碳：不同于元素分析的碳，是根据水分、灰分和挥发份计算出来的。 FC+A+V+M=100 相关公式如下： FCad=100-Mad-Aad-Vad FCd=100-Ad-Vd FCdaf=100-Vdaf 全硫St:是煤中的有害元素，包括有机硫、无机硫。1%^下才可用于燃料。 部分地区要求在0.6和0.8以下， 现在常说的环保煤、绿色能源均指硫份较低的煤。 常用指标有：空气干燥基全硫 （St,ad ）、干燥基全硫（St.d ）及收到基全硫（St,ar ）。 煤的发热量：煤的发热量，又称为煤的热值，即单位质量的煤完全燃烧所发出的热量。 煤的发热量时 煤按热值计价的基础指标。煤作为动力燃料，主要是利用煤的发热量，发热量愈高，其经济价值愈大。同 时发热量也是计算热平衡、热效率和煤耗的依据，以及锅炉设计的参数。 煤的发热量表征了煤的变质程度（煤化度） ，这里所说的煤的发热量，是指用 1.4比重液分选后的浮煤的 发热量（或灰分不超过10%勺原煤的发热量）。成煤时代最晚煤化程度最低的泥炭发热量最低， 25.1MJ/Kg ，成煤早于泥炭的褐煤发热量增高到 25〜31MJ/Kg ，烟煤发热量继续增高，到焦煤和瘦煤时， 碳 含量虽然增加了，但由于挥发分的减少， 特别是其中氢含量比烟煤低的多， 有的低于1%相当于烟煤的1/6 , 所以发热量最高的煤还是烟煤中的某些煤种。 鉴于低煤化度煤的发热量，随煤化度的变化较大，所以， 一些国家常用煤的恒湿无灰基高位发热量作为区分低煤化度煤类别的指标。我国采用煤的恒湿无灰基高位 发热量来划分褐煤和长焰煤。 （1）发热量的单位 热量的表示单位主要有焦耳 （J ）、卡（cal ）和英制热量单位 Btu 。 焦耳，是能量单位。1焦耳等于1牛顿 （N ）力在力的方向上通过 1米的位移所做的功。 1J=1NX 0J 1MJ=1000KJ 焦耳时国际标准化组织（ISO ）所采用的热量单位，也是我国 1984年颁布的，1986年7月1日实施的法 定计量热量的单位。煤的热量表示单位： 卡（cal ）是我国建国后长期采用的一种热量单 位。 1cal 是指1g 纯水从19.5C 加热到20.5C 时所吸收的热 般为20.9 J/g 、KJ/g 、MJ/Kg 煤质分析基本知识 1、煤炭质量的基本指标 一、水分〔M > 煤的水分分为两种,一是内在水分〔Minh > ,是由植物变成煤时所含的水分；二是外水〔Mf > ,是在开采、运输等过程中附在煤表面和裂隙中的水分．全水分是煤的外在水分和内在部分总和。一般来讲,煤的变质程度越大,内在水分越低。褐煤、长焰煤内在水分普通较高,贫煤、无烟煤内在水分较低。 水分的存在对煤的利用极其不利,它不仅浪费了大量的运输资源,而且当煤作为燃料时,煤中水分会成为蒸汽,在蒸发时消耗热量；另外,精煤的水分对炼焦也产生一定的影响。一般水分每增加2 % ,发热量降低100kcal/kg<大卡／千克〕；冶炼精煤中水分每增加1 % ,结焦时间延长5 一10min . 二、灰分〔A > 煤在彻底燃烧后所剩下的残渣称为灰分,灰分分外在灰分和内在灰分。外在灰分是来自顶板和夹研中的岩石碎块,它与采煤方法的合理与否有很大关系。外在灰分通过分选大部分能去掉。内在灰分是成煤的原始植物本身所含的无机物,内在灰分越高,煤的可选性越差。灰是有害物质．动力煤中灰分增加,发热量降低、排渣量增加,煤容易结渣；一般灰分每增加2% ?发热量降低10okcal / kg 左右。冶炼精煤中灰分增加,高炉利用系数降低,焦炭强度下降,石灰石用量增加；灰分每增加1 % ,焦炭强度下降2 % ,高炉生产能九下降3 % ,石灰石用量增加 4 % . 三、挥发分〔V > 煤在高温和隔绝空气的条件下加热时,所排出的气体和液体状态的产物称为挥发分。挥发分的主要成分为甲烷、氢及其他碳氢化合物等。它是鉴别煤炭类别和质量的重要指标之一。一般来讲,随着煤炭变质程度的增加,煤炭挥发分降低。褐煤、气煤挥发分较高,瘦煤、无烟煤挥发分较低。 四、固定碳质最〔FC > 固定碳含量是指除去水分、灰分和挥发分的残留物,它是确定煤炭用途的重要指标。从100减去煤的水分、灰分和挥发分后的差值即煤的固定碳含量。根据使用的计算挥发分的基准,可以计算出干基、干燥无灰基等不同基准的固定碳含量。 五、发热量〔Q > 发热量是指单位质量的煤完全的燃烧时所产生的热量,主要分为高位发热量和低位发热量。煤的高位发热量减去水的汽化热即是低位发热量。发热量国际单位为百万焦耳／千克煤质分析方法
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