煤工业分析考试题答案

煤的工业分析煤的工业分析——————煤的发热量煤的发热量

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的泥炭发热量最低，一般为20.9～25.1MJ/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=1N×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：

J/g、KJ/g、MJ/Kg

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时所吸收的热量。

欧美一些国家多采用15Ccal，即1g纯水从14.5C加热到15.5C时所吸收的热

量。

1cal(20Ccal)=4.1816J

1cal(15Ccal)=4.1855J

1956年伦敦第误解蒸汽性质国际会议上通过的国际蒸汽表卡的温度比

15Ccal还低，其定义如下：

煤的工业分析

一、水分的测定（烟煤和无烟煤）

1、煤中水分以什么形态存在？

答：从水的不同结合状态来看，煤中水分存在形态一为游离水，一为化合水。

游离水是以吸附、附着等机械方式同煤结合。化合水是以化合方式同煤中的矿物质结合，也叫结晶水，例好生石膏（CaSO4．2Ｈ2O）、高岭土（Al2O3．2SiO2．2H2O）中的结晶水。

在煤的工业分析中，只测定游离水而不测定结晶水，因游离水在105～110℃的温度下经过1～2小时后即可全部除掉，而结晶水通常要在200℃以上才能分解析出。

2、什么叫最高内在水分，有什么测定意义？

答：吸附和凝聚在煤的毛细孔中的饱和水分叫最高内在水分。由于煤的孔隙度同煤的煤化程度不一定规律，所以最高内在水分的大小在相当程度上能表征煤的煤化程度；尤其是能更好地区分低煤化度煤。如年轻褐煤最高内在水分多在25%以上，少数的如云南弥勒褐煤的最高内在水分达31.8%。最高内在水分含量小于2%的烟煤，几乎都是强粘结性和高发热量的肥煤和主焦煤。无烟煤的最高内在水分比烟煤的又有所增高，这是无烟煤的内部孔隙又增大的缘故。

3、煤的全水分和应用煤水分有没有区别？

答：煤的全水分的代表符号是WQ，应用煤水分的代表符号是WY，两者的数值和含义有时相同，只是应用煤水分指的是已准备好并即将使用的煤（如在送入锅炉燃烧之前或送入焦炉炼焦之前的煤）的全部水分。全水分通常是指煤从矿井或煤层中刚开采出来时的全部水分，或商品煤即将发运时的全部水分。

4、分析煤样水分（Wf）和内水分（WNZ）的测定有何异同？

答：测定这两种水分的煤样都是空气干燥煤样，测定的温度相同（105～110℃），不同的是煤样粒度、重量和干燥时间。

测定分析煤样水分的试样粒度在0.2mm以下，试样量为1g，烟煤的干燥时间为1h，无烟煤为1～1.5h；测定内在水分的试样粒度小于3mm，试样量为10～15g，烟煤干燥时间为2h，无烟煤为2.5～3h。

煤的工业分析

一、煤的化学成分和工艺性质

煤是重要的工业原料。它的用途很广泛，除作燃料用外，还是重要的化工原料。为了合理的利用煤炭资源，必须对煤的化学成分及其性质进行研究，以便综合利用。

（一）煤的元素组成

煤主要是由碳C、氢H、氧O、氮N、硫S、磷P等元素构成的有机质，以及一些矿物杂质、水分等无机质组成。其中，有机质主要是由碳、氢、氧组成，它们占有机质的95%以上；此外，还有氮、硫、少量的磷及金属元素等。

对煤的元素组成的研究，主要是通过元素分析进行的。

1.碳

碳是煤中有机物质的主要组成部分。也是煤燃烧过程中产生热量的重要元素，每公斤纯碳完全燃烧时能放出34080.6KJ的热量。煤中碳元素的含量是随变质程度的加深而增加。泥炭的含碳量为50～60%，褐煤为60-77%，烟煤为74～92%，无烟煤为90～98%。

2.氢

氢是煤中有机质的重要元素。每公斤氢完全燃烧时能产生143138.3KJ的热量，约为碳的4.2倍。煤中含氢量的多少

与成煤原始物质有直接关系。腐泥煤的氢含量比腐植煤高，一般在6%以上，有时可达11%；而腐植煤的氢含量一般不超过6%.最低为1%左右。随着变质程度的加深，氢含量有逐渐减少的趋势。

3.氧

煤中氧的含量变化很大，并随变质程度加深而降低。泥炭中氧含量为30-40%，褐煤中氧含量高达15～30%，烟煤为1～16%，无烟煤更不，一般小于2%。当煤氧化时，氧含量迅速增高，碳、氢含量明显降低。因此，氧含量是确定煤层风、氧化带深度的主要指标之一。

4.氮

氮在煤中含量较少，它主要来自成煤植物中的蛋白质。碳含量小于75%的某些褐煤，氮含量可达2～2.7%，无烟煤为0.5～1.5%。氮含量随变质程度增高稍有降低。

在高温加工时，一部分氮转化为氨及吡啶类等有机含氮化合物，这些化学产品可回收制成硫酸铵、尿素、氨水等氮肥。

5.硫

硫是煤的有害物质。它在煤中常以三种形式出现，第一种为硫化物硫，绝大部分是以黄铁矿FeS2和少量白铁矿FeS2硫形态存在；第二种为有机硫，主要来自成煤时植物和微生物中的蛋白质；第三种为硫酸盐硫，主要是石膏CaS04·2H20中的硫。煤中硫的含量一般在0.5～3.0%之间，我国煤中硫含

煤的工业分析方法

GB/T 212-2008

1内容和意义

工业分析也叫技术分析或实用分析，包括煤中水分（M）、灰分（A）、和挥发分 （V）的测定及固定碳（FC）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基本依据，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。

2 水分的测定

2.1 水分测定方法

煤的水分测定方法：A 通氮干燥法 B 空气干燥法 C 微波干燥法

方法A适用于所有煤种，方法B仅适用于烟煤和无烟煤。C适用于褐煤和烟煤水分的快速测定。

在仲裁分析中遇到有用一般分析试验煤样水分进行校正以及基的换算时，应用方法A测定一般分析试验煤样的水分。

2.2 试验步骤

本实验室采用空气干燥法

称样——分析煤样（1±0.1)g；称准到0.0002g，平摊在称量瓶中；

升温——干燥箱控温在（105~110）℃；

鼓风——提前（3~5）min；（注：预先鼓风是为了使温度均匀）；

干燥——打开称量瓶盖，置于干燥箱中： 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）℃

终止条件：△m<0.0010或质量增加

Mad<2.00％不必进行检查性干燥。

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计算依据

2.3 结果的计算

计算公式： Mad=m1/m×100

Mad——一般分析试验煤样水分的质量分数，％

m——称取的一般分析试验煤样的质量，单位为克（g） m1——煤样干燥后失去的质量，单位为克（g）

2.4 水分测定的精密度

水分（Mad）／％ 重复性限／％