一、煤的工业分析

煤的工业分析也叫技术分析或实用分析，包括煤中水分、灰分、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征的基础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以初步判断煤的性质、种类及其利用途径。

1.煤的水分

煤中的水分按其存在形态可分为三种：外在水分、内在水分和结晶水。

外在水分：在一定条件下煤样与周围空气湿度达到平衡时所含有的水分。它是在煤的开采、运输、储存过程中，由于机械作用，水分附着于煤颗粒表面或大的毛细管中。将煤放置在空气中，这类水分就会不断蒸发。外在水分与外在条件有关，而与煤质本身无关。

内在水分：在一定条件下煤样达到空气干燥状态时所保持的水分。这类水分吸附或凝聚在煤颗粒内部的毛细孔中，由于毛细孔的吸附力作用，内在水分比外在水分难蒸发。在室温条件下，内在水分不易除去。

煤的外在水分和内在水分的总和称为全水分。

结晶水：与矿物质结合的、除去全水分后仍保留下来的水分。如硫酸钙（CaSO ₄ ·2H ₂ O）、高岭土（Al ₂ O ₃ ·2SiO ₂ ·2H ₂ O）中所含的水分。结构水通常要在200℃以上才能析出。

煤中的水分对工业利用是不利的，它对运输、储存和使用都有一定影响。同一种煤，其发热量将随水分的升高而降低。煤在燃烧时，需要消耗很多热量来蒸发煤中的水分，从而增加了煤耗，水分高的煤，不仅增加了运输成本，同时给储存带来了一定困难。水分高还容易使煤碎裂。

2.挥发分及固定碳

工业分析测定的挥发分，不是煤中原来固有的挥发性物质，而是煤样在高温条件（900℃）下隔绝空气加热，煤中的有机物质受热分解出一部分分子量较小的气态产物，该挥发物占煤样质量的百分数叫煤的挥发分。挥发分主要由热解水、氢、碳的氧化物和碳氢化合物组成，但煤中物理吸附水和矿物质CO ₂ 不属挥发分之列。

挥发分随煤化程度增高而降低的规律十分明显，可用以初步估计煤的种类，而且挥发分测定方法简单、快速、易于标准化，所以，煤炭工业分类基本上都采用挥发分作为第一分类指标。

测定煤的挥发分时，以固体形式残留下来的有机质占煤样质量的百分数叫固定碳。固定碳含量可用计算方法算出：

式中 FC _ad ——分析煤样的固定碳，%（质量分数）；

M _ad ——分析煤样的水分，%（质量分数）；

A _ad ——分析煤样的灰分，%（质量分数）；

V _ad ——分析煤样挥发分，%（质量分数）；

煤化程度增加，则可挥发物减少，固定碳增加。固定碳与可挥发物之比称为燃料比，当煤化程度增加时，它也显著增加，因而成为显示煤炭分类及特性的一个参数。

煤中的挥发分高有利于煤的气化和碳转化率的提高，但是挥发分太高的煤种容易自燃，给储煤带来一定难度。

3.煤的灰分

煤的灰分：煤样在规定条件下完全燃烧后所得的残渣。该残渣的质量占测定煤样质量的百分数称为灰分产率，简称为灰分。

灰分虽然不直接参加气化反应，但却要消耗煤在氧化反应中所产生的反应热，用于灰分的升温、熔化及转化。灰分含有率越高，煤的总发热量就越低，浆化特性也较差。根据资料介绍，同样反应条件下，灰分含量每增加1%，氧耗增加0.7%~ 0.8%，煤耗增加1.3%~ 1.5%。

灰分含量的增高，不仅会增加废渣的外运量，而且会增加渣对耐火砖的侵蚀和磨损，还会使运行黑水中固含量增高，加重黑水对管道、阀门、设备的磨损，也容易造成结垢堵塞现象，因此应尽量选用低灰分的煤种，以保证气化运行的经济性。

4.煤质分析中的基准

在煤质分析中得到煤质指标，根据不同需要，可采用不同的基准来表示，“基”表示化验结果是以什么状态下的煤样为基础而得出的；煤质分析中常用的基准如表1.1.1所示。

①收到基（ar）：是以收到状态的煤样为基准（包含了煤的全部组分）。用于销售煤，物料平衡、热平衡及热效率计算。

②空气干燥基（ad）：是以与空气湿度达到平衡状态的煤样为基准（不包含煤的外在水分）。多用于试验室煤质分析项目测定的基础。

③干燥基（d）：是以假想无水状态的煤样为基准（不包含煤的外在水分和内在水分）。主要用于比较煤的质量，用于表示煤的灰分、硫分、磷分、发热量等。

④干燥无灰基（daf）：是以假想无水无灰状态的煤样为基准（不包含煤的外在水分和内在水分及灰分）。主要用于了解和研究煤的有机质。

⑤干燥无矿物质基（dmmf）：是以假想无水无矿物质状态的煤样为基准（不包含煤的外在水分和内在水分及矿物质）。主要用于高硫煤的有机质研究。 VSVsLNCT6hZJYwMrpTWlKMnHzavllnqHoNvu3GgxFV/fwaHcp8ILkPJBv6Wp4G7L