工业分析（理论篇）第3章煤质分析

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1、学习指南1.了解煤的形成过程、煤的分类、煤的组成及煤试样的制备；2.了解煤的分析方法分类；3.能正确选择分析方法进行煤中水分、灰分、挥发分的测定；4.能熟练进行煤中各种基的换算；5.掌握煤中水分、灰分及挥发分测定方法的方法原理；6.掌握煤中全硫测定方法的方法原理、进行煤中全硫含量的测定；7.掌握煤的发热量的定义、表示方法及测定方法。第3章煤质分析13.1.1基础知识3.1.2煤的分析方法3.1.3煤试样的采取和制备3.1概述21.煤的形成煤是一种固态的可燃有机岩，是由植物残骸经过复杂的生物化学、物理化学以及地球化学变化而形成的。煤不属于矿物，而是主要由碳、氢

2、、氧、氮、硫等元素组成的有机成分和少量矿物杂质一起构成的复杂混合物。煤是在各种地质因素综合作用的情况下形成的。3.1.1基础知识31.煤的形成（1）聚煤条件植物遗体堆积成煤的首要条件是必须有茂盛的植物，保证成煤物质的充分供给；另一个条件是已死亡的植物应与空气隔绝，以免遭受完全氧化、分解和强烈的微生物作用而被彻底破坏。一般认为沼泽地区是最适宜的环境，因为沼泽地有充足的水分，水体使植物遗体与空气隔绝从而使植物遗体免遭分解破坏，得以不断堆积。3.1.1基础知识41.煤的形成（2）成煤作用从植物遗体的堆积到形成煤层的转化过程称为成煤作用。通常分为两个阶段①泥炭化和腐

3、泥化作用阶段②煤化作用阶段。前者主要是生物化学过程，后者是物理化学过程。煤化作用阶段，包括①成岩作用②变质作用两个过程3.1.1基础知识52.煤的分类我国煤的现行分类是1986年10月1日起实施的。该分类标准按照煤的煤化度和粘结性的不同划分为14大类，即无烟煤、贫煤、贫瘦煤、瘦煤、焦煤、1/3焦煤、肥煤、气肥煤、气煤、1/2中粘煤、弱粘煤、不粘煤、长焰煤和褐煤。根据含碳量的多少，可以把煤分为如下几类：泥煤、褐煤、烟煤、无烟煤。煤的含碳量越高，燃烧热值也越高，质量越好。3.1.1基础知识6煤的种类及特点3.1.1基础知识煤的种类特点泥煤质地疏松，吸水性强。含氧

4、量最高，含碳、硫较低。挥发分高，可燃性好，反应性高，灰分熔点很低褐煤密度较大，含碳量较高，氢、氧含量较少，挥发性相对低些。粘结性弱，极易氧化和自燃，吸水性较强，在空气中易风化和破碎烟煤挥发分少，密度较大，吸水性小，含碳量增加，氢和氧的含量较低。烟煤是工业上的主要燃料，也是化学工业的重要原料。烟煤的最大特点是具有粘结性，因此是炼焦的主要原料无烟煤密度大，含碳量高，挥发分极少，组织密实、坚硬、吸水性小。缺点是可燃性差，不易着火，但发热量大，灰分少，含硫低73.煤的组成煤由有机质和无机质两部分构成。有机质主要是C、H、O、N、S等元素。无机质包括水分和矿物杂质，它

5、们构成煤的不可燃部分，其中矿物杂质经燃烧残留下来，称为灰分。灰分超过45％时就不再称为煤，而称炭质页岩或油页岩。C：可燃元素，煤化程度越高含碳量越大。H：可燃元素。发热量最高。O、N：不可燃成分。S：三种存在形式：有机硫，黄铁矿硫，硫酸盐。硫酸盐中的硫不能燃烧，它是灰分的一部分；有机硫和黄铁矿硫可燃烧放热。3.1.1基础知识8煤质的分析可分为工业分析和元素分析两大类。1.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。在国家标准中，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。广义讲，煤的工业分析还包括煤的全硫分和发热量

6、的测定，又叫煤的全工业分析。3.1.2煤的分析方法92.元素分析煤中除无机矿物质和水分以外，其余都是有机质。煤的元素分析是指煤中碳、氢、氧、氮、硫等元素含量的测定。煤的元素组成，是研究煤的变质程度，计算煤的发热量，估算煤的干馏产物的重要指标，也是工业中以煤作燃料时进行热量计算的基础。3.1.2煤的分析方法103.1.2煤的分析方法煤的分析煤的工业分析煤的元素分析煤的水分测定煤的灰分测定煤的挥发份测定煤的全硫分测定煤的发热量测定碳、氢含量的测定氮含量的测定硫含量的测定氧含量的测定煤的固定碳含量测定111.采样的基本概念：（1）采样采取煤样的过程。采样代表性，是

7、以采样精密度来度量，当采集的样品精密度合格，且又不存在系统误差，则说明所采样品具有代表性。采样所依据的是方差理论。（2）煤样为确定某些特性而从煤中采取的、具有代表性的一部分煤。3.1.3煤试样的采取和制备121.采样的基本概念：（3）子样采样器具操作一次或截取一次煤流分断面所采取的一份样。（4）总样从一个采样单元取出的全部子样合并成的煤样。（5）随机采样在采取子样式，对采样的部位或时间均不施加任何人为的意志，能使任何部位的煤都有机会采出。（6）系统采样按相同的时间、空间或质量的间隔采取子样，但第一个子样在第一个间隔内随机采取，其余的子样按选定的间隔采取。3.

8、1.3煤试样的采取和制备131.采样的基本概念：（7