煤的工业分析
1 煤的物理性质
水分符号：M，单位：%是一项重要煤质指标，煤的水分对其加工利用、贸易、运输和储存都有很大的影响。在煤的加工中，水分高难以筛分；在煤的利用中，水分高的煤难以破碎；在锅炉燃烧中，水分高就会影响燃烧稳定性和热传导；在炼焦时水分高降低焦产率；而且由于水分大量蒸发带走热量而延长焦化周期；在煤炭贸易中，水分是一个定质和定量的主要指标。 煤的水分包括外在水分和内在水分，两者总和是全水分。煤的外在水分可以利用重力（如脱水振动筛）和离心力（如离心脱水机）等机械的方法脱除，而内在水分要靠热力加温才能将其蒸发掉
煤炭运销常用的水分指标有：全水（Mt），分析水（Mad），收到基（Mar）；分析煤样水分，即空气干燥基水分（Mad），它是指分析用煤样（<0.2mm）在试验室大气中达到平衡
后所保留的水分，也可认为是内在水分。一般可认为Mar=Mt
灰分
煤的灰分是指煤炭在规定条件下完全燃烧后残留物的产率。灰分来自不可燃的矿物质，然而灰分含量并不等于矿物质的含量。在煤炭生产和销售活动中都是用灰分作为煤的重要品质指标。
煤炭灰分符号：A，单位：%，是在煤质特性和利用中起重要作用的指标，它与含碳量、发热量、结渣性等有不同程度的依赖关系。在煤炭运销中常用的灰分指标有：空气干燥基（又叫分析基）灰分（符号：Aad）干基灰分（符号：Ad）和收到基灰分（符号：Aar）
挥发分
煤的有机物质在隔绝空气条件下加热到一定温度就会分解成气体和液体逸出，减掉水分后就是挥发分。煤的挥发分还决定煤的着火点和燃烧性能。挥发分越高的煤，着火点越低，燃烧性能越好。个别矿区煤炭自燃与其挥发分含量高有着密切的关系。
煤的挥发分符号：V，单位：%。在煤炭运销中常用的挥发分指标有：空气干燥基挥发分（符号：Vad）；干基挥发份（符号：Vd）和收到基挥发分（符号：Var）
固定碳
在测定煤的挥发分产率时，挥发分逸出后剩余的残渣叫做焦渣，从中减去灰分后就是未挥发的碳，称为固定碳。
固定碳符号：FC，单位：%，常用的固定碳指标有：干基固定碳（符号：FCd）和收到基固定碳（符号：FCar）等。
固定碳含量的计算：煤中固定碳含量不是实测的，而是根据煤样的水分、灰分和挥发分产率按下式计算得出：
FCad=100-（Mad+Aad+Vad）
式中FCad—空气干燥基煤样的固定碳含量，%
Mad—空气干燥基煤样的水分含量，%
Aad—空气干燥基煤样灰分产率，%
Vad—空气干燥基煤样煤样挥发分产率，%
硫分
煤中硫的存在形态有两大类，一是以有机硫的形态存在的硫，叫做有机硫；另一是以无机物形态存在的硫，叫做无机硫。无机硫又分为硫化物硫和硫酸盐硫，一般说无机硫通过洗选可以大部分脱除，而有机硫很难除去。有机硫和无机硫的总和叫做全硫。
㈡煤的发热量
煤的发热量是指单位重量的煤炭完全燃烧所释放的热能。煤的发热量既标志着煤的应用价值，又反映出煤的变质程度。以收到基表示的低位发热量厂作为动力用煤确定价格的基础。
发热量单位：焦耳（J）/g；兆焦/千克（MJ/Kg）；千卡/千克（kcal/kg）。
我国惯用的热量单位卡20°（cal20°）
1卡20°（cal20°）=4.1816焦耳（J）
1千卡=0.0041816兆焦
常用指标
煤炭运销中常用的发热量有：空气干燥基发热量、空气干燥基高位发热量和收到基低位发热量。
煤的元素份分析
煤的元素分析师对煤中的有机质组成元素的分析，包括碳、氢、氧、氮以及硫元素等。
煤炭分类及应用
中国煤炭分类国家标准将中国煤炭分为14大类，各大类的性质及用途简要介绍如下：
⑴无烟煤
无烟煤是煤化程度最高的一类煤，特点是固定碳含量高、挥发分低、光泽强、硬度高、密
度大、燃点高，燃烧时无烟。无烟煤主要供民用和做合成氨造气的原料。低灰、低硫的无烟煤不仅是理想的高炉喷吹和烧结铁矿石用的还原剂与燃料。
⑵贫煤
贫煤是烟煤中变质程度最高的一小类煤，不粘结或呈微弱粘接，在层状炼焦炉中不结焦。发热量比无烟煤高，燃烧时火焰短，耐烧。贫煤主要是做电厂燃料，尤其与高挥发分煤配合燃烧更能发挥热值高、耐烧的优点。
⑶贫瘦煤
特点是挥发分较低，但粘结性仅次于典型的瘦煤。这类煤是发电、机车、民用及其他工业炉窑较好的燃料。
⑷瘦煤
瘦煤是具有中等粘结度的低挥发分的炼焦煤。配煤炼焦使用效果好。
⑸焦煤
焦煤是一种结焦性较强的炼焦煤，加热时能产生热稳定性很高的胶质体。一般作为配煤炼焦使用较好。
⑹肥煤
肥煤是中等挥发分及中高等挥发分的强粘接性的炼焦煤，是配煤炼焦的基础煤。
⑺1/3焦煤
此类煤是挥发分中等偏高，粘结性较强的炼焦煤，它是一种介于焦煤、肥煤和气煤之间的过渡煤种。它既能单独炼焦供中型高炉使用，也是配煤炼焦的骨架煤之一。
⑻气肥煤
气肥煤是一种挥发分和胶质体厚度都很高的强粘结性炼焦煤。它最适合高温干馏制造城市煤气，也可配煤炼焦以增加化学产品的回收率。
⑼气煤
气煤是一种变质程度较、挥发分较高的炼焦煤，结焦性较弱，加热时能产生较多的煤气和较多的焦油。在配煤炼焦时多配入气煤，可增加煤气和化学产品的回收率。
⑽1/2中粘煤
此类煤是一种挥发分变化范围较宽、中等粘结性的炼焦煤。
⑾弱粘煤
此类煤是一种粘结性较弱的从低变质程度到中等变质程度的非炼焦用烟煤，一般用作气化及动力燃料。
⑿不粘煤
不粘煤是一种在成煤初期已经受到相当的氧化的低变质到中等程度变质程度的非炼焦用烟煤。
⒀长焰煤
长焰煤是变质程度最低的高挥发分炼焦煤，其煤化车呢高度仅高于褐煤而低于其他各类烟煤，多作为电厂、机车燃料以及工业炉窑燃料，也可作为气化用煤。
⒁褐煤
褐煤是煤化程度最低的煤，特点是水分大、空隙度大，挥发分高、不粘结、热值低，作为燃料或加氢液化原料。
商品煤的品种与等级
矿井开采出来未经任何处理的煤炭，叫毛煤。只拣去大块矸石和杂物未作进一步加工分级的煤炭，叫原煤。
精煤：经过干法或湿法分选加工生产出来的高质量的煤炭。
粒级煤是指分级后最小粒度不低于6mm的各种块煤产品，灰分不得超过40%；洗选煤是指筛选和洗选产品分级后的筛下物，灰分不超过40%；经过洗选排矸而未分级的洗原煤亦属洗选类产品。低质煤是指灰分超过40%的原煤，以及洗煤厂的副产品中煤和煤泥。精煤以0.5%灰分间隔为一个等级，其它产品灰分间隔为1。
煤炭产品品种和等级划分
产品类别 | 品种名称 | 粒度（mm） | 产品类别 | 品种名称 | 粒度（mm） |
粒 级 煤 | 洗中块 | 25~50，20~60 | 粒 级 煤 | 洗混小块 | 6~20 |
中块 | 25~50 | 混小块 | 6~20 |
洗混中块 | 13-50,13-80 | 洗粒煤 | 6~13 |
混中块 | 13-50,13-80 | 粒煤 | 6~13 |
洗混块 | >13,>25 | 洗 选 煤 | 洗原煤 | <300 |
混块 | >13,>25 | 洗混煤 | 0~50 |
洗大块 | 50-100,>50 | 混煤 | 0~50 |
大块 | 50-100,>50 | 洗末煤 | 0-13,0~20(25) |
洗特大块 | >100 | 末煤 | 0-13,0-25 |
特大块 | >100 | 洗粉煤 | 0~6 |
洗小块 | 13-25,13-20 | 粉煤 | 0~6 |
小块 | 13~25 | | |
| | | | | |
工业用户对煤炭质量的要求
燃烧用煤的质量要求指标
㈠粒度组成
包括粒度的上下限、各粒级所占的比例、粒度的均匀性、限下率及粒级宽窄等指标。粒度组成是影响热效率的重要因素。粒度过大或过小，均会导致物理性不完全燃烧热损失的增加，且污染环境
㈡燃料比
指单位煤炭中固定碳含量（FC，%）和挥发分含量（V,%）的比值，即FR=FC/V。
FR的大小直接影响到煤炭的着火点、火焰高度和火力强度，因而是影响煤炭在锅炉中燃烧性能的重要参数。当燃料比FR较大时，则表明煤的变质程度高，燃点高，火焰短，火焰强度大，燃尽困难，不完全燃烧热损失较大；当FR值比较低时，则表明所用煤炭变质程度低，燃点低，火焰长，火焰强度小，挥发分含量高，燃烧时烟气量大，燃烧时烟气量大，化学性不完全燃烧的热损失增加，切对环境污染严重。
煤的发热量
煤的发热量是锅炉设计的主要依据，不同型号的锅炉对发热量要求不同，高的可达6000~7000 kcal/Kg，低的只有800~2500 kcal/Kg，差值很大。对既定的锅炉，供应的煤的发热量必须符合设计要求，波动范围不能过大，否则就会降低锅炉热效率，甚至影响锅炉的运行安全。
煤的粘接性
该指标一般以坩埚焦渣特征来表示。焦渣特征指数越大，煤的粘结性越强，就越容易熔融粘结成块，使炉内煤层孔隙率增加，灰渣中的物理性不完全燃烧热损失增加；若焦渣特征指数太小，呈粉末状，则会堵住空隙妨碍空气流动，使燃烧状况恶化，飞灰中物理性不完全燃烧热损失增加。
灰熔点
它对锅炉的热效率、运行及完全性的有很大的影响。灰熔点的高低，与煤灰的组成有很大关系。①当灰熔点低时，燃烧时易结渣。②当灰熔点过高时，在层燃炉中煤灰呈粉末状，
渣块小，透气性差，对燃烧不利。
煤的成分
主要是指煤中的水分、灰分和硫分等指标。水分和灰分是煤中的无用杂质，其含量高低直接影响到煤的发热量和燃烧效率。原则上讲，二者的值越低越好，具体取值范围依煤炭燃烧方式、设备等因素确定。
发电用煤
电用煤的质量要求：
1.挥发分。是判明煤炭着火特性的首要指标。挥发分含量越高，着火越容易。根据锅炉设计要求，供煤挥发分的值变化不宜太大，否则会影响锅炉的正常运行。2.灰分。灰分含量会使火焰传播速度下降，着火点时间推迟，燃烧不稳定，炉温下降
3.水分。水分是燃烧过程中的有害物质之一，它在燃烧过程中吸收大量的热，对燃烧的影响比灰分大的多。
4.发热量。发热量是锅炉设计的一个重要依据。
5.煤的硫分。硫是煤中有害杂质，虽对燃烧本身没有影响，但它的含量太高，对设备的腐蚀和环境的污染都相当严重。因此，电厂燃用煤的硫分不能太高，一般要求最高不能超过2.5%
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