煤的元素分析

煤的元素分析是对煤中的元素含量进行检测和分析（一般用质量百分数表示），包括常规的C、H、O、N、S、Al、Si、Fe、Ca等元素含量，还可检测煤中的痕量元素包括Ti、Na、K等。元素分析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。

煤的元素分析

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。煤中除无机矿物质和水分以外，其余都是有机质。

由于组成煤的基本结构单元是以碳为骨架得多聚芳香环系统，在芳香环周围有碳、氢、氧及少量的氮和硫等原子组成的侧链和官能团。如羧基（-COOH）、羟基（-OH）和甲氧基（-OCH3）。说明了煤中有机质主要由碳、氢、氧和氮、硫等元素组成。

煤的变质程度不同，其结构单元不同，元素组成也不同。碳含量随变质程度的增加而增加，氢、氧含量随变质程度的增加而减少，氮、硫与变质程度则无关系（但硫含量与成煤的古地质环境和条件有关）。见表30-11。

表30-11 不同变质程度煤的碳、氢、氧、氮、硫含量

编 号	煤的类别	Mad(%)	Ad(%)	Vdaf(%)	Cdaf(%)	Hdaf(%)	Ndaf(%)	Sdaf(%)	Odaf(%)
1	褐煤	7.24	3.50	42.38	72.23	5.55	2.05	20.17
2	长焰煤	5.54	1.94	41.89	79.23	5.42	0.93	0.35	14.17
3	气煤	3.28	1.63	40.49	81.57	5.78	1.96	0.66	10.03
4	肥煤	1.15	1.29	32.69	88.04	5.52	1.80	0.42	4.22
5	焦煤	0.95	0.92	21.91	89.26	4.92	1.33	1.51	2.98

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符号和基准

⑴煤质分析化验项目名称的符号，以国际上广泛采用的符号表示。属于化学元素分析项目采用化学元素符号表示。属于化学元素分析项目采用化学元素 符号表示，见表30-8。

表30-8 煤质分析化验项目名称的符号表示

水分

灰分

挥发分

硫分

发热量

罗加指数

粘结指数

胶质指数

碳

氢

氧

氮

二氧化碳

M

A

V

S

Q

R.I

G

Y

C

H

O

N

CO2

⑵煤质分析化验指标存在的形态，或操作条件的符号表示，用英文字母标在表示该分析化验制表符号的右下角，见表30-9。

⑶煤质分析化验指标不同基准的符号表示，也用英文字母标在表示该分析化验制表符号的右下角。

如果某分析化验指标既要表明其存在形态或操作条件，又要标明其基准，其符号表示方法是，在该分析化验制表符号右下角先标明其形态或条件，后标明其基准，中间用“，”断开。

表30-9 煤质分析化验指标存在形态或操作条件的符号表示

	全水分	内在水分	外在水分	全硫分	有机硫	硫铁盐硫	硫酸盐硫	弹筒发热量	高位发热量	低位发热量
符号表示	Mt	Minh	Mf	St	So	Sp	Ss	Qb	Qgr	Qnet

煤质分析化验指标不同基准的符号表示见表30-10。

符号表示举例：分析基水分 Mad 收到基水分 Mar 分析基挥发分Vad 干燥无灰基挥发分Vdaf 分析基全硫 St,ad

表30-10 煤质分析化验指标不同基准的符号表示

	分析基（空气干燥基）	干基（无水基）	收到基	干燥无灰基	有机基（无水无矿物质基）
符号表示	ad	d	ar	daf	dmmf
	干燥基全硫分	弹筒发热量	高位发热量	低位发热量	收到基高位发热量
符号表示	St,d	Qb	Qgr	Qnet	Qgr,ar
	收到基低位发热量	分析基高位发热量	分析基低位发热量
符号表示	Qnet,ar	Qgr,ad	Qnet,ad

分析化验基准

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）；

验基准间换算

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。各种基准间的换算公式：

干基的换算： Xd=100Xad/(100-Mad)%

式中： Xad——分析基的化验结果； Mad——分析基水分； Xd——换算干燥基的化验结果。

收到基的换算： Xaf=(100-Mar)/(100-Mad)%

式中： Mar——收到基水分； Xar——换算为收到基的化验结果。无水无灰基的换算： Xdaf=100Xad/(100-Mad-Aad)%

式中： Aad——分析基灰分； Xdaf——换算为干燥无灰基的化验结果。当煤中碳酸盐含量大于2%时，上式的分母中还要减去碳酸盐中CO2含量。