煤炭燃料基煤炭燃料基础知知识中国中国----集集团公司燃料管理部公司燃料管理部质量量监督督处. •内容：内容： 一、中国煤炭分一、中国煤炭分类 二、各二、各类煤的基本特性及主要用途煤的基本特性及主要用途 三、三、动力煤的力煤的质量要求量要求 四、四、动力煤力煤质量指量指标有关知有关知识. 一、中国煤炭分一、中国煤炭分类 1．煤种．煤种类别和分和分类指指标（（3大大类、、14类别））1.1 煤炭分煤炭分类依据和指依据和指标——合理利用煤炭合理利用煤炭资源和方便科学研究源和方便科学研究——依据煤的自然性依据煤的自然性质和煤在和煤在热加工加工过程中程中 表表现的特性，将各种性的特性，将各种性质不同的煤分不同的煤分为若若 干干类别——使同一使同一类煤有相近的特性煤有相近的特性——不同不同类煤的性煤的性质有明有明显差异差异. n 中国煤炭分中国煤炭分类指指标：： ——干燥无灰基干燥无灰基挥发分分Vdafn Vdaf是表征煤化程度的参数是表征煤化程度的参数 （煤的自然性（煤的自然性质）） ——粘粘结指数指数G、胶、胶质层厚度厚度Y、奥、奥亚 膨膨胀度度b（烟煤分（烟煤分类辅助指助指标））n G、、Y、、b是表征煤是表征煤炼焦工焦工艺性能的参数性能的参数. 1.2 中国煤炭分中国煤炭分类 (GB 5751- 2009) 三大三大类：：类别符号符号 分分类指指标挥发分分Vdaf %透光率透光率PM%无烟煤无烟煤WY ≤10.0－－烟煤烟煤YM >10.0－－褐煤褐煤HM >37.0≤50 . 1.2.1 无烟煤的无烟煤的类别类别符号符号编码分分类指指标挥发分分Vdaf %氢 Hdaf %无烟煤一号无烟煤一号WY101 0－－3.5 0－－2.0无烟煤二号无烟煤二号WY202>3.5－－6.5>2.0－－3.0无烟煤三号无烟煤三号WY303>6.5－－10.0>3.0. 1.2.2 烟煤的烟煤的类别类别符符号号编码分分类指指标挥发分分Vdaf %粘粘结指指数数 GR.I胶胶质层最大厚最大厚度度Y,mm奥阿膨奥阿膨胀度度 b,%贫煤煤PM 11>10 - 20<5贫瘦煤瘦煤 PS12>5 - 20瘦煤瘦煤SM 1314>10 - 20>20- 50>50- 65焦煤焦煤JM 152425>10 - 20>20 - 28 >20 - 28<65 >50- 65>65≤25≤25≤ 150≤150. 烟煤的烟煤的类别(续上表上表)类别符号符号 编码分分类指指标挥发分分Vdaf %粘粘结指指数数 GR.I胶胶质层最大厚最大厚度度Y,mm奥阿膨奥阿膨胀度度 b,%肥煤肥煤FM162636>10 - 20>20 - 28 >28 - 37 >85 >25>150>150>2201/3焦煤焦煤 1/3M35 >28 - 37 >65≤25≤220气肥煤气肥煤 QF46 >37 >85 >25 >220. 烟煤的烟煤的类别(续上表上表)类别符号符号 编码分分类指指标挥发分分Vdaf %粘粘结指指数数 GR.I胶胶质层最大厚最大厚度度Y,mm奥阿膨奥阿膨胀度度 b,%气煤气煤QM34434445>28 - 37 >37 >37 > 37>50- 65>35- 50>50- 65> 65 ≤25≤220½中粘中粘煤煤½ZN2333>20 -28>28 - 37>30- 50>30- 50 . 烟煤的烟煤的类别(续上表上表)类别符号符号 编码分分类指指标挥发分分Vdaf %粘粘结指指数数 GR.I胶胶质层最大厚最大厚度度Y,mm奥阿奥阿膨膨胀度度 b,%弱粘煤弱粘煤 RN2232>20 - 28 >28 - 37>5 - 30>5 – 30 不粘煤不粘煤 BN2131>20 -28>28 - 37≤ 5≤ 5 长焰煤焰煤 CY4142 >37>37≤ 5>5 – 35. 1.2.3 褐煤的褐煤的类别类别符号符号 编码分分类指指标透光率透光率PM%恒湿无灰基高位恒湿无灰基高位发热量量Qgr,maf MJ/kg褐煤一号褐煤一号 HM1 510－－30褐煤二号褐煤二号 HM2 52>30－－50 ≤24. 二、各二、各类煤的基本特性及主要用途煤的基本特性及主要用途 1 无烟煤无烟煤 (WY)•特点：特点： ——挥发分低，固定碳高；分低，固定碳高； ——相相对密度高（密度高（纯煤煤 1.35－－1.90）；）； ——燃点高（一般燃点高（一般 350－－420℃℃左右），左右）， ——燃燃烧时不冒烟；不冒烟；•典型典型产地：地： ——北京（北京（0101，年老无烟煤），年老无烟煤） ——山西晋城（山西晋城（0202，典型无烟煤），典型无烟煤） ——山西阳泉（山西阳泉（0303，年，年轻无烟煤无烟煤）. •主要用途：主要用途： —— 民用（如做蜂民用（如做蜂窝煤）煤） ——合成氨造气原料合成氨造气原料 ——高炉高炉喷吹吹还原原剂和和烧结铁矿石用燃料石用燃料 ——制造各种碳素材料如碳制造各种碳素材料如碳电极、阳极糊极、阳极糊 的原料的原料 ——制造活性碳、炉料的原料制造活性碳、炉料的原料 ——制造航空用型煤的原料制造航空用型煤的原料. 2 贫煤煤 (PM)•特点：特点： ——烟煤中烟煤中变质程度最高的煤种程度最高的煤种 ——不粘不粘结或微弱粘或微弱粘结，在，在层状状炼焦炉中不焦炉中不 结焦焦 —— 发热量比无烟煤高量比无烟煤高 ——燃燃烧时火焰短，耐火焰短，耐烧 ——燃点燃点较高（高（350－－360℃℃左右）左右）•典型典型产地：地： ——山西潞安山西潞安. •主要用途：主要用途： ——电厂燃料厂燃料与高与高挥发分煤配分煤配烧，可，可发挥热 值高且耐高且耐烧的的优点点 ——民用及工民用及工业锅炉燃料炉燃料 ——高炉高炉喷吹燃料吹燃料. 3 贫瘦煤瘦煤 (PS)•特点：特点： ——炼焦煤中焦煤中变质程度最高的煤种程度最高的煤种 ——挥发分分较低，粘低，粘结性性仅次于瘦煤次于瘦煤 ——单独独炼焦焦时粉焦多，配煤粉焦多，配煤炼焦焦时作作为瘦瘦 化化剂，起到提高焦炭，起到提高焦炭块度的作用度的作用•典型典型产地：地： ——山西西山山西西山矿务局局•主要用途：主要用途： ——冶金工冶金工业配煤配煤炼焦焦 ——发电、民用及其它工、民用及其它工业炉窑的燃料炉窑的燃料. 4 瘦煤瘦煤 （（SM)•特点：特点： ——中等粘中等粘结性的低性的低挥发分分炼焦煤焦煤 ——单独独炼焦焦时能得到能得到块度大、裂度大、裂纹少、少、 抗碎抗碎强度度较好、但耐磨性好、但耐磨性较差的焦炭差的焦炭 ——配煤配煤时起降低起降低挥发分、增大焦炭分、增大焦炭块度作用度作用•典型典型产地：地： ——河北峰峰四河北峰峰四矿•主要用途：主要用途： ——冶金工冶金工业配煤配煤炼焦焦 ——高灰、高硫的瘦煤一般作高灰、高硫的瘦煤一般作为电厂和工厂和工 业锅炉的燃料炉的燃料. 5 焦煤焦煤 （（JM)•特点特点 ——结焦性焦性较强的的炼焦煤焦煤 ——挥发分分(Vdar)一般在一般在16％－％－28％之％之间 ——单独独炼焦焦时能得到能得到块度大、裂度大、裂纹少、抗少、抗 碎碎强度和耐磨度和耐磨强度都很高的焦炭度都很高的焦炭 ——单独独炼焦焦时膨膨胀压力大，使推焦困力大，使推焦困难•典型典型产地：地： ——汾西高阳，淮北石台，西山汾西高阳，淮北石台，西山马兰•主要用途：主要用途： —— 配煤配煤炼焦焦. 6 肥肥 煤（煤（FM)•特点特点 ——强粘粘结性煤性煤 ——中等、中高等中等、中高等挥发分（分（Vdaf 25-35%) ——加加热时产生大量胶生大量胶质体体 ——单独独炼焦焦产生熔融性好、生熔融性好、强度高、耐度高、耐 磨性好的焦炭，但有磨性好的焦炭，但有较多的横裂多的横裂纹 ——配煤配煤炼焦中起骨架作用焦中起骨架作用•典型典型产地地 ——河北开河北开滦、、贵州州盘江江•主要用途主要用途 ——冶金工冶金工业配煤配煤炼焦（基焦（基础煤）煤）. 7 1/3焦煤（焦煤（1/3M)• 特点特点 ——较强粘粘结性煤性煤 ——中等、偏高中等、偏高挥发分分 ——单独独炼焦焦产生熔融性良好、生熔融性良好、强度度较高、高、 耐磨性耐磨性较差的焦炭；差的焦炭； 配煤配煤炼焦配入量范焦配入量范围宽，可，可获得高得高强度焦炭度焦炭•典型典型产地地 ——安徽淮南、河南永荣安徽淮南、河南永荣•主要用途主要用途 ——冶金工冶金工业配煤配煤炼焦（基焦（基础煤）煤）. 8 气肥煤气肥煤 (QF)•特点特点 ——强粘粘结性性炼焦煤，焦煤，结焦性高于气煤、低于焦性高于气煤、低于 肥煤肥煤 ——高高挥发分，高胶分，高胶质体厚度（体厚度（y值）） ——单独独炼焦焦产生大量煤气和液体化学生大量煤气和液体化学产品品 ——配煤配煤炼焦中起骨架作用焦中起骨架作用•典型典型产地地 ——江西江西乐平、浙江平、浙江长广广•主要用途主要用途 ——配煤配煤炼焦（增加化学焦（增加化学产品收率）品收率） ——高温干高温干馏，制造城市煤气，制造城市煤气. 9 气煤气煤 （（QM））•特点特点 ——变质程度程度较低、低、挥发分分较高的高的炼焦煤焦煤 ——加加热时产生生较高的煤气和高的煤气和较多的焦油多的焦油 ——不不应单独独炼焦（焦炭的焦（焦炭的质量量较差）差）•典型典型产地地 ——辽宁宁抚顺、山西平朔、山西平朔•主要用途主要用途 ——配煤配煤炼焦（增加煤气和化学焦（增加煤气和化学产品收率）品收率） ——电厂和工厂和工业锅炉的燃料炉的燃料 ——高温干高温干馏，制造城市煤气，制造城市煤气. 10 1/2中粘煤中粘煤 （（1/2 ZN)•特点特点 ——挥发分分变化范化范围较宽、中等、中等结焦性煤焦性煤 ——储量、量、产量不多量不多 ——单独独炼焦焦时强度差、粉焦率高度差、粉焦率高•主要用途主要用途 ——气化用煤气化用煤 ——动力用煤力用煤 ——配煤配煤炼焦焦. 11 弱粘煤弱粘煤 (RN)•特点特点 ——低、中低、中变质程度、弱粘程度、弱粘结性非性非炼焦煤焦煤 ——加加热时产生少量胶生少量胶质体体——多生成于中生代的早、中期侏多生成于中生代的早、中期侏罗纪•典型典型产地地 ——山西大同山西大同•主要用途主要用途 ——电厂和工厂和工业锅炉的燃料炉的燃料 ——煤的气化原料煤的气化原料. 12 不粘煤不粘煤•特点特点 ——低、中低、中变质程度的、非程度的、非炼焦煤焦煤 ——加加热时不不产生胶生胶质体体 ——水分高，氧含量高水分高，氧含量高 ——低灰、低硫低灰、低硫 ——灰熔融性低灰熔融性低•典型典型产地地 ——内蒙内蒙东胜、神府、神府矿区，甘区，甘肃靖靖远、新、新 疆哈密疆哈密矿区区. •主要用途主要用途——发电用煤用煤 ——气化用煤气化用煤 ——民用和其它民用和其它动力燃料力燃料 . 13 长焰煤焰煤 (CY)• 特点特点 ——变质程度最低、高程度最低、高挥发分的非分的非炼焦烟煤焦烟煤 ——煤的燃点低煤的燃点低 ——纯煤煤热值较低低 ——无粘无粘结性到弱粘性到弱粘结性都有性都有 ——贮存存时易易风化碎裂化碎裂•典型典型产地地 ——内蒙准格内蒙准格尔矿区，区，辽宁阜新、宁阜新、铁法等法等矿区区•主要用途主要用途 ——电厂及其它工厂及其它工业锅炉燃料炉燃料 ——气化用煤气化用煤. 14 褐煤褐煤 (HM)•特点特点 ——煤化程度最低煤化程度最低 ——水分大、氧含量高水分大、氧含量高 ——挥发分高，不粘分高，不粘结，，热值低低 ——孔隙度大孔隙度大 ——化学反化学反应性高，性高，热稳定性差定性差 ——贮存存时易易风化化变质和碎裂和碎裂 ——含不同数量的腐植酸含不同数量的腐植酸 ——灰熔融性普遍灰熔融性普遍较低低. •典型典型产地地 ——内蒙平庄、霍林河内蒙平庄、霍林河矿区，云南小区，云南小龙潭等潭等•主要用途主要用途——发电燃料燃料 ——气化燃料气化燃料 ——加加氢液化原料液化原料 ——提取褐煤蜡或腐植酸的原料提取褐煤蜡或腐植酸的原料. 三、三、动力煤的力煤的质量要求量要求 1 动力用煤力用煤•动力煤：力煤： ——凡是作凡是作为发电、机、机车、非、非电站站锅炉、炉、烧 制水泥等都属于制水泥等都属于动力用煤。
力用煤•主要煤种：主要煤种： 褐煤、褐煤、长焰煤、不粘煤、弱粘煤、焰煤、不粘煤、弱粘煤、贫煤、煤、 粘粘结性性较差的气煤，少部分无烟煤差的气煤，少部分无烟煤•主要商品煤形式：主要商品煤形式： ——洗混煤，洗中煤、煤泥、末煤、粉煤、洗混煤，洗中煤、煤泥、末煤、粉煤、 筛选煤煤. 2 发电用煤用煤质量要求量要求 2.1 煤种煤种 ——煤粉煤粉锅炉，褐煤到无烟煤都能炉，褐煤到无烟煤都能烧；； ——干燥无灰基干燥无灰基挥发分分<6.5％的年老无烟煤与％的年老无烟煤与 高高挥发分烟煤配分烟煤配烧 . 2.2 煤的煤的发热量量——保保证单位位时间内在内在锅炉中炉中产生足生足够的的热量量——发热量量应与炉与炉 型型设计相适相适应性性n单机容量越大的机机容量越大的机组对发热量的要求越高量的要求越高如：如：30万万kW：低位：低位发热量量 Qnet,ar > 23MJ/kg 一般中、小型一般中、小型电厂：厂：Qnet,ar 18.8－－23MJ/kg 沸沸腾燃燃烧的小型的小型电厂：厂： Qnet,ar > 12.5MJ/kg 燃用褐煤的燃用褐煤的发电厂：厂： Qnet,ar > 12MJ/kg. GB/T 7562-2010发热量（量（Qnet，，ar）技）技术要求要求分分级无烟煤无烟煤贫煤煤其它烟煤其它烟煤 褐煤褐煤1级 MJ/kg 卡卡/g > 24.00 > 5700 > 24.00> 5700 > 24.00 > 5700 > 18.00> 4300 2级 MJ/kg 卡卡/g>21.00 ～～24.005000 ～～ 5740>21.00 ～～24.005000 ～～ 5740>21.00 ～～24.005000 ～～ 5740>14.00 ～～18.003350 ～～ 4300. GB/T 7562-2010发热量（量（Qnet，，ar）技）技术要求要求分分级无烟煤无烟煤贫煤煤其它烟煤其它烟煤 褐煤褐煤3级 MJ/kg 卡卡/g ——>18.50 ～～21.004420 ～～ 5000>18.00 ～～21.004300 ～～ 5000>12.00 ～～14.002870 ～～ 33504级 MJ/kg 卡卡/g —— ——>16.50 ～～18.003950 ～～ 4300 ——. 2.3 煤的煤的挥发分分 ——挥发分是煤的气体可燃物分是煤的气体可燃物 ——发热量相同的煤，量相同的煤，挥发分分较高高时锅炉炉热效效 率率较高高 ——挥发分分应与与锅炉炉设计相适相适应 一般：一般： Vdaf > 10％％ 较好：好： Vdaf > 20％％ 更易燃更易燃烧：： Vdaf > 30－－40（（37）％）％ 褐煤褐煤电厂：厂： Vdaf > 40（（37）％）％ . GB/T 7562-2010中中挥发分分（（Vdaf%））技技术要求要求分分级无烟煤无烟煤贫煤煤其它烟煤其它烟煤褐煤褐煤1级>6.50～～ 10.00>10.00～～ 20.00>20.00～～ 28.00>37.002级—— ——>28.00～～ 37.00——3级—— —— >37.00——. 2.4 煤的灰分煤的灰分 ——灰分高影响灰分高影响热效率效率 n 一般以干基灰分一般以干基灰分Ad不大于不大于24％％为宜宜n 为充分利用劣充分利用劣质煤，煤， Ad可放可放宽到到46％％ . GB/T 7562-2010中灰分中灰分（（Ad %））技技术要求要求分分级 无烟煤无烟煤贫煤煤其它烟煤其它烟煤褐煤褐煤1级≤ 20.00≤ 20.00≤ 10.00 ≤10.002级>20.00～～ 30.00>20.00～～ 30.00>10.00～～ 20.00>10.00～～ 20.003级 ——>30.00～～ 40.00>20.00～～ 30.00>20.00～～ 30.004级 —— ——>30.00～～ 40.00 ——. 2.5 全硫全硫 ——腐腐蚀燃煤燃煤设备，，污染染环境境 n St <1％％为宜宜n 缺煤、高硫煤区：缺煤、高硫煤区：St <3％％ . GB/T 7562-2010中全硫中全硫（（St,d %））技技术要求要求分分级无烟煤、无烟煤、贫煤、其它煤、其它烟煤烟煤褐煤褐煤1级 ≤ 1.00 ≤ 0.502级 > 1.00 ～～ 2.00 > 0.50 ～～ 1.003级 > 2.00 ～～ 3.00 > 1.00 ～～ 1.50. 2.6 全水分全水分 ——影响影响发热量；量； ——影响煤料装卸和制粉系影响煤料装卸和制粉系统。
n 不同不同变质程度的煤要求不同程度的煤要求不同 . GB/T 7562-2010中全水中全水（（Mt %））技技术要求要求分分级 无烟煤、无烟煤、贫煤煤其它烟煤其它烟煤褐煤褐煤1级 ≤ 8.0 ≤ 8.00 ≤ 30.02级> 8.0 ～～ 12.0 > 8.0 ～～ 12.0> 30.0～～ 40.03级 ——> 12.00 ～～ 20.0> 40.00. 2.7 煤灰熔融性煤灰熔融性 ——评价煤灰是否价煤灰是否结渣的重要依据渣的重要依据 ——影响影响锅炉炉结渣、除渣；安全运行渣、除渣；安全运行n 炉膛温度到达或超炉膛温度到达或超过软化温度化温度(ST)时，煤灰，煤灰结 成渣成渣块，影响通，影响通风和排渣，和排渣， 造成安全造成安全隐患n 不同不同发热量有不同要求量有不同要求 (固固态排渣排渣) 发热量量 > 12.5> 12.5 MJ/kg 时：： ——软化温度化温度ST > 1350> 1350 ℃℃ 发热量量≤≤12.5 12.5 MJ/kg 时：： ——软化温度化温度ST不限不限 . GB/T 7562-2010灰熔融性（灰熔融性（ST ℃℃）技）技术要求要求分分级无烟煤、无烟煤、贫煤煤其它烟煤其它烟煤褐煤褐煤1级> 1450> 1450> 13502级> 1350 ～～ 1450> 1350 ～～ 1450> 1250 ～～ 13503级> 1250 ～～ 1350> 1250～～ 1350> 1150 ～～ 12504级 ——> 1150 ～～ 1250 ——. 2.8 可磨性可磨性 ——影响磨煤机功耗和磨粉能力。
影响磨煤机功耗和磨粉能力 n 通常要求通常要求HGI > 50 . GB/T 7562-2010哈氏可磨性哈氏可磨性HGI技技术要求要求分分级无烟煤无烟煤贫煤煤其它烟煤其它烟煤1级HGI >60HGI >80HGI >802级 > 40～～60 > 60～～80 > 60～～803级————> 40～～60. 四四、动力煤力煤质量指量指标有关知有关知识1、煤炭的特点、煤炭的特点煤炭：古代植物残骸煤炭：古代植物残骸经地地质作用作用变化而成化而成 的可燃性生物岩的可燃性生物岩特点：由有机物和无机特点：由有机物和无机矿物物质组成的复成的复杂 且非常不均匀的混合物且非常不均匀的混合物 2、煤、煤质分析的特点分析的特点 1））样品的代表性品的代表性 1g或小于或小于1g样品的品的结果代表果代表1千或几千吨煤的千或几千吨煤的品品质 2））误差构成差构成• 采采样误差：差： 80％％• 制制样误差：差：16％％• 化化验误差：差：4％％. 3）） 试验方法方法两两类：：n 固有成分或特性分析固有成分或特性分析 如：煤的全硫，碳，如：煤的全硫，碳，氢，氮分析，及，氮分析，及发热 量量测定等；定等；n 特点特点：：测定定结果不随果不随试验条件而条件而变；；. n 非固有成分或特性分析（非固有成分或特性分析（规范性范性试验）） ——煤在人煤在人为规定的条件下，使煤定的条件下，使煤产生某生某 种种转化，然后化，然后测定定转化生成物的量和化生成物的量和 特性的分析。
特性的分析 如：煤的灰分、如：煤的灰分、挥发分、灰熔融性、可分、灰熔融性、可 磨性，以及焦化指磨性，以及焦化指标分析或分析或测定等定等 n 特点：特点：试验结果随果随试验方法和方法和试验条件条件 （温度、（温度、时间、、压力等）而改力等）而改变 4））试样：：n 分析分析试验煤煤样：达到空气干燥状：达到空气干燥状态 ——空气干燥状空气干燥状态：室温下：室温下连续干燥干燥1h质 量量变化化 不超不超 过0.1%n 煤煤样的存放：的存放：严密容器密容器 ——防止水分防止水分变化，氧化及化，氧化及污染染n 煤煤样的称取：充分混匀，多点取的称取：充分混匀，多点取样 ——防止比重不同部分的分防止比重不同部分的分层和离析和离析. 3、、 发电用煤用煤质量指量指标简介介3.1 水分水分n化合水：以化合方式同煤中的化合水：以化合方式同煤中的矿物物质结合，合， 是是矿物晶格的一部分，如物晶格的一部分，如 CaSO4•2H2O 105---110 ℃℃ 不能除去不能除去 不能准确不能准确测定定n游离水：以物理吸附或附着方式与煤游离水：以物理吸附或附着方式与煤结合合 105---110 ℃℃ 能除去能除去 可可测定定 . n 全水分全水分 total moisture Mt ：： —— 煤的外水和内水之和，代表煤的外水和内水之和，代表刚开采、开采、 发运及接收运及接收时煤煤 的水分的水分n 空气干燥煤空气干燥煤样水分水分 moisture Mad ：： (一般分析煤一般分析煤样水分，空干基水分，分析水水分，空干基水分，分析水) —— 一般分析煤一般分析煤样与周与周围空气湿度达到平空气湿度达到平 衡衡时所含的水分所含的水分. n 水分水分测定原理：定原理： 已知已知质量的煤量的煤样 → 在在105—110℃℃烘箱中干燥至烘箱中干燥至质量恒定量恒定 → 根据根据质量量损失失计算煤的水分算煤的水分. n影响水分影响水分值的主要因素的主要因素1）煤的）煤的变质程度（煤种）程度（煤种） Mt Madn褐煤：褐煤： 15%----40% 5%----30%n烟煤：烟煤： 5%-----20% 0.5%----12%n无烟煤：无烟煤： 0.7%----3%n年老无烟煤：年老无烟煤： 2 %----9.5%. 2））环境湿度境湿度：： 湿度大湿度大 —— 水分高水分高 湿度小湿度小 —— 水分低水分低3）制）制样过程程：： 制制样室室环境境 制制样设备的密封性的密封性 是否是否经过预干燥干燥 煤煤样储存方式存方式. 3.2 灰分灰分 定定义：煤：煤样在在规定条件下完全燃定条件下完全燃烧后所得的后所得的 残留物。
残留物 来源来源：煤中：煤中矿物物质 灰分灰分——矿物物质受受热分解、化合等复分解、化合等复杂反反 应的的产物物 . n矿物物质在灰化在灰化过程中的主要四种反程中的主要四种反应：： 1）碳酸）碳酸盐分解分解 2) 黄黄铁矿氧化氧化 3) 失去失去结晶水晶水 4) 金属有机化合物中金属离子被氧化金属有机化合物中金属离子被氧化为金属金属 氧化物氧化物. n 灰分与灰分与矿物物质的区的区别：： n 组成和含量不同成和含量不同n 近似关系：近似关系：MM＝＝1.10A+0.5Sp MM — 矿物物质含量，％含量，％ A — 灰分灰分产率，％率，％ Sp — 硫化硫化铁硫，％硫，％. n灰分灰分测定原理定原理：：—— 一定量分析煤一定量分析煤样 在灰皿中在灰皿中——慢灰法：在冷慢灰法：在冷马弗炉中，于不少于弗炉中，于不少于30min 内加内加热到到500 ℃℃，停留，停留30min，再，再继续加加 热到到815±10 ℃℃，灼，灼烧到到 质量恒定；量恒定；——快灰法：快灰法：1））马弗炉法，弗炉法， 2）特制管式炉）特制管式炉法法——计算残留物算残留物质量占分析煤量占分析煤样质量百分比。
量百分比灰化温度灰化温度：：ISO 标准：准： 815 ±10 °C ASTM标准：准： 700---750°C. 3.3 挥发分分定定义：：煤煤样在在规定条件下隔定条件下隔绝空气加空气加热，，进 行水分校正后的行水分校正后的质量量损失用途：用途： 用于煤炭分用于煤炭分类和和锅炉炉设备选型工型工艺设 计等等. 测定原理：定原理：——1g 分析煤分析煤样 在在带盖的坩盖的坩埚中中——900 ±10 °C （注）加（注）加热 7 min ——计算算质量量损失失——扣除水分，得扣除水分，得挥发分分产率率注：注： ISO 标准：准： 900 ±10 °C ASTM标准：准： 950 ± 20° C . •影响煤影响煤挥发分分值的因素的因素：：1）煤的）煤的变质程度（煤种）程度（煤种） 煤种煤种 Vdaf n 泥碳：泥碳： 70 %n 褐煤：褐煤： 40% ---- 60% n 烟煤：烟煤： 10%----- 50% n 无烟煤：无烟煤： <10% . 2)试验条件控制程度：条件控制程度： 加加热温度温度 加加热速度速度 加加热时间 试样容器材容器材质、形状、尺寸、支架、形状、尺寸、支架. 3.4 煤中硫煤中硫存在形存在形态：： 硫酸硫酸盐硫硫 硫化物硫硫化物硫 有机硫有机硫 单质硫（有硫（有时，微量），微量）全硫全硫 —上述各种硫之和上述各种硫之和无机硫无机硫 — 硫酸硫酸盐硫与硫化物硫，及硫与硫化物硫，及单质硫之和硫之和可燃硫可燃硫 — 硫化物硫与有机硫之和硫化物硫与有机硫之和洗洗选可脱除的硫可脱除的硫 — 硫酸硫酸盐硫、硫化物硫、硫、硫化物硫、 单质硫硫洗洗选不可脱除的硫不可脱除的硫 — 有机硫有机硫. 煤中全硫煤中全硫测定原理定原理：：1）艾士法（重量法））艾士法（重量法） —煤煤样与艾士与艾士剂混合高温灼混合高温灼烧 —全部硫形成可溶性硫酸全部硫形成可溶性硫酸盐 —加加氯化化钡，使硫酸根离子生成硫酸，使硫酸根离子生成硫酸钡沉淀沉淀 —根据硫酸根据硫酸钡沉淀沉淀质量，量，计算全硫含量算全硫含量2））库仑滴定法滴定法 —煤煤样在空气流中燃在空气流中燃烧（有催化（有催化剂）） —全部硫生成全部硫生成SO2(少量少量SO3）） —SO2被被电解解产生的碘滴定生的碘滴定 —根据根据电解消耗的解消耗的电量量计算全硫含量算全硫含量. 3）高温燃）高温燃烧中和法中和法 — 煤煤样在氧气流中燃在氧气流中燃烧（有催化（有催化剂）） — 全部硫生成硫氧化物全部硫生成硫氧化物 — 吸收在吸收在H2O2溶液中形成硫酸溶液中形成硫酸 — 用用氢氧化氧化钠溶液滴定溶液滴定 — 计算全硫含量（根据算全硫含量（根据氢氧化氧化钠消耗量）消耗量）. 影响硫含量影响硫含量值的因素的因素：： 1）） 成煤成煤环境：境： 海相沉海相沉积 较高高 海海陆相交替沉相交替沉积 较高高 陆相沉相沉积 较低低 2））试验误差差. 3.5 煤的煤的发热量量 Q calorific value (heating value) 1））弹筒筒发热量，量，Qb,ad 单位位质量的量的试样在充有在充有过量氧气的氧量氧气的氧弹内内燃燃烧，其燃，其燃烧产物物组成成为氧气、氮气、二氧氧气、氮气、二氧化碳、硝酸和硫酸、液化碳、硝酸和硫酸、液态水以及固水以及固态灰灰时放放出的出的热量。
量 ——直接由氧直接由氧弹量量热计测得 2）） 恒容高位恒容高位发热量，量，Qgr，，v 单位位质量的量的试样在充有在充有过量氧气的氧量氧气的氧弹内内燃燃烧，其燃，其燃烧产物物组成成为氧气、氮气、二氧气、氮气、二氧化碳、二氧化硫、液氧化碳、二氧化硫、液态水以及固水以及固态灰灰时放出的放出的热量 ——由由弹筒发热量减去硝酸生成减去硝酸生成热和硫酸和硫酸 校正校正热 Qgr,ad= Qb,ad - (94.1 Sb,ad +αQb,ad). 3）恒容低位）恒容低位发热量，量，Qnet,v 单位位质量的量的试样在充有在充有过量氧气的氧量氧气的氧弹内燃内燃 烧，其燃，其燃烧产物物为氧气、氮气、二氧化碳、氧气、氮气、二氧化碳、二氧化硫、气二氧化硫、气态水以及固水以及固态灰灰时放出的放出的热量 ——由由恒容高位发热量减去水（原有的水减去水（原有的水 和和氢燃燃烧生成的水）的气化生成的水）的气化热 4）恒）恒压低位低位发热量，量，Qnet,v 单位位质量的量的试样在恒在恒压条件下，在条件下，在过量氧量氧气中燃气中燃烧，其燃，其燃烧产物物为氧气、氮气、二氧氧气、氮气、二氧化碳、二氧化硫、气化碳、二氧化硫、气态水以及固水以及固态灰灰时放出放出的的热量。
量 —— 从恒容低位从恒容低位发热量量扣除体扣除体积膨膨胀功功. 发热量的表示量的表示单位：位：n焦耳每克焦耳每克 J/g ；； n兆焦每千克兆焦每千克 MJ/kgn卡每克卡每克 卡（卡（cal））/g n单位位换算算：：1 MJ/kg＝＝1000 J/g，，国内常用：国内常用：1卡卡20℃20℃（（cal））/g＝＝4.1816 J/g国外常用：国外常用：1 1卡卡ITIT = 4.1868 = 4.1868 J J 1Btu/Ib = 2.326 1Btu/Ib = 2.326 J/gJ/g• （英制（英制热量量单位）位）. n 氧氧弹量量热法法测定原理定原理——煤煤样在充有在充有过量氧气的氧量氧气的氧弹内燃内燃烧——放出的放出的热量被一定量的水吸收量被一定量的水吸收——根据水温升高度数根据水温升高度数计算算试样的的发热量量. n 影响影响发热量量值有关的因素：有关的因素： 1）煤的）煤的变质程度（煤种）：程度（煤种）：——Vdaf在在28％左右％左右的肥煤和焦煤的的肥煤和焦煤的“纯热值” 最高最高——Vdaf>28％，％，随随Vdaf增高增高“纯热值”降低；降低；——Vdaf<28％：％： 在无烟煤之前在无烟煤之前，， “纯热值”随随Vdaf降低不明降低不明显；； 无烟煤无烟煤阶段段，， “纯热值”随随Vdaf降低降低较明明显；；——高硫煤的高硫煤的Qgr,daf较正常正常值偏低偏低 “纯热值”指干燥无灰基高位指干燥无灰基高位发热量量Qgr,daf. 2）水分：）水分： 水分越高，水分越高，发热量越低量越低 3）灰分：）灰分： 灰分越高，灰分越高，发热量越低量越低 4）碳和）碳和氢含量：含量： 碳含量越高，碳含量越高，发热量越高量越高 氢含量越高，含量越高，发热量越高量越高 （（氢燃燃烧热是碳燃是碳燃烧热的的3.5倍）倍） 5）煤）煤风化、氧化和自燃后化、氧化和自燃后发热量降低量降低 6））测定定误差差. 3.6 煤的（哈氏）可磨性煤的（哈氏）可磨性 HGI Hardgrove Grindability Index定定义：：煤在煤在规定条件下研磨成粉的定条件下研磨成粉的难易程度易程度 (用哈氏可磨性用哈氏可磨性仪测得的可磨性指数称得的可磨性指数称为哈哈 氏可磨性）氏可磨性）用途：用途：用于磨煤机用于磨煤机设计，，选型及磨煤型及磨煤产率和能率和能 耗估耗估计. 测定原理：定原理： —煤煤样制成制成规定粒度定粒度 —在哈氏可磨在哈氏可磨仪上研磨一定上研磨一定转数数 —筛分研磨后的煤分研磨后的煤样 —称量称量筛上物上物质量，量，计算算筛下物下物质量量 —根据根据筛下物下物质量，从校准量，从校准图中中查得得HGI 值•（（预先用可磨先用可磨标样标定定仪器）器）. •与与HGI值有关的因素：有关的因素： 1）煤中）煤中矿物物质的性的性质、数量、数量 2）煤的）煤的结构及构及挥发分分产率率 3）煤的水分和灰分）煤的水分和灰分 4）同种煤，水分和灰分越高，）同种煤，水分和灰分越高， HGI值越低越低 5））试验误差差. 3.7 煤的磨煤的磨损指数指数 AI Abrasion Index•定定义：：在在规定条件下，磨碎定条件下，磨碎1kg煤煤对金属磨金属磨 损的毫克数。
煤磨碎的毫克数煤磨碎时对金属件的金属件的 磨磨损能力）•测定意定意义：：1）磨煤机）磨煤机选材的参数材的参数 2））对磨煤机寿命磨煤机寿命进行行评估估. •测定原理（定原理（GB/T 15458－－1995））：： —— 一定粒度和一定粒度和质量的煤量的煤样装入磨罐（装入磨罐（带有有 4个金属叶片）个金属叶片） —— 由由传动轴带动旋旋转12000 r （（1450±30±30））r/minr/min）） —— 称量金属叶片的称量金属叶片的质量量损失，失，计算磨算磨损指指 数数AI：： AI (mg/kg) = (m1-m2)/m×103 m1-m2 —— 试验后叶片的后叶片的质量量损失失 m —— 试验煤煤样的的质量量. •影响煤的磨影响煤的磨损指数指数值的因素的因素：：1））矿物物质的的组成、存在形成、存在形态、、颗粒大小（主粒大小（主 要是硬度）要是硬度） 石英、黄石英、黄铁矿、菱、菱铁矿 ——硬度高，含量增加，磨硬度高，含量增加，磨损性增性增强；； 方解石、高岭土方解石、高岭土 ——硬度硬度较低，磨低，磨损性低性低 与与矿物物质总量无关；量无关； 与硬度高的与硬度高的矿物物质总量有关量有关2））试验条件条件. 3.8 煤灰熔融性煤灰熔融性 ash fusibility定定义：：煤灰在煤灰在规定条件下随加定条件下随加热温度而温度而发生生 的物理状的物理状态变化的特性化的特性测定意定意义：：1）用于指）用于指导锅炉炉设计，燃煤工，燃煤工艺和运行控制和运行控制2））选择或或设计燃燃烧或气化或气化设备的依据之一的依据之一 熔点高：固熔点高：固态排渣排渣 熔点低：液熔点低：液态排渣排渣3）估）估计锅炉内炉内结渣和渣和积灰情况（保灰情况（保证锅炉安炉安 全燃全燃烧））. 测定方法：定方法：——将煤灰制成一定尺寸的三角将煤灰制成一定尺寸的三角锥；；——放在一定气氛的管式炉内，按一定的升放在一定气氛的管式炉内，按一定的升 温速度加温速度加热；；——观察灰察灰锥在受在受热过程中的形程中的形态变化，化，记 录变形温度、形温度、软化温度、半球温度和流化温度、半球温度和流 动温度。
温度 变形温度形温度 DT (Deformation Temperature): ——灰灰锥尖端开始尖端开始变圆或弯曲或弯曲时的温度软化温度化温度 ST (SoftningTemperature): ——锥体弯曲至体弯曲至锥尖触及托板、灰尖触及托板、灰锥变成球形成球形 （高等于底（高等于底长））时的温度的温度半球温度半球温度 HT (Hemisphere Temperature): ——灰灰锥变形成至近似半球（高等于底形成至近似半球（高等于底长的一的一 半）半）时的温度的温度流流动温度温度 FT (Fluidity Temperature): ——灰灰锥熔化成液体或展开成高度小于熔化成液体或展开成高度小于1.5 mm的的 薄薄层时的温度的温度. 与煤灰熔融性特征温度与煤灰熔融性特征温度值有关的因素：有关的因素：1）煤灰成分）煤灰成分组成成氧化氧化铝(Al2O3））: 含量高，熔点高含量高，熔点高氧化硅氧化硅(SiO2））: 碱性氧化物高碱性氧化物高时降低熔点降低熔点 有有时起提高熔点作用起提高熔点作用氧化氧化铁(Fe2O3) : 弱弱还原性气氛中以原性气氛中以FeO存在，存在，含量含量 增高，熔点降低；增高，熔点降低； 氧化性气氛中以氧化性气氛中以 Fe2O3 存在，存在，含量含量 增高，熔点升高；增高，熔点升高； . 氧化氧化钙(CaO））: < 30％％时, 含量增高含量增高, 熔点降熔点降 低，低， >30％％时, 含量增高含量增高, 熔点升高；熔点升高；氧化氧化镁 (MgO), 氧化氧化纳 (Na2O), 氧化氧化钙钾(K2O): 含量增高含量增高, 熔点降低熔点降低. 2））试验气氛气氛•弱弱还原性气氛原性气氛：： H2 : CO2 = (50 ± 10)% : (50 ± 10)% , 或或 CO : CO2 = (60 ± 5) % : (40 ± 5) %•氧化性气氛氧化性气氛：： 空气自由流通空气自由流通•一般一般，， ——弱弱还原性气氛下熔点比氧化性气氛下熔点低；原性气氛下熔点比氧化性气氛下熔点低； 铁含量越高，两者相差越大。
含量越高，两者相差越大 3.9 煤灰成分分析煤灰成分分析 （ ash composition)•常常规分析：分析： SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 TiO2 P2O5 K2O Na2O 有有时增加：增加： MnO2，，BaO，，SrO. 测定意定意义：：1）推）推测煤中煤中矿物物质组成，煤成，煤层对比参考依据比参考依据2）煤灰）煤灰综合利用的基合利用的基础资料料3）推）推测煤灰熔融温度煤灰熔融温度4）判断煤燃）判断煤燃烧时对燃燃烧室的腐室的腐蚀情况情况测定方法定方法：： 化学法；化学法； 原子吸收法原子吸收法AAS；； 等离子等离子发射光射光谱法法 ICP ；； X-荧光法光法. 3.10 煤和煤灰中微量元素分析煤和煤灰中微量元素分析氯 Cl：：对炭化室和管道有腐炭化室和管道有腐蚀作用作用氟氟 F：： 环保意保意义，高氟食物、高氟水使人中，高氟食物、高氟水使人中 毒毒砷砷 As：：环保意保意义汞汞 Hg: 环保意保意义硒硒 Se: 环保意保意义铜 Cu: 镍 Ni 锌 Zn铬 Cr 镉 Cd 铅 Pb锗 Ge 镓 Ga 钒 V 等. 3.11 煤煤质指指标中的基准中的基准煤煤质分析中的分析中的“基基”——表示化表示化验结果是以什么状果是以什么状态下的煤下的煤样为 基基础得出的得出的. . n常用的四种常用的四种“基基”1））空气干燥基（空气干燥基（ad）） — 以与空气湿度达平衡状以与空气湿度达平衡状态 的煤的煤为基基础2）干燥基（）干燥基（d））— 以假想的无水状以假想的无水状态煤煤为基基础3）干燥无灰基（）干燥无灰基（daf）） — 以假想的无水，无灰状以假想的无水，无灰状态的煤的煤为基基础4）收到基（）收到基（ar）） — 以收到状以收到状态（或原始状（或原始状态）的煤）的煤为基基础. n不同基不同基结果之果之间的的换算（低位算（低位发热量除外）量除外）干燥基干燥基结果：果：干燥无灰基干燥无灰基结果：果：收到基收到基结果：果：n Xad 代表空气干燥基的代表空气干燥基的测定定结果果. n恒容低位恒容低位发热量基的量基的换算算n恒恒压低位低位发热量基的量基的换算算n空干基低位空干基低位发热量：量：M=Madn干基低位干基低位发热量：量：M=Mdn收到基低位收到基低位发热量：量：M=Mad. n举例例:•某某矿某批煤某批煤样的化的化验结果如下果如下Qgr,ad=23.85MJ/kg, Mt=10.8%, Mad=4.56%,Had=4.26%, Cad=65.66% Aad=18.98%, St,ad=1.05%•求求该煤煤样的的:高位高位发热量（干基量（干基Qgr,v,d 干燥无灰基干燥无灰基Qgr,v,daf））低位低位发热量（恒容，收到基量（恒容，收到基Qnet,v,ar 空干基空干基 Qnet,v,ad ））恒恒压低位低位发热量量Qnet,p,ar. . . . •(O+N)ad=100-Mad-Aad-Cad-Had-Sad•=100-4.56-18.98-65.66-4.26-1.05•=5.49(%). 。