煤质特征概述

可以从对水分、灰分、挥发分的测定和固定碳的计算四项内容来进行鉴别。

1、水分

指单位重量的煤中水的含量。煤中的水分有外在水分、内在水分和结晶水三种存在状态。一般以煤的内在水分作为评定煤质的指标。煤化程度越低，煤的内部表面积越大，水分含量越高。水分对煤的加工利用是有害物质。在煤的贮存过程中，它能加速风化、破裂，甚至自燃在运输时，会增加运量，浪费运力，增加运费炼焦时，消耗热量，降低炉温，延长炼焦时间，降低生产效率燃烧时，降低有效发热量在高寒地区的冬季，还会使煤冻结，造成装卸困难。只有在压制煤砖和煤球时，需要适量的水分才能成型。

2、灰分

是指煤在规定条件下完全燃烧后剩下的固体残渣。它是煤中的矿物质经过氧化、分解而来。灰分对煤的加工利用极为不利。灰分越高，热效率越低燃烧时，熔化的灰分还会在炉内结成炉渣，影响煤的气化和燃烧，同时造成排渣困难炼焦时，全部转入焦炭，降低了焦炭的强度，严重影响焦炭质量。煤灰成分十分复杂，成分不同直接影响到灰分的熔点。灰熔点低的煤，燃烧和气化时，会给生产操作带来许多困难。为此，在评价煤的工业用途时，必须分析灰成分，测定灰熔点。

3、挥发分

指煤中的有机物质受热分解产生的可燃性气体。它是对煤进行分类的主要指标，并被用来初步确定煤的加工利用性质。煤的挥发分产率与煤化程度有密切关系，煤化程度越低，挥发分越高，随着煤化程度加深，挥发分逐渐降低。

4、固定碳

测定煤的挥发分时，剩下的不挥发物称为焦渣。焦渣减去灰分称为固定碳。它是煤中不挥发的固体可燃物，可以用计算方法算出。焦渣的外观与煤中有机质的性质有密切关系，因此，根据焦渣的外观特征，可以定性地判断煤的粘结性和工业用途。

它是指煤炭产品在自身的形成和开采、加工过程中所具有的、能够满足不同用户需求的特征或特性的总和。根据煤炭产品质量特性和用途，一般煤炭质量可用一定的质量指标（或标准）来表示。如按煤的工业分析，可用煤的固定碳、挥发分、灰分和水分等指标来表示；按煤的元素分析，可用煤中碳（C）、氢（H）、氧(n)、氮(N)、硫(S)、磷(P)及微量元素含量的多少来表示；按煤的工艺性质，煤炭质量又可用煤的发热量(0)、煤的粘结性（R·I）和结焦性（y）、煤的热稳定性(TS)、煤灰的熔融性(DT、ST或FT)、煤的反应性、煤的燃点（T）以及煤的可选性等指标来表示。煤炭质量的高低，不仅关系到用煤单位的使用效果和产品质量，而且也关系到煤炭企业的声誉和经济效益，甚至也影响到国民经济的发展规模和水平。

总的来讲，我国的煤炭质量较好，北方煤田优于南方煤田。形成这一现状的主要原因，就是两者的沉积环境不同北方煤田多为陆相沉积，其煤炭质量较好，如黑龙江省鸡西、鹤岗、双鸭山等矿区煤炭灰分一般小于20%，含硫量在0.5%以下，京西的无烟煤硫分仅在0.25%左右；南方煤田多为海陆相沉积，其煤炭的质量普遍较差，灰分、硫分等指标一般较高。如四川省的荚蓉、松藻、达竹、南桐、华蓥山等矿区的含硫量在6%左右，广西合山矿务局所产煤炭含硫量高达6%～8 %（在全国煤炭保有储量中万硫分小于1%的煤占67%，硫分小于2%的煤约占85%，硫分大于4%的特高硫煤约占3%）。这些煤在利用过程中首先要进行脱硫处理，否则不仅污染环境，而且还腐蚀设备，给用户的使用带来诸多不便。

随着我国采煤机械经程度的提高和煤炭开采深度的增加，原煤质量呈下降趋势。与此同时，用户对煤质的要求确越来越高，利用途径越来越广泛，利用方式越来越多样化。因此，在煤炭质量问题上，产需矛盾日益尖锐，供求差距越趋加大。要解决这一问题，一方面要不断增加原煤入洗能力，满足市场的多层次需求；另一方面要加强煤炭质量管理水平（包括井下生产煤炭质量管理、洗选过程质量管理和商品煤销售过程的质最管理），使用户得到的煤炭在质量上能最大限度地满足生产的要求。

建国40多年来，虽然原煤的人洗能力有了很大提高，但发展速度比重缓慢，选煤厂的分布也很不平衡，洗选产品规格也较少，这同一些工业发达的国家相比。有较大的差距。如德国、法国、日本、澳大利亚的原煤入洗量均占产量的80～90%以上，原苏联占60%左右，而我国目前原煤入洗量仅2亿多吨，仅占原煤产量的20%强。从入洗煤种看，90%左右为人 洗炼焦煤，动力煤入洗量很小，大多以原煤形式销售。从洗煤的质量看，灰分、硫分等揩标偏高，如洗精煤灰分平均在10%以上（国外先进国家灰分仅5%左右）。因此，要提高煤炭质量，不仅要加强洗煤厂的建设，增加原煤入洗能力，而且还要改进洗选工艺，增加洗选品种，同时也应重视和加强动力用煤的洗选（我国煤炭利用以燃料和动力为主）。

煤炭是我国国民经济发展的物质基础，煤炭企业生产的煤炭产品不仅要在数量上满足国民经济各物质生产部门的生产和人民群众的生活需要，而且也要在质量上满足不同用户的使用要求。只有实现了质量和数量上的有机协调和统一，才算真正实现了煤炭企业的生产目的，满足了社会的需求。在一定意义上讲，质量上的保证比数量上的满足更重要。

长期以来，由于受计划经济模式的影响，往往只重视了产量而忽视了质量，把二者对立起来，怕因追求质量而丢了产量。特别是多年来我国煤炭供需关系总的来讲一直比较紧张，只要将煤炭从地下采出，销售就不成问题，这在定程度上也淡化了人们的质量意识，产生了“皇帝女儿不愁嫁”的经营意识。但历史发展到实行社会主义市场经济体制的今天，煤炭质量问题己引起来越多的用户的高度重视，对煤炭企业提出了严峻的挑战。从目前煤炭市场情况看，煤质不 好，不仅价格较低，而且有些矿区质量较差的煤（煤炭赋存条件所致）销售很难，造成大量的煤炭积压，使企业的生产和职工生活都受到很大影响和冲击。可见，煤炭企业自身要生存和发展，必须根据市场的需求，向用户提供合乎其质量要求的煤炭产品，这不仅是工业生产发展的需要，而且也是社会主义市场经济发展的客观要求。

之所以要提高煤炭质量，重视煤质工作，是因为： 我国煤炭的利用现状表明，一方面供应紧张，用户的需求难以得到满足，供需缺口较大，严重时直接影响到用户的正常生产；另一方面煤炭的利用率较低，浪费严重。据统计，我国煤炭平均利用率约在30%左右，这固然与煤炭利技术有关，但煤质不好和供煤品种不对路也是重原因之一。煤炭燃烧时，煤质越差，热损失越多，热效率也就越低，耗煤数量也越多。如蒸汽机车使用原煤比使用混中块要多消耗煤炭20%左右，普通锅炉使用灰分为40%的原料煤与使用灰分为90%的原料煤相比，热效率至少相差10%。可见，由于煤质不好或供煤品种不对路，其浪费是惊人的。开发和节约并重，在近期内把节约放在优先位置是我国节能工作的指导方针。

在我国财力比较困难的情况下，仅仅依靠增加煤矿基建投人来增加产量是不现实的，而通过提高煤炭质量和推广节能技术，达到节约煤炭的目的，不仅投资少，见效快，而且能更好地发挥出煤炭的经济效益。煤炭消耗的节约，不仅降低了用户的生产成本，提高了企业的经济效益，而且减轻了因煤炭的利用对环境的污染。我国是典型的煤烟型污染的国家，造成这一现状的原因，除燃烧方式和燃烧技术外（我国80%以上的原煤采用直接燃烧的方式）， 还与煤炭质量有直接关系。

据测算，我国每年困燃煤而产生的SOX和NOX硫的氧化物和氮的氧化物的总量在1000万t以上，这些有害的酸性气体排入大气后，在一定的条件下与雨水一起再降到地面。相当于从空中降下2000多万t强酸，对环境污染很大，特别是烟煤中所含苯并芘对人体危害最大，其浓度每增加百万分之一，癌发率上升5%。由上可见，提高煤炭质量，不仅可以达到节约煤炭，降低用户生产成本的目的，而且有利于环境的保护，减轻煤炭利用对环境的污染。 煤炭企业是实行单独经济核算的经济实体，煤炭质量 是企业生存与发展的重要前提，是增强企业在市场 经济竞争中的重要支柱。煤炭作为国民经济发展的重要能源产业，随经济体制改革的深化和完善，其煤炭产品必然要进入市场进行流通和交易。有市场就有竞争，这是二条普遍的规律。竞争和交易行为越规范，商品竞争能力的强弱就越来依赖于产品质量。有人说，质量是商品进入市场的通行证，以质量去开拓市场、占有市场，靠质量赢得竞争的胜利，是现代企业经营管理的一条重要战略。实践表明，哪个企业生产的煤炭质量较好，而且供煤质量比较稳定，哪个企业就能占有市场，赢得用户，煤炭销路就畅通，企业的效益就好，职工的思想觉悟和工作热情就高。

相反。哪个煤炭企业生产的煤炭质量较差，不能满足用户的使用要求，其煤炭产品就会造成大量积压，不仅企业无利润和效益可言，而且职工工资都难以保证，生活受到很大影响。可见，煤炭的质量是煤炭企业的生命线，尤其在市场竞争日趋激烈，用户对煤质要求日益提高的社会主义市场经济条件下，企业要生存、要发展，必须注重和提高煤炭质量，以高质量求得高效益，否则，不仅无效益可言，甚至会造成企业的停产和倒闭。 缓解煤炭运能与运量之间的矛盾。煤炭是大宗笨重堆装货物，不仅运量大，而且装卸比较复杂，再加之用户分布广泛，产需距离较远，使我国煤炭呈大数量流通态势。我国是产煤大国，更是煤炭消费大国，且以原煤直接消费为主。由于煤炭赋存与工业布局上的差异（煤炭产区主要集中在华北、西北、西南地区，而用户主要集中在华东、东北、华南等地），造成我国北煤南运、西煤东调、关内煤住关外运的流通态势。据统计，仅铁路系统每年运输煤炭就高达5.6亿t左右，平均运输距离在500km以上，这给运输任务本来已经十分繁重的铁路带来了很大压力。虽然建国以来国家投入了大量的人力、物力和财力进行铁路建设，并取得了很大的成绩。但与经济发展速度和规模的要求相比，还有很大差距，运能与运量之间的矛盾仍十分突出，在许多交通运输条件较差的矿区(如陕西省的铜川、韩城、蒲白等矿区，贵州的六盘水矿区)运输能力仍是煤炭生产和销售的重要制约因素。

因此，在现有运输条件下，为完成煤炭的运输和销售任务，广方面要做好煤炭的巧装满载工作，提高货车的平均静载重，减少货车在矿停留时间，提高车辆的周转速度另一方面要提高煤炭质量，减少无效运输和不合理运输现象的发生，增加煤炭的实际运量。

从我国煤炭销售的情况看，因直销原煤比重偏高，故商品煤中的含肝率、灰分、水分等杂质含量较高，这些杂质随煤炭运输，造成了大量的运力浪费。

若以铁路每年运煤5.5亿t，平均运距500km们，煤炭运价0.064元/t·km计算，若所销售煤炭的灰分在现有的基础上下降1%，则每年可节约运力：5.5亿t*1%=550万t

若每列货车的牵引力定数（或称牵引重量）按3000t计算，则每年可少运煤列车：550万t/300=1833列

平均每年少开行运煤列车5列。

因煤炭灰分的降低，可节约运费：5.5亿t*1%*500km*0.064元/t·km=1.76亿元

可见，提高煤炭质量，不仅可以大大节约运力，而且具有显著的经济效益。

煤炭质量的基本指标

煤的水分分为两种，一是内在水分，是由植物变成煤时所含的水分，二是外在水分，是在开采、运输等过程中附在煤表面和裂隙中的水分。

全水分是煤的外在水分和内在水分总和，一般来讲，煤的变质程度越大，内在水分越低，褐煤、长焰煤内在水分普遍较高，贫煤、无烟煤内在水分较低。

煤在彻底燃烧后所剩下的残渣称为灰分，分外在灰分和内在灰分，外在灰分是来自顶板和夹研中的岩石碎块，内在灰分是煤本身所含的无机物。