煤碳中的挥发分和灰分分别指的是什么

我们在使用煤炭化验仪器的时候，通常是要用些指标来检测煤炭的质量的。那么，煤炭分类有哪些指标，又是怎样体现出来的呢?今天我们就来学习下这方面的知识。

一，水分

煤中水分分为内在水分、外在水分、结晶水和分解水。 煤中水分过大不利于加工、运输等，燃烧时会影响热稳定性和热传导，炼焦时会降低焦产率和延长焦化周期。 现在我们常报的水份指标有： 1、全水份(Mt)，是煤中所有内在水份和外在水份的总和，也常用Mar表示。通常规定在8%以下。 2、空气干燥基水份(Mad)，指煤炭在空气干燥状态下所含的水分。也可以认为是内在水份，老的国家标准上有称之为“分析基水份”的。

二，灰分

指煤在燃烧的后留下的残渣，不是煤中矿物质总和，而是这些矿物质在化学和分解后的残余物。 灰分高，说明煤中可燃成份较低，发热量就低。 同时在精煤炼焦中，灰分高低决定焦炭的灰分。 通常的灰分指标有空气干燥基灰分(Aad)、干燥基灰分(Ad)等。

三，挥发份

指煤中有机物和部分矿物质加热分解后的产物，不全是煤中固有成分，还有部分是热解产物，所以称挥发份产率。 挥发份大小与煤的变质程度有关，煤炭变质程度越高，挥发份产率就越低。 在燃烧中，用来确定锅炉的型号在炼焦中，用来确定配煤的比例同时更是汽化和液化的重要指标。 常使用的有空气干燥基挥发份(Vad)、干燥基挥发份(Vd)、干燥无灰基挥发份(Vdaf)和收到基挥发份(Var)。 其中Vdaf是煤炭分类的重要指标之一。

四，全硫St

是煤中的有害元素，包括有机硫、无机硫。1%以下才可用于燃料。部分地区要求在0.6和0.8以下，现在常说的环保煤、绿色能源均指硫份较低的煤。 常用指标有：空气干燥基全硫(St,ad)、干燥基全硫(St.d)及收到基全硫(St,ar)。

我国煤炭成煤环境多种多样，成煤期地质背景也很复杂，因而煤中灰分偏高。据陈武等（2003）报道，我国煤中灰分一般在15%～25%之间，小于10%的特低灰煤大约有1500×108t，约占资源/储量总数的15%，且主要分布于陕北和内蒙古伊克昭盟的侏罗纪煤田中，其次分布于山西大同和宁夏的侏罗纪煤田中。大于30%的富灰和高灰煤，大致有1000×108t，占10%，主要分布于晋北和京西的石炭纪—二叠纪煤田中，其次分布于南方晚二叠世和三叠纪的部分煤田中，如江西三叠纪的洛市矿区、湖南三叠纪的资兴矿区等。

从煤类来看（陈武等，2003），我国褐煤以内蒙古东部最集中，灰分一般为20%～30%，而低变质烟煤的最大特点是低灰居多，一般原煤灰分均在15%以下，硫分也常小于1%，最突出的是陕北榆林神木和内蒙古东胜的侏罗纪煤层，灰分一般在10%以下，被誉为天然精煤。闻名于世的大同弱粘煤，原煤灰分也多在10%以下。而晋北朔州的长烟煤原煤灰分高达30%以上，内蒙古准格尔的长焰煤原煤灰分为25%～30%，煤质较差。我国炼焦用煤的灰分多在20%以上，以中灰煤居多，低灰煤很少，基本无特低灰煤。我国无烟煤多数为中灰、中硫、中等发热量和高灰熔点无烟煤。阳泉、晋城的山西组煤层，均是较好的无烟煤，原煤灰分15%～20%，硫分1%左右。宁夏汝箕沟的无烟煤原煤灰分5%左右，是世界闻名的“太西煤”，另外贵州的纳雍亦有部分优质无烟煤。

统计结果表明（袁三畏，1999），全国保有储量和资源量的平均灰分为17.07%，其中，尚未占用储量和资源量的平均灰分为16.95%，这一高度综合的平均值表明我国煤炭资源灰分的基本状况。按我国《煤炭灰分等级划分标准》（GB/T15224·1—1994）划分，全国尚未占用煤炭储量、资源量中，灰分在20%以下的特低灰煤—低中灰煤，占65.5%，中灰煤占32.7%，中高灰煤以上的仅占1.8%。低中灰以下的煤主要分布于内蒙古、陕西、新疆和山西四省，占全国尚未占用资源量的52.7%，中高灰以上的煤多分布于四川、山西和安徽，占1.0%。从表2-2中可得出，各大行政区国有重点煤矿低中灰煤（Ad≤20%）所占全国本级煤储量和资源量比例的顺序为：华北（38.13%）、华东（11.37%）、中南（9.98%）、西北（9.19%）、东北（4.55%）、西南（4.23%）。西南地区几乎没有较大面积的低中灰煤，若考虑预测的煤炭资源量，西北将是低中灰煤最多的地区。全国国有重点煤矿平均灰分为17.48%，其中华北为15.60%，西北为16.45%，华东为16.94%，中南为18.45%，西南为21.23%，东北为22.20%。

表2-2 各行政区尚未被占用煤炭资源量　（按灰分区分，%）

续表

注：本表未包括西藏、香港和澳门特别行政区及台湾省资料。

（据袁三畏，1999）

此外，煤炭科学研究总院李文华、翟炯于1992年统计的全国国有重点煤矿平均灰分为17.60%。其中，褐煤、长焰煤、不粘煤、弱粘煤、贫煤和无烟煤等6类煤的平均灰分为16.84%，其余各类煤的平均灰分为18.09%。煤炭科学研究总院北京煤化研究所陈文敏等，也对我国国有重点煤矿煤炭灰分分布情况曾作过统计，认为我国煤炭总平均灰分属低中灰煤，灰分在20%以下的占国有重点煤矿总储量和资源量的77.45%，灰分大于30%～50%的占3.85%（表2-3）。

表2-3 全国国有重点煤矿煤炭灰分分布　（%）

续表

（据袁三畏，1999）

纵观全国各地煤的灰分变化是很复杂的，最好的煤，灰分可低至5%左右，如湖南涟卲群力为3.86%，煤炭坝为4.17%，广西红茂下金为4.63%，涟卲恩口杨家冲为4.66%，牛马司为4.71%，大同马脊梁为5.93%等。

挥发分是评定煤质的指标，在确定煤炭的加工利用途径和工艺条件时，挥发分有重要的参考作用。煤化程度低的煤，挥发分较多。如果燃烧条件不适当，挥发分高的煤燃烧时易产生未燃尽的碳粒，俗称“黑烟”；并产生更多的一氧化碳、多环芳烃类、醛类等污染物，热效率降低。因此，要根据煤的挥发分选择适当的燃烧条件和设备。

“灰分”是煤碳完全燃烧后剩下的固体残渣，是重要的煤质指标。灰分主要来自煤炭中不可燃烧的矿物质。矿物质燃烧灰化时要吸收热量，大量排渣要带走热量，因而灰分越高，煤炭燃烧的热效率越低；灰分越多，煤炭燃烧产生的灰渣越多，排放的飞灰也越多。一般，优质煤和洗精煤的灰分含量相对较低。

煤碳燃烧时绝大部分的硫被氧化成二氧化硫（SO2），随烟气排放，污染大气，危害动、植物生长及人类健康，腐蚀金属设备；当含硫多的煤用于冶金炼焦时，还影响焦炭和钢铁的质量。所以，“硫分”含量是评价煤质的重要指标之一。