煤质怎么化验发热量

煤炭化验流程

化验流程大体为：

采样——破碎——干燥——制样——实验分析

具体步骤为

1 原煤采样：根据原煤存放方式依据国标采样，工具自备

2 破碎：用破碎机破碎采样煤样粒度在6mm以下，供3使用

3 干燥：用干燥箱依据国标干燥出制样煤样，并且做出全水分值（需要500克称重器具自备），

4制样：用制样机把干燥过的煤样制成粒度为0.2mm的分析煤样，供分析实验用

5分析实验：全部分析实验用电子天平称重

分析水（内水）：用干燥箱做出

灰分，挥发分：用马弗炉做出

硫：用测硫仪做出

发热量：用量热仪做出

备注：准确的发热量结果需要煤中的含硫值

鹤壁市万和煤炭化验设备有限公司提供

1、全水：称取6毫米以下煤样10~12克精确至0.001克，放入事先升温至105~110度的鼓风干燥箱内，无烟煤烘干3小时，烟煤烘干2小时后取出。

2、分析水：称取0.2毫米以下煤样1克精确至0.0001克，放入事先升温至105~110度的鼓风干燥箱内，无烟煤烘干1.5小时，烟煤烘干1小时后取出。

3、灰分：打开高温炉电源，用灰皿称取0.2毫米以下煤样1克精确至0.0001克，打开炉门将试样放在炉门口，缓慢将试样推入炉膛中央的高温带。

4、挥发分：用挥发份坩埚称取0.2毫米以下煤样1克精确至0.0001克，打开炉门将试样放在炉门口，迅速将试样放入炉膛中央的高温带。取出后在空气中冷却约5分钟后放入干燥器15分钟后称量。

扩展资料

精煤化验的指标：

1、胶质层最大厚度：烟煤在加热到一定温度后，所形成的胶质层最大厚度是烟煤胶质层指数测定中利用探针测出的胶质体上、F 层面差的最大值。它是煤炭分类的重要标准之一。动力煤胶质层厚度大，容易结焦；冶炼精煤对胶质层厚度有明确要求。

2、粘结指数：在规定条件下以烟煤在加热后粘结专用无烟煤的能力，它是煤炭分类的重要标准之一，是冶炼精煤的重要指标。枯结指数越高，结焦性越强。

参考资料来源：百度百科-煤炭化验

国家煤炭院于60年代推出了烟煤、无烟煤、褪煤空气干燥基低位发热量的计算公式，经过一段时间的应用，发现存在一定的缺陷和局限性。如烟煤的发热量与水分、灰分、挥发分和焦渣特征有关，但当时推导这一公式时，没有把焦渣特征定量化纳入公式中，而是根据焦渣特征的大小分组列出K值。在计算烟煤的发热量时，根据焦渣特征大小，查出K值再纳入公式。这不仅计算麻烦，而且K值呈台阶式变化，对于某些挥发分在边界处的煤样，其计算误差就会增大，为此，国家煤炭院陈文敏教授领导的七五科技攻关项目，收集了全国大量煤样数据，利用多元回归法，采用电子计算机进行大量的数据处理，研究推导出一套计算烟煤、无烟煤、褐煤低位发热量经验公式。

新公式有两种计算方法，一是利用元素分析结果计算各种煤的低位发热量，二是利用煤的工业分析结果计算烟煤、无烟煤、褐煤低位发热量。利用元素分析结果计算发热量更为准确，但目前水泥企业均未开展这一工作。因此，这里仅介绍利用煤的工业分析结果计算煤低位发热量的新公式。

（1）计算烟煤空气干燥基低位发热量公式：

Qnet,ad = 35859.9-73.7Vad-395.7Aad-702.0Mad + 173.6CRC

（2）计算无烟煤空气干燥基低位发热量公式：

Qnet,ad = 34813.7-24.7Vad-382.2Aad-563.0Mad

（3）计算褐煤空气干燥基低位发热量公式：

Qnet,ad = 31732.9-70.5Vad-321.6Aad-388.4Mad

式中：Qnet,ad--空气干燥基低位发热量，J／g；

Mad、Aad、Vad--分别为煤的空气干燥基水份、灰分、挥发分，％；

CRC--烟煤的焦渣特征。

利用上述三个公式计算出来的煤低位发热量，与目前水泥企业应用的旧公式计算出来的低位发热量相比，精度有较大提高，其中烟煤计算的低位发热量标准偏差为372J／g，精度比旧公式提高15%，无烟煤计算的低位发热量标准偏差为305J／g，精度比旧公式提高34%，褐煤计算的低位发热量标准偏差为393J／g，精度比旧公式提高36%，新公式的误差与灰分有关，如灰分（干基）大于40%，误差增大，灰分越高其误差越大。因此，使用时应注意，当干基灰分大于40%时，应另选公式计算

采样

↓

用破碎机破碎至6毫米以下? →? 取10——12克做全水

↓

用二分器缩分(或手工缩分)

↓

用鼓风干燥箱烘干煤样

↓

用密封式制样机制成0.2毫米以下煤样

↓

取0.9~1.1克精确至0.0001克做灰分(用高温炉项目2快灰)

取0.9~ 1.1克精确至0.0001克做分析水(用鼓风干燥箱)

取0.9~1.1克精确至0.0001克做发热量(用量热仪)

取0.9~1.1克精确至0.0001克做挥发份(用高温炉项目6做挥发份)

取50毫克做全硫

实验方法

1、全水(Mt)

称取6毫米以下煤样10~12克精确至0.001克，放入事先升温至105~110度的鼓风干燥箱内，无烟煤烘干3小时，烟煤烘干2小时后取出，在空气中冷却约5分钟后放入干燥器15分钟后称量(无干燥器的，将样品冷却至室温)。

全水=(减少的部分质量/试样重量)*100

2、分析水(Mad)

称取0.2毫米以下煤样1克精确至0.0001克，放入事先升温至105~110度的鼓风干燥箱内，无烟煤烘干1.5小时，烟煤烘干1小时后取出，在空气中冷却约5分钟后放入干燥器15分钟后称量(无干燥器的，将样品冷却至室温)。

分析水=(减少的部分质量/试样重量)*100

3、灰分(Aadhttp://www.hebihuanuo.com/news/gsxw/show_3999.html)

打开高温炉电源，按“选项”键使“项目”显示“2”，然后按下“启动”和“消音”，“程序”显示“1”键仪器自动升温至850度“程序”显示“2”后报警，用灰皿称取0.2毫米以下煤样1克精确至0.0001克，打开炉门将试样放在炉门口，缓慢将试样推入炉膛中央的高温带，(注意!不要使煤样爆燃，烟囱阀应打开)然后关上炉门按下“触发”键，仪器自动向815度恒温40分后报警结束，取出后在空气中冷却约5分钟后放入干燥器15分钟后称量(无干燥器的，将样品冷却至室温)。

灰分=(灰皿中残渣的重量/试样重量)*100

4、挥发分(Vad)

打开高温炉电源，按“选项”键使“项目”显示“6”，然后按下“启动”和“消音”，“程序”显示“1”键仪器自动升温至920度“程序”显示“2”后报警，用挥发份坩埚称取0.2毫米以下煤样1克精确至0.0001克，打开炉门将试样放在炉门口，迅速将试样放入炉膛中央的高温带，(注意!烟囱阀应关闭，三分钟内炉温必须升至900度)然后关上炉门按下“触发”键，仪器自动向900度恒温7分钟。6分30秒报警7分钟整取出后结束。取出后在空气中冷却约5分钟后放入干燥器15分钟后称量(无干燥器的，将样品冷却至室温)。

挥发份=(灼烧后减少的部分重量/试样重量)*100–分析水

煤炭化验的一般流程

煤炭化验的流程如下:

采样——破碎——干燥——制样——实验分析

具体步骤

1     原煤采样：根据原煤存放方式依据国标采样，工具自备

2 破碎：用破碎机破碎采样煤样粒度在6mm以下，供3使用

3 干燥：用干燥箱依据国标干燥出制样煤样，并且做出全水分值（需要500克称重器具自备）

4     制样：用制样机把干燥过的煤样制成粒度为0.2mm的分析煤样，供分析实验用

5     分析实验：全部分析实验用电子天平称重

分析水（内水）：用干燥箱做出

灰分，挥发分：用马弗炉做出

硫：用测硫仪做出

发热量：用量热仪做出

L/T 567.1-95

Genefai Rules for Test Methods of Fuel at Thermal Power Plants

中华人民共和国电力工业部 1995-05-03批准 1995-10-01实施

1 范围

本规定适用于火力发电厂燃料试验方法中所列的煤质、灰渣及燃油试验方法。

2 引用标准

GB483—87 煤质分析试验方法一般规定

SD322—89 燃料检验工作全面质量管理准则

3 基本要求

本规定贯穿于燃料试验的各个环节，它们都必须以保证试验结果的精密度与准 确度符合标准为前提。

4 样品

4.1 入厂煤、入炉煤、煤粉、灰渣等，都应按各试验方法中有关规定采样和缩制。 除另有说明外，它们最终都应制备成粒度小于0.2mm的分析样。

4.2 入厂油和入炉油也应按各方法中有关规定采样和缩制成分析油样。对水分含量 较大的油样，则按规定预先进行脱水处理。

4.3 煤、油分析试样应存放在带磨口塞的广口瓶或其他能防锈蚀的密封容器中。

5 测定

5.1 煤和油的全水分一般允许单次测定，但对校核试验必须进行两次测定(通常称为 重复测定)；其他试验项目，均应对同一样品进行重复测定。

5.2 称取煤、油试样时，都应在充分混匀后从不同部位取样。除另有规定外，称取 10～20g试样时，一般准确到0.01g；称取1～2g试样时，一般准确到0.0002g。

5.3 温度计、热电偶、氧气压力表、分析天平、氧弹等各种压力器具均应定期进行 校验，合格者方可使用。

5.4 初次使用的干燥箱、高温炉都必须进行温度标定，以确定恒温区域；更换电炉 丝和控温元件后，应重新标定。

5.5 初次使用的瓷坩埚或灰皿，都必须予以编号并灼烧至质量恒定。

5.6 从热干燥箱中取出的坩埚等，一般在室温下冷却3～5min后放入干燥器中； 从高温炉中取出的坩埚、灰皿等，应在室温下冷却10～15min后，放入干燥器中。

5.7 试验室用水有自来水、蒸馏水、去离子水等。自来水仅供清洗器皿及作冷却介 质用；蒸馏水(一般电导率不大于2μS/cm)用于一般分析项目试剂的配制、热值测 定的吸热介质及洗涤气体等；去离子水用于特殊分析项目，它是将蒸馏水通过阴、 阳离子交换树脂而获得的纯度较高的水。

5.8 试验方法中所用试剂纯度，除另有说明外，均为分析纯或化学纯；选用试剂 时，要核对试剂标签上所列杂质含量是否符合要求的限量。

5.9 需用水分进行校正或换算的试验项目，最好和水分同时测定。若不能同时进 行，前后测定的时间差不应超过7天。

5.10 快速试验方法经与常规法对比，其结果均不超过允许误差时，方可用于例行 监督试验。对水分、灰分和灰渣可燃物含量等例行监督项目，若经连续5次以上检查 性干燥或灼烧试验，证明其结果均不超过允许误差时，则可免去检查性干燥或灼烧 试验。

6 精密度与准确度

6.1 试验方法中所列各项目测定精密度要求均以重复性和再现性来表示。

6.2 重复性是指同一试验室中，由同一操作者，用同一台仪器对同一样品，于短期 内所做的重复测定所得结果间的差值(在95%置信概率下)的临界值。

6.3 再现性是指不同试验室中，对从同一样品缩制最后阶段分取出来的具有代表性 部分所做的重复测量，所得结果平均值的差值(在95%置信概率下)的临界值。

6.4 准确度是表达分析结果与真实值的符合程度，通常使用标准物质来检查、控制 和评价准确度。

7 结果计算与表达

7.1 同一样品两次测定值之差如不超过规定限度(重复性T)，则取其算术平均值作为 测定结果，否则进行第3次测定。如3次测值的极差小于1.2T，则取3次测值的 算术平均值作为测定结果，否则进行第4次测定。如4次测值的极差小于1.3T，则 取4次测值的算术平均值作为测定结果；如极差大于1.3T而其中3个测值的极差小于 1.2T，则可取此3个测值的算术平均值作为测定结果。如上述条件均未达到，则舍 弃全部测定结果，并检查仪器和操作，然后重新进行测定。

7.2 试验方法中各项试验结果均采用下述数据修约规则：

凡末位有效数字后边的第一位数字大于5，则在其前面一位数字上加1，小于 5则弃去；

凡末位有效数字后边的第一位数字等于5，而5后面的数字并非全部为"0" 时，如5前面一位为奇数，则在5前面一位数字上加1，如5前面一位为偶数(包 括0)则将5弃去；

所拟舍弃的数字，若为两位以上时，不得进行连续多次修约，应根据所拟舍弃 数字中左边第一个数字的大小，按上述规则一次修约出结果。

7.3 各项试验的测定值与报告值按7.2条规定，修约到表1所规定的位数。

表1 测定值与报告值位数

注：1)1o E=10-6 m2/s。

8 符号

8.1 试验方法采用表2所列符号代表各分析试验项目。

8.2 试验方法中所涉及的分析项目采用的下标有下述几种：

f——外在或游离 p——硫化铁

inh——内在 s——硫酸盐

t——全部 o——有机

net，p——恒压低位 net，V——恒容低位

gr，V——恒容高位

8.3 试验方法中各项分析结果所采用的基准有：

ar——收到基

ad——空气干燥基

d——干燥基

daf——干燥无灰基

表2 符号

9 基准换算

将有关数值代入表3所列相应公式中，再乘以用已知基表示的某一分析值，即 可求得所要求换算的基表示的分析值(低位发热量除外)。

表3 不同基准换算方式

附录A有关溶液的概念

A1 单位体积溶液中所含溶质的物质的量，单位为摩尔每升(mol/L)，如1mol/L的氢 氧化钠溶液，即每升溶液中含40g氢氧化钠。溶液的百分浓度用"%"表示，若溶 质是固体，则表示100mL溶剂所含溶质的质量(g)；若溶质为液体，则表示100mL 溶液中所含溶质的体积(mL)。

A2 体积浓度可用M∶N表示。M指液体溶质体积份数，N指液体溶剂的体积份 数。

A3 凡以去离子水或蒸馏水为溶剂的水溶液，一般简称溶液。以其他液体为溶剂的 溶液，则称为某某溶液，如乙醇溶液。

热值指完全燃烧1kg（或1m^3，气体）的物质释放出的能量，是一种物质特定的性质。

单位是J/kg或J/m^3(气体)

一）在燃料化学中，表示燃料质量的一种重要指标。单位质量（或体积）的燃料完全燃烧时所放出的热量。　通常用热量计（卡计）测定或由燃料分析结果算出。有高热值（higher calorific value）和低热值（lower calorific value） 两种。前者是燃料的燃烧热和水蒸气的冷凝热的总数，即燃料完全燃烧时所放出的总热量。后者仅是燃料的燃烧热，即由总热量减去冷凝热的差数。常用的热值单位，kJ/kg（固体燃料和液体燃料），或kJ/m^3（气体燃料）。

正确使用微机量热仪、升降式微机全自动量热仪可以测试出煤炭的发热量。

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煤的工业分析1

[煤的工业分析]煤的工业分析，又叫煤的技术分析或实用分析，是评价煤质的基本依据。在国家标准种，煤的工业分析包括煤的水分、灰分、挥发分和固定碳等指标的测定。通常煤的水分、灰分、挥发分和固定碳等指标的测定。通常煤的水分、灰分、挥发分是直接测出的，而固定碳是用差减法计算出来的。广义上讲，煤的工业分析还包括煤的全硫分和发热量的测定， 又叫煤的全工业分析。

1、煤的水分

煤的水分，是煤炭计价中的一个辅助指标。

煤的水分直接影响煤的使用、运输和储存。煤的水分增加，煤中有用成分相对减少，且水分在燃烧时变成蒸汽要吸热，因而降低了煤的发热量。煤的水分增加，还增加了无效运输，并给卸车带来了困难。特点是冬季寒冷地区，经常发生冻车，影响卸车，影响生产，影响车皮周转，加剧了运输的紧张。

煤的水分也容易引起煤炭粘仓而减小煤仓容量，甚至发生堵仓事故。

随着矿井开采深度的增加，采掘机械化的发展和井下安全生产的加强，以及喷露洒水、煤层注水、综合防尘等措施的实施，原煤水分呈增加的趋势。为此，煤矿除在开采设计上和开采过程中的采煤、掘进、通风和运输等各个环节上制定减少煤的水分的措施外，还应在煤的地面加工中采取措施减少煤的水分。

（1）煤中游离水和化合水

煤中水分按存在形态的不同分为两类，既游离水和化合水。游离水是以物理状态吸附在煤颗粒内部毛细管中和附着在煤颗粒表面的水分；化合水也叫结晶水，是以化合的方式同煤中矿物质结合的水。如硫酸钙（NaSO4.2H2O）和高龄土（AL2O3.2SiO2.2H2O) 中的结晶水。游离水在105～110C的温度下经过1～2小时可蒸发掉，而结晶水通常要在200C以上才能分解析出。

煤的工业分析中只测试游离水，不测结晶水。

（2）煤的外在水分和内在水分

煤的游离水分又分为外在水分和内在水分。

外在水分，是附着在煤颗粒表面的水分。外在水分很容易在常温下的干燥空气中蒸发，蒸发到煤颗粒表面的水蒸气压与空气的湿度平衡时就不再蒸发了。

内在水分，是吸附在煤颗粒内部毛细孔中的水分。内在水分需在100C以上的温度经过一定时间才能蒸发。

最高内在水分，当煤颗粒内部毛细孔内吸附的书分达到饱和状态时，这是煤的内在水分达到最高值，称为最高内在水分。最高内在水分与煤的孔隙度有关，而煤的孔隙度又于煤的煤化程度有关，所以，最高内在水分含量在相当程度上能表征煤的煤化程度，尤其能更好地区分低煤化度煤。如年轻褐煤的最高内在水分多在25%以上，少数的如云南弥勒褐煤最高内在水分达31%。最高内在水分小于2%的烟煤，几乎都是强粘性和高发热量的肥煤和主焦煤。无烟煤的最高内在水分比烟煤有有所下降，因为无烟煤的孔隙度比烟煤增加了。

（3）煤的全水分

全水分，是煤炭按灰分计加中的一个辅助指标。a.煤中全水分的含义。煤中全水分，是指煤中全部的游离水分，即煤中外在水分和内在水分之和。必须指出的是，化验室里测试煤的全水分时所测的煤的外在水分和内在水分，与上面讲的煤中不同结构状态下的外在水分和内在水分是完全不同的。化验室里所测的外在水分是指煤样在空气中并同空气湿度达到平衡时失去的水分（这是吸附在煤毛细孔中的内在水分也会相应失去一部分，其数量随当时空气湿度的降低和温度的升高而增大），这时残留在煤中的水分为内在水分。显然，化验室测试的外在水分和内在水分，除与煤中不同结构状态下的外在水分和内在水分有关外，还与测试是空气的湿度和温度有关。b.煤的全水分测试方法要点见GB212-91。

2、煤的灰分

煤的灰分，是指煤完全燃烧后剩下的残渣。因为这个残渣是煤中可燃物完全燃烧，煤中矿物质（除水分外所有的无机质）在煤完全燃烧过程中经过一系列分解、化合反应后的产物，所以确切地说，灰分应称为灰分产率。

（1）煤中矿物质

煤中矿物质分为内在矿物质和外在矿物质。

a.内在矿物质，又分为原生矿物质和次生矿物质。

原生矿物质，是成煤植物本身所含的矿物质，其含量一般不超过1～2%；次生矿物质，是成煤过程中泥炭沼泽液中的矿物质与成煤植物遗体混在一起成煤而留在煤中的。次生矿物质的含量一般也不高，但变化较大。

内在矿物质所形成的灰分叫内在灰分，内在灰分只能用化学的方法才能将其从煤中分离出去。

b.外来矿物质，是在菜煤和运输过程中混入煤中的顶、底板和夹石层的矸石。外在矿物质形成的灰分叫外在灰分，外在灰分可用洗选的方法将其从煤中分离出去。

（2）煤中灰分

煤中灰分来源于矿物质。煤中矿物质燃烧后形成灰分。如粘土、石膏、碳酸盐、黄铁矿等矿物质在煤的燃烧中发生分解和化合，有一部分变成气体逸出，留下的残渣就是灰分。 2SiO2•AL2O3•2H2O 2SiO2+AL2O3+2H2O↑

-→

CaSO4•2H2O CaSO4+2H20↑

-→

CaCO3 CaO+CO2↑”

-→

CaO+SO3 CaSO4

-→

CaO+SO3 2Fe2O3+8SO2↑

-→

灰分通常比原物质含量要少，因此根据灰分，用适当公式校正后可近似地算出矿物质含量。

（3）煤灰灰分对工业利用的影响

煤中灰分是煤炭计价指标之一。在灰分计加重，灰分是计价的基础指标；在发热量计加重，灰分是计价的辅助指标。

灰分是煤中的有害物质，同样影响煤的使用、运输和储存。

煤用作动力燃料时，灰分增加，煤中可燃物质含量相对减少。矿物质燃烧灰化时要吸收热量，大量排渣要带走热量，因而降低了煤的发热量，影响了锅炉操作（如易结渣、熄火），加剧了设备磨损，增加排渣量。 煤用于炼焦时，灰分增加，焦炭灰分也随之增加，从而降低了高炉的利用系数。

还必须指出的是，煤中灰分增加，增加了无效运输，加剧了我国铁路运输的紧张。

（4）煤的灰分测定见GB212-91。

3、煤的挥发分

煤的挥发分，即煤在一定温度下隔绝空气加热，逸出物质（气体或液体）中减掉水分后的含量。剩下的残渣叫做焦渣。因为挥发分不是煤中固有的，而是在特定温度下热解的产物，所以确切的说应称为挥发分产率。

（1）煤的挥发分不仅是炼焦、气化要考虑的一个指标，也是动力用煤的一个重要指标，是动力煤按发热量计价的一个辅助指标。

挥发分是煤分类的重要指标。煤的挥发分反映了煤的变质程度，挥发分由大到小，煤的变质程度由小到大。如泥炭的挥发分高达70%，褐煤一般为40～60%，烟煤一般为10～50%，高变质的无烟煤则小于10%。煤的挥发分和煤岩组成有关，角质类的挥发分最高，镜煤、亮煤次之，丝碳最低。所以世界各国和我国都以煤的挥发分作为煤分类的最重要的指标。

（2）煤的挥发分测试要点见GB212-91。

煤的工业分析2

4、煤的固定碳

煤中去掉水分、灰分、挥发分，剩下的就是固定碳。

煤的固定碳与挥发分一样，也是表征煤的变质程度的一个指标，随变质程度的增高而增高。所以一些国家以固定碳作为煤分类的一个指标。

固定碳是煤的发热量的重要来源，所以有的国家以固定碳作为煤发热量计算的主要参数。固定碳也是合成氨用煤的一个重要指标。

固定碳计算公式：

(FC)ad=100-(Mad+Aad+Vad)

当分析煤样中碳酸盐CO2含量为2-12%时：

(FC)ad=100-(Mad-Aad+Vad)-CO2,ad(煤)

当分析煤样中碳酸盐CO2含量大于12%时：

(FC)ad=100-(Mad+Aad+Vad)-[CO2,ad(煤)-CO2,ad(焦渣）]

式中：

（FC）ad——分析煤样的固定碳，%；

Mad——分析煤样的水分，%；

Aad——分析煤样的灰分，%；

Vad——分析煤样的挥发分，%；

CO2,ad（煤）——分析煤样中碳酸盐CO2含量，%；

CO2,ad(焦渣)——焦渣中CO2占煤中的含量，%；

5、煤的硫分

（1）煤中硫存在的形态

煤中硫分，按其存在的形态分为有机硫和无机硫两种。有的煤中还有少量的单质硫。

煤中的有机硫，是以有机物的形态存在与煤中的硫，其结构复杂，至今了解的还不够充分，大体有以下官能团：

硫醇类，R-SH(-SH，为硫基)；

噻吩类，如噻吩、苯骈噻吩、硫醌类，如对硫醌、硫醚类，R-S-R'硫蒽类等

煤中无机硫，是以无机物形态存在于煤中的留。无机硫又分为硫化物硫和硫酸盐硫。硫化物硫绝大部分是黄铁矿硫，少部分为白铁矿硫，两者是同质多晶体。还有少量的ZnS,PbS等。硫酸盐硫主要存在于CaSO4中。

煤中硫分，按其在空气中能否燃烧又分为可燃硫和不可燃硫。有机硫、硫铁矿硫和单质硫都能在空气中燃烧，都是可燃硫。硫酸盐硫不能在空气中燃烧，是不可燃硫。

煤燃烧后留在灰渣中的硫（以硫酸盐硫为主），或焦化后留在焦炭中的硫（以有机硫、硫化钙和硫化亚铁等为主），称为固体硫。煤燃烧逸出的硫，或煤焦化随煤气和焦油析出的硫，称为挥发硫（以硫化氢和硫氧化碳（COS）等为主）。煤的固定硫和挥发硫不是不变的，而是随燃烧或焦化温度、升温速度和矿物质组分的性质和数量等而变化。

煤中各种形态的硫的总和称为煤的全硫（St）。煤的全硫通常包含煤的硫酸盐硫（Ss）、硫铁矿硫（Sp）和有机硫（So）．

St=Ss+Sp+So

如果煤中有单支流，全硫中还应包含单质硫。

（2）煤中硫对工业利用的影响

硫是煤中有害物质之一。煤作为燃料在燃烧时生成SO2,SO3不仅腐蚀设备，而且污染空气，甚至降酸雨，严重危及植物生长和人的健康。煤用于合成氨制半水煤气时，由于煤气中硫化氢等气体较多不易脱净，易毒化合成催化剂而影响生产。煤用于炼焦，煤中硫会进入焦炭，使钢铁变脆。钢铁中硫含量大于0.07%时就成了废品。为了减少钢铁中的硫，在高炉炼铁时加石灰石，这就降低了高炉的有效容积，而且还增加了排渣量。煤在储运中，煤中硫化铁等含量多时，会因氧化、升温而自燃。

我国煤田硫的含量不一。东北、华北等煤田硫含量较低，山东枣庄小槽煤、内蒙乌大、山西汾西、山西铜川等煤矿硫含量较高，贵州、四川等煤矿硫含量更高。四川有的煤矿硫含量高达4～6%以上，洗选后降到2%都困难。

脱去煤中的硫，是煤炭利用的一个重要课题。在这方面美国等西方国家对洁净煤的研究取得很大进展。他们首先是发展煤的洗选加工（原煤入洗比重0～80%以上，我国不足20%），通过洗选降低了煤中的灰分，除去煤中的无机硫（有机硫靠洗选是除不去的）；其次是在煤的燃烧中脱硫和烟道气中脱硫。这无疑增加了用煤成本。我们也在开展洁净煤的研究，针对我国目前动力煤洗煤厂能力利用率仅50%多，应尽快制定和实施燃煤环保法，以促进煤碳洗选加工的发展和洁净煤技术的应用。

（3）煤中的测试要点

煤中硫的测试包括煤的全硫、硫铁矿硫和硫酸盐硫的测试。见GB214-83。

煤的工业分析3

6、煤的发热量

煤的发热量，又称为煤的热值，即单位质量的煤完全燃烧所发出的热量。

煤的发热量时煤按热值计价的基础指标。煤作为动力燃料，主要是利用煤的发热量，发热量愈高，其经济价值愈大。同时发热量也是计算热平衡、热效率和煤耗的依据，以及锅炉设计的参数。

煤的发热量表征了煤的变质程度（煤化度），这里所说的煤的发热量，是指用1.4比重液分选后的浮煤的发热量（或灰分不超过10%的原煤的发热量）。成煤时代最晚煤化程度最低的泥炭发热量最低，一般为20.9～25.1MJ/Kg，成煤早于泥炭的褐煤发热量增高到25～31MJ/Kg，烟煤发热量继续增高，到焦煤和瘦煤时，碳含量虽然增加了，但由于挥发分的减少，特别是其中氢含量比烟煤低的多，有的低于1%，相当于烟煤的1/6，所以发热量最高的煤还是烟煤中的某些煤种。

鉴于低煤化度煤的发热量，随煤化度的变化较大，所以，一些国家常用煤的恒湿无灰基高位发热量作为区分低煤化度煤类别的指标。我国采用煤的恒湿无灰基高位发热量来划分褐煤和长焰煤。

（1）发热量的单位

热量的表示单位主要有焦耳(J)、卡（cal）和英制热量单位Btu。

焦耳，是能量单位。1焦耳等于1牛顿(N)力在力的方向上通过1米的位移所做的功。

1J=1N×0J

1MJ=1000KJ

焦耳时国际标准化组织（ISO）所采用的热量单位，也是我国1984年颁布的，1986年7月1日实施的法定计量热量的单位。煤的热量表示单位：

J/g、KJ/g、MJ/Kg

卡（cal）是我国建国后长期采用的一种热量单位。1cal是指1g纯水从19.5C加热到20.5C时所吸收的热量。

欧美一些国家多采用15Ccal，即1g纯水从14.5C加热到15.5C时所吸收的热量。

1cal(20Ccal)=4.1816J

1cal(15Ccal)=4.1855J

1956年伦敦第误解蒸汽性质国际会议上通过的国际蒸汽表卡的温度比15Ccal还低，其定义如下：

1cal==4.1866J

从上看出，15Ccal中，每卡所含热能比20Ccal还高。

英、美等国家目前仍采用英制热量单位（Btu），其定义是：1磅纯水从32F加热到212F时，所需热量的1/180。

焦耳、卡、Btu之间的关系

1Btu=1055.79J(≈1.055×1000J)

1J=9471.58×10的负7次方Btu

20Ccal/g与Btu/1b的换算公式：

因为1Btu=1055.79J,1B=453.6g

所以1Btu/1b=1/1.8cal/g

1cal/g=1.8Btu/1b

由于cal/g的热值表示因15Ccal或20Ccal等的不同而不同，所以国际贸易和科学交往中，尤其是采用进口苯甲酸（标明其cal/g）作为热量计的热容量标定时，一定要了解是什莫温度（C）或条件下的热值（cal/g）,否则将会对燃烧的热值产生系统偏高或偏低。

为了使热量单位在国内外统一，不须以J取代cal作为煤的发热量表示单位。

（2）煤的各种发热量名称的含义

a.煤的弹筒发热量（Qb）

煤的弹筒发热量，是单位质量的煤样在热量计的弹筒内，在过量高压氧（25～35个大气压左右）中燃烧后产生的热量（燃烧产物的最终温度规定为25C）。

由于煤样是在高压氧气的弹筒里燃烧的，因此发生了煤在空气中燃烧时不能进行的热化学反应。如：煤中氮以及充氧气前弹筒内空气中的氮，在空气中燃烧时，一般呈气态氮逸出，而在弹筒中燃烧时却生成N2O5或NO2等氮氧化合物。这些氮氧化合物溶于弹筒税种生成硝酸，这一化学反应是放热反应。另外，煤中可燃硫在空气中燃烧时生成SO2气体逸出，而在弹筒中燃烧时却氧化成SO3，SO3溶于弹筒水中生成硫酸。SO2、SO3,以及H2SO4溶于水生成硫酸水化物都是放热反应。所以，煤的弹筒发热量要高于煤在空气中、工业锅炉中燃烧是实际产生的热量。为此，实际中要把弹筒发热量折算成符合煤在空气中燃烧的发热量。

b.煤的高位发热量（Qgr）

煤的高位发热量，即煤在空气中大气压条件下燃烧后所产生的热量。实际上是由实验室中测得的煤的弹筒发热量减去硫酸和硝酸生成热后得到的热量。

应该指出的是，煤的弹筒发热量是在恒容（弹筒内煤样燃烧室容积不变）条件下测得的，所以又叫恒容弹筒发热量。由恒容弹筒发热量折算出来的高位发热量又称为恒容高位发热量。而煤在空气中大气压下燃烧的条件湿恒压的（大气压不变），其高位发热量湿恒压高位发热量。恒容高位发热量和恒压高位发热量两者之间是有差别的。一般恒容高位发热量比恒压高位发热量低8.4～20.9J/g,实际中当要求精度不高时，一般不予校正。

c.煤的低位发热量（Qnet）

煤的低位发热量，是指煤在空气中大气压条件下燃烧后产生的热量，扣除煤中水分（煤中有机质中的氢燃烧后生成的氧化水，以及煤中的游离水和化合水）的汽化热（蒸发热），剩下的实际可以使用的热量。

同样，实际上由恒容高位发热量算出的低位发热量，也叫恒容低位发热量，它与在空气中大气压条件下燃烧时的恒压低位热量之间也有较小的差别。

d.煤的恒湿无灰基高位发热量（Qmaf）

恒湿，是指温度30C，相对湿度96%时，测得的煤样的水分（或叫最高内在水分）。煤的恒湿无灰基高位发热量，实际中是不存在的，是指煤在恒湿条件下测得的恒容高位发热量，除去灰分影响后算出来的发热量。

恒湿无灰基高位发热量是低煤化度煤分类的一个指标。

（3）煤的弹筒发热量的测试要点见GB213-87。

（4）煤的高位发热量计算

煤的高位发热量计算公式为：

Qgr,ad=Qb,ad-95Sb,ad-aQb,ad

式中：

Qgr,ad——分析煤样的高位发热量，J/g

Qb,ad——分析煤样的弹筒发热量，J/g

Sb,ad——由弹筒洗液测得的煤的硫含量，%；

95——煤中每1%（0.01g)硫的校正值，J/g

a——硝酸校正系数。 Qb,ad≤16700J/g,a=0.001

16700J/g<Qb,ad<25100J/g,a=0.0012

Qb,ad>25100J/g ,a=0.0016

当Qb,ad〉16700J/g，

或者12500J/g<Qb,ad<16700J/g，同时，Sb，ad≤2%时，

可用St,ad代替Sb,ad。

（5）煤的低位发热量的计算

Qnet,ad=Qgr,ad-0.206Had-0.023Mad

式中：

Qnet,ad——分析煤样的低位发热量，J/g

Qgr,ad——分析煤样的高位发热量，J/g；

Had——分析煤样氢含量，%；

Mad——分析煤样水分，%。

（6）煤的各种基准发热量及其换算

a.煤的各种基准得发热量

如上所述，煤的发热量有弹筒发热量、高位发热量和低位发热量，每一种发热量又有4种基准，所以 煤的不同基准的各种发热量有3×4=12种表示方法，即：

弹筒发热量4种表示方式：

Qb,ad——分析基弹筒发热量；

Qb,d——干燥基弹筒发热量；

Qb,ar——收到基弹筒发热量；

Qb,daf——干燥无灰基弹筒发热量。

高位发热量4种表示形式：

Qgr,ad——分析基高位发热量；

Qgr,d——干燥基高位发热量；

Qgr,ar——收到基高位发热量；

Qgr,daf——干燥无灰基高位发热量。

低位发热量4种表示形式：

Qnet,ad——分析基低位发热量；

Qnet,ar——收到基低位发热量；

Qnet,daf——干燥无灰基低位发热量。

b.煤的各种基准的发热量间的换算

煤的各种基准的发热量间的换算公式和煤质分析中各基准的换算公式相似。如：

Qgr,ad=Qgr,ad×（100-Mar）/(100-Mad)

Qgr,d=Qgr,ad×100/(100-Mad)

Qgr,daf=Qgr,ad×100/(100-Mad-Aad-CO2,d)

式中：

CO2,d——分析煤样中碳酸盐矿物质中CO2的含量（%），当CO2含≤2%时，此项可略去不计

Qgr，maf=Qgr,ad×（100-M）/(100-Mad-Aad-Aad×M/100)

式中：

Qgr，maf——恒温无灰基高位发热量；

M——恒湿条件下测得的水分含量，%。