第三章　煤的工業(yè)分析、元素分析和發(fā)熱量的測定

煤的工業(yè)分析與元素分析是煤質(zhì)分析的基本內(nèi)容，工業(yè)分析和元素分析的結(jié)果與煤的成因、煤化度以及巖相組成有密切的關(guān)系。煤的工業(yè)分析包括水分、灰分和揮發(fā)分以及固定碳4個項目，用作評價煤質(zhì)的基本依據(jù)。根據(jù)煤的水分和灰分的測定結(jié)果，可以大致了解煤中有機質(zhì)或可燃物的百分含量，根據(jù)煤的揮發(fā)分產(chǎn)率可以了解煤中有機質(zhì)的性質(zhì)，浮煤揮發(fā)分產(chǎn)率又是煤分類的主要指標(biāo)。通常水分、灰分和揮發(fā)分直接測定，固定碳以差減法得出。從廣義上說，煤的工業(yè)分析還包括煤的發(fā)熱量和煤中全硫測定。為了工作上的方便，一般不將煤的發(fā)熱量和煤中全硫測定列為工業(yè)分析。煤的最高內(nèi)在水分又稱為平衡水，它是指煤的毛細(xì)孔達(dá)到飽和吸水狀態(tài)時的水分，或者說是煤在飽和水蒸氣（相對濕度為100%）氣氛中達(dá)到平衡時除去外在水以外的水分。最高內(nèi)在水分在絕大多數(shù)情況下取決于煤的內(nèi)表面積。在煤的最高內(nèi)在水分測定中，由于在100%的相對濕度下外在水分很難除去，所以一般系在96%的相對濕度下進行。由于煤的吸水性具有滯后效應(yīng)（即煤從飽和潤濕狀態(tài)逐步降低平衡水蒸氣壓測得的含水量比煤從干燥狀態(tài)逐漸增加平衡水蒸氣壓測得的含水量高），為保持煤粒原有的吸水特性，所以最高內(nèi)在水分測定方法標(biāo)準(zhǔn)都是從飽和潤濕狀態(tài)開始濕度平衡，而且使用的煤樣不能過分干燥。

煤中硫含量高低與成煤時代的沉積環(huán)境有密切關(guān)系。煤中硫?qū)捊埂饣⑷紵际鞘钟泻Φ奈镔|(zhì)，所以硫是評價煤質(zhì)的重要指標(biāo)之一。不同形態(tài)的硫?qū)γ嘿|(zhì)有不同的影響，在洗選時脫硫效果也不相同。因此，除測定全硫外還需測定各種形態(tài)硫。發(fā)熱量是動力用煤的主要質(zhì)量指標(biāo)。在燃煤工藝過程中的熱平衡、耗煤量、熱效率等的計算，都是以所用煤的發(fā)熱量為基礎(chǔ)的。

煤中除含有礦物質(zhì)和水以外，其余都是有機物質(zhì)。煤中有機質(zhì)主要是由碳、氫、氧、氮、硫等五種元素組成。其中又以碳、氫、氧為主——其總和占有機質(zhì)的95%以上。氮的含量變化范圍不大，硫的含量則隨原始成煤物質(zhì)和成煤時的沉積條件不同而會有很大的差異。煤中碳含量隨著煤的煤化程度的加深而增加，如泥炭Cdaf約占50%～60%，褐煤Cdaf約占60%～75%，無煙煤Cdaf約占90%～98%。相應(yīng)地，煤中氫和氧的含量則隨煤的煤化程度的加深而顯著降低。中國煤炭分類標(biāo)準(zhǔn)把Hdaf作為劃分無煙煤小類的指標(biāo)之一。