【正文】 煤的化學組成 ≈ M+A+V+FC （一）煤中水分的來源 煤中的水分來源于成煤過程中、煤形成后及在開采、洗選和運輸過程中等。 （ 1）在用煤的灰分、硫分、磷分、發(fā)熱量來表示煤質(zhì)時，常用干燥基為基準，即 Ad、 St,d、 Pd、 Qgr,d； （ 2）在研究煤的有機質(zhì)特性時，常用干燥無灰基為基準，如Vdaf、 Cdaf、 Hdaf等。 （ 2）用以上公式換算時各煤質(zhì)分析測定結(jié)果不代入百分符號，但寫答案時要把百分號加上。 常用的各基準間的換算公式如下（用 X代表某煤質(zhì)分析項目）： adadd XMX ?? 1 0 01 0 0（ 1）空氣干燥基與干燥基的換算 （ 2）空氣干燥基 與干燥無灰基的換算 （ 3）干燥基 與干燥無灰基的換算 （ 4）收到基 與干燥無灰基的換算 （ 5）收到基 與空氣干燥基的換算 （ 6）全水分計算公式 adadadd a f XAMX ??? 100100ddd a f XAX ?? 1 001 00arartdaf XAMX ??? 100100adadarar XMMX ??? 1 0 01 0 01 0 01 0 0 ,arfadi n harfartMMMM ???adadd XMX ?? 1 0 01 0 0 (41) (42) (43) (44) (45) (46) 進行基準換算時要注意以下三個問題： （ 1）換算的煤質(zhì)分析指標必須含于對方的基準中，否則就不能換算。但在表示煤質(zhì)分析報出的結(jié)果時，國家標準通常規(guī)定將空氣干燥煤樣基準的各個指標換算成收到基、干燥基煤樣、干燥無灰基煤樣為基準的指標；在實際工作中，有時也需要把一些指標換算成其它基準（例如：工業(yè)上計算物料平衡或熱平衡時，就需將有關(guān)指標換算成收到基，以求得每噸原料煤能產(chǎn)生多少熱量、多少煤灰、含多少碳等）。各基準的關(guān)系如下圖所示。 對于同一煤樣，其化驗結(jié)果若以不同的基準來表示則數(shù)值不同。 ⑥恒濕無灰基（ maf）： 恒濕狀態(tài)（溫度 20℃ 、空氣濕度 96%）和假想無灰狀態(tài)下的煤樣分析基準。 ⑤干燥無礦物質(zhì)基（ dmmf）： 是以假想無水無礦物質(zhì)狀態(tài)的煤樣為基準（不包含煤的外在水分和內(nèi)在水分及礦物質(zhì)）。 ④干燥無灰基（ daf）： 是以假想無水無灰狀態(tài)的煤樣為基準（不包含煤的外在水分和內(nèi)在水分及灰分）。 ③干燥基（ d）： 是以假想無水狀態(tài)的煤樣為基準（不包含煤的外在水分和內(nèi)在水分）。 ②空氣干燥基（ ad）： 是以與空氣濕度達到平衡狀態(tài)的煤樣為基準（不包含煤的外在水分）。 新、舊標準中常用煤質(zhì)分析項目基準的名稱及符號對照表 煤質(zhì) 分析 項目 基準 新 名稱 收到基 空氣 干燥基 干燥基 干燥 無灰基 干燥 無礦物質(zhì)基 符號 ar ad d daf dmmf 舊 名稱 應(yīng)用基 分析基 干燥基 可燃基 有機基 符號 y f g r j ①收到基（ ar）： 是以收到狀態(tài)的煤樣為基準（包含了煤的全部組分）。為確定煤的某些特征，從煤中采取的、具有代表性的一部分煤稱為 煤樣 。 新國家標準中對常用符號作了如下規(guī)定： 1）符號一律用英文； 2） ISO規(guī)定了的符號，基本采用；3） ISO沒規(guī)定的符號，用歐美通用的符號； 4） ISO和歐美都沒有的，用英語名詞的開頭字母 (或縮寫字母 )表示； 5）我國或其他國家獨有的項目，采用其原規(guī)定的符號。為了統(tǒng)一標準和便于使用， 各煤質(zhì)分析項目的結(jié)果都是用一定的符號表示 。 煤化學 是從化學的角度研究煤的化學及元素組成、工藝性質(zhì)和分類及合理應(yīng)用的邊緣學科。 煤是由有機物和無機物組成的混合物。由于成煤原始物質(zhì)、轉(zhuǎn)變條件和作用的多變性，導致煤的化學及元素組成、分子結(jié)構(gòu)、化學及工藝性質(zhì)、種類的復雜性和多樣性。 第四章 煤化學的基本知識 煤化學的 研究方法 煤的工業(yè)分析 研究煤的 化學組成 煤的元素分析 煤的工藝性質(zhì)試驗 研究煤的 元素組成 研究煤的 工藝性質(zhì) 煤的工業(yè)分類 煤質(zhì)評價 煤的綜合利用 煤質(zhì)分析化驗的方法有兩大類：一類是測定煤中固有的成分和性質(zhì)，如水分、碳、氫等，另一類是測定煤經(jīng)過轉(zhuǎn)化后生成的物質(zhì)和呈現(xiàn)的性質(zhì)，如灰分、揮發(fā)分、發(fā)熱量等。通常是由煤質(zhì)分析項目的符號、分析項目存在狀態(tài)或操作條件的符號、分析項目基準的符號這 三類符號構(gòu)成了煤質(zhì)分析結(jié)果的表示符號 。 第一節(jié) 煤樣及煤質(zhì)分析結(jié)果的表示方法 一、煤樣 二、煤質(zhì)分析結(jié)果的表示方法 煤是大宗商品，為了鑒定煤的質(zhì)量，通常是抽取一小部分煤來進行質(zhì)量的鑒定，這個抽取過程就是采樣。 （一）表示煤質(zhì)分析項目的符號 （一般是用該項目英文名稱的第一個字母或縮略字 大寫 表示） 新、舊標準中常用煤質(zhì)分析項目的表示符號對照表 煤質(zhì)分析項目名稱 表示符號 煤質(zhì)分析項目名稱 表示符號 新 舊 新 舊 水分 M W 發(fā)熱量 Q Q 灰分 A A 透光率 PM Pm 揮發(fā)分 V V 膠質(zhì)層最大厚度 Y Y 固定碳 FC CGD 羅加指數(shù) . LR 碳 C C 粘結(jié)指數(shù) . G 氫 H H 奧亞膨脹度 b b 氧 O O 熱穩(wěn)定性 TS RW 氮 N N 焦油產(chǎn)率 Tar T 硫 S S 灰熔融性變形溫度 DT T1 磷 P P 灰熔融性軟化溫度 ST T2 氯 Cl Cl 灰熔融性流動溫度 FT T3 砷 As As 腐植酸產(chǎn)率 HA Hm 視相對密度 ARD d 苯萃取物產(chǎn)率 EB Em 真相對密度 TRD D 二氧化碳含量 CO2 / 最高內(nèi)在水分 MHC WNZ 礦物質(zhì)含量 MM MM （是用相應(yīng)英文名稱的第一個字母或縮寫字的 小寫 表示，把它 下標于煤質(zhì)分析項目符號的右下角 ） 新、舊標準中常用煤質(zhì)分析項目存在狀態(tài)或操作條件的符號對照表 煤質(zhì)分析項目的 存在狀態(tài)或操作條件 外 在 內(nèi) 在 全 硫 化 鐵 硫 酸 鹽 碳 酸 鹽 有 機 固 定 彈 筒 恒容 高位 恒容 低位 表示 符號 新 f inh t p s cp o / b gr,v ,v 舊 WZ NZ Q LT LS TS YJ GD DT GW DW （ 在修訂后的國家標準中，分析項目基準的符號是用各英文名稱的 小寫 字母表示的，把它 下標于“煤質(zhì)分析項目符號”的右下側(cè)，并與“表示煤質(zhì)分析項目存在狀態(tài)或操作條件符號”之間用“逗號”隔開 ） （二）表示煤質(zhì)分析項目存在狀態(tài)或操作條件的符號 （三）表示煤質(zhì)分析項目基準的符號 煤質(zhì)分析項目的基準即煤樣的基準，是表示煤質(zhì)分析化驗結(jié)果是以什么狀態(tài)下的煤樣為基礎(chǔ)而測得的。用于銷售煤，物料平衡、熱平衡及熱效率計算。多用于試驗室煤質(zhì)分析項目測定的基礎(chǔ)。主要用于比較煤的質(zhì)量，用于表示煤的灰分、硫分、磷分、發(fā)熱量等。主要用于了解和研究煤的有機質(zhì)。主要用于高硫煤的有機質(zhì)研究。主要用于表示煤的發(fā)熱量（作為煤工業(yè)分類指標）。因此，同類分析項目只有在相同基準的基礎(chǔ)上才能進行比較。 試驗室條件下測定的煤質(zhì)分析項目通常是以空氣干燥基為基準測得的。為此，我們必須了解各種指標、各種基準之間的關(guān)系和換算。如： St,ad中包含了 St,d，它們之間可用公式 41進行換算；Ad和 Adaf之間就不能換算，因為干燥無灰基中不存在灰分。 （ 3）基準不相同的數(shù)據(jù)不能直接加減。 （ 3）在計算物料平衡、熱平衡、煤炭計量計價時，常用收到基為基準，如 Mt,ar、 Q,ar、 Aar、 Har等。 煤的工業(yè)分析： 是指測定煤中 M、 A、 V、 FC的過程。 化合水： 是指煤中礦物質(zhì)的結(jié)晶水。 自由水分 ：是附著在煤表面和內(nèi)部大毛細管（半徑大于 105cm）中的水分 濕存水分 ：是存在于煤內(nèi)部小毛細管（半徑小于105cm）中的水分。 內(nèi)在水分（ Minh） :是指在 100℃ ～ 110℃ 測定條件下，煤樣達到干燥狀態(tài)時所失去的水分。 以最高內(nèi)在水分狀態(tài)的煤樣為基準即為 恒濕基 ，其分析結(jié)果數(shù)據(jù)多在煤理論研究和煤分類上應(yīng)用。即： Mt,ar=Mf,ar+Minh,ar 煤的工業(yè)分析中， 煤的外在水分（ Mf,ar）是以收到基為基準、煤的內(nèi)在水分（ Minh,ad）又是以空氣干燥基為基準測定的。 收到基全水分（ Mt,ar）表示的是煤中的實際含水量。 （ Mad）： 主要用于煤質(zhì)分析中各項指標的計算和基準換 算。用兩份風干煤樣各 分，即在 105℃ 干燥后得到的兩份煤樣分別重 。 22,1,adi n hadi n hadi n hMMM ??2 ?? %?1 0 01 0 0 ,arfadi n harfartMMMM ???%10 010 0 ??????? ????%? 水分在泥炭中可達 40％～ 50％；褐煤約為 10％～ 40％；煙煤一般為 1％～ 8％；無煙煤則又有增加的趨勢，這是因為無煙煤中孔隙增加的原因。 （五）煤中全水分（ Mt， ar）的分級 煤的全水分分級 （ MT/T 850— 2022） 序號 級別名稱 代號 分級范圍（ Mt,%） 試驗方法 1 特低全水分煤 SLM ≤ GB/T 211 2 低全水分煤 LM ~ 3 中等全水分煤 MLM ~ 4 中高全水分煤 MHM ~ 5 高全水分煤 HM ~ 6 特高全水分煤 SHM 一般來說，水分是煤中的有害成分，對煤的工業(yè)利用是不利的；但水分對煤的工業(yè)利用也有好的一方面。 （ 1）在燃燒粉煤時，煤中含有適量的水分，可以防止粉煤的散失，并適當改善爐膛的輻射能； （ 2）水分可作為加氫液化和氣化的供氫體。煤的灰分不是煤中固有的成分，而是煤中的礦物質(zhì)在煤燃燒時經(jīng)過失水、分解、氧化、化合等變化而產(chǎn)生的固態(tài)混合物，因此，嚴格地講不能叫“煤中的灰分”，而應(yīng)叫“煤的灰分產(chǎn)率”。不能用機械方法除去 。較難與煤分離?？捎靡话愕倪x煤方法除去。 煤中礦物質(zhì)含量一般都不直接測定，而是利用它與煤的灰分等之間的關(guān)系，采用經(jīng)驗公式近似地算出煤中礦物質(zhì)的含量。 當煤中的碳酸鹽、硫酸鹽等較多時，其礦物質(zhì)的含量可用式 (47)計算；含碳酸鹽、硫酸鹽和氧化鐵較少的煤，則可采用式 (48)進行計算。 Al4(Si4O10)(OH8)→4SiO 2+2Al2O3+4H2O CaCO3→CaO+CO 2 FeS2+11O2→2Fe 2O3+8SO2 CaO+SiO2→CaSiO 3 （ A） 煤質(zhì)分析中常以空氣干燥基煤樣測定 煤的灰分產(chǎn)率 (Aad％ )。 15℃ 的馬弗爐中燒至恒重，灼燒后殘渣 (灰分 )的質(zhì)量占煤樣質(zhì)量的百分率即煤的灰分產(chǎn)率。其換算公式如下： adadd AMA ?? 100100[例 42] 某煤層兩個煤樣的煤質(zhì)分析結(jié)果為： 煤樣 1： Mad1=%， Aad1=%； 煤樣 2： Mad2=%， Aad2=%。 (49) 111 100100adadd AMA ?? %100 ????%?222 100100adadd AMA ?? %1 0 0 01 0 0 ????%?%?dA 干燥基灰分 （ Ad %）對煤的分級 煤的干燥基灰分（ Ad％）是工業(yè)上衡量煤質(zhì)的重要指標之一。 （ 1）動力煤灰分分級 動力煤的灰分按表 1分級。 [例 43]已知某煤樣的 Mt=%， Mad=%，Aad=%。 adadtar AMMA???1 0 01 0 0 %1 0 0 0 0 0 ?????%?kgkg 100% 0 0 0 ???5. 煤的 灰分對煤利用的影響 一般來說，礦物質(zhì)或灰分是煤的有害成分，