动力用商品煤的水分、灰分、挥发分

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1、动力用商品煤的水分、灰分、挥发分煤的水分、灰分、挥发分和固体碳4个项目通常称为煤的工业分析。广义的工业分析还包括煤的发热量、全硫和真相对密度。　　煤中水分的赋存状态分为2大类。一类是与矿物质相结合的水，称为化合水或结晶水。如石膏（CaSO4。2H2O）和高岭土（Al2O3。2SiO2。2H2O）中的结晶水就是以化合形式与矿物质相结合。这部分水分通常要在2000C以上的温度下才能分解析出。如CaSO4。2H2O中的2个分子结晶水要在5000C以上才能完全脱除，在1700C时能脱除其中1.5份结晶水。工

2、业分析中的水分则不包括这部分结晶水。另一类水分是以物理状态与煤的有机物质相联系。即水分以附着和吸附等形式存在于煤中，这部分水统称为游离水分。这些游离水分在105-1100C的温度下经过一定时间的蒸发即可全部脱除。游离水分的多少在一定程度上能表征煤炭的煤化程度深浅，也是决定媒质优劣的重要参数之一。　　与有机质相联系的游离水分，还可根据其存在状态而分为外在水分和内在水分2部分。吸附或凝聚在媒有机质颗粒内部毛细孔（微孔）中的水分称为煤的内在水分。附着煤粒表面的水分称为外在水分。由于毛细孔吸附力的作用，煤的

3、内在水分比外在水分较难蒸发除去。如煤样在空气中放置8-24h后，其外在水分一般就能蒸发除去，而内在水分只有在外在水分除去相当一部分才会缓慢地向外逸散，且在室温下几乎不可能全部脱除。　　当煤的内部毛细孔吸附的水分达到饱和状态时，其所含的水分称为煤的最高内在水分。煤内部毛细孔容积的大小，基本上能表征煤的煤化程度。尤其是低煤化度煤，毛细孔的内表面积很大，其最高内在水分含量也高。　　煤的外在水分和内在水分合称为煤的全水分（Mt）。由于煤的外在水分随煤矿地质条件、大气的湿度等外界条件的改变而变化，所以煤炭的全

4、水分含量也是经常发生变化的。　　至于煤中存在的外在水分和内在水分的确切涵义，与煤的工业分析中测定的外在水分和内在水分的概念有一定差异。在工业分析中的外在水分，实质上是测定煤样达到空气干燥状态时所损失的水分，这时煤的内在水分也将往外逸散一部分而受到损失，因为当外在水分蒸发到一定程度以后，由于其水蒸气分压的降低而必然导致一部分内在水分往外蒸发逸出。所以严格地说工业分析中的外在水分应称为“空气干燥时的损失水分”。按同样原理，工业分析中的内在水分就应称为“空气干燥时的残留水分”（按ISO、ASTM、B.S的

5、定义）。　　由于工业分析中的外在水分和内在水分的煤样基准不同，所以全水分的测值不是两者直接相加，而必须通过下列公式计算。即：　　100-Mt　　100Mt=-Mfz+Minhx　　式中Mt——煤样的全水分（%）；　　Mfz——煤样的外在水分（%）；　　Minh——煤样的内在水分（%）。空气干燥煤样水分是指煤样粉碎到0.2mm以下达到空气干燥状态后残留的水分。亦称分析煤样水分。由于其粒度比测定内在水分所用煤样的粒度（小于6mm）小得多，所以它的测值必然与内在水分有较大的差异而不能互相替换，尤其是对一些

6、水分高的低煤化度煤的差异更大。煤的水分高低直接影响煤炭的质量。对精煤来说，如在寒冷冬季运输，水分大就会发生冻车事故，造成煤炭无法卸车。全水分大的煤，其收到基低位发热量就大大降低，严重影响商品煤的售价。分析煤样水分的测定结果除了用来计算干基灰分和干燥无灰基挥发分、元素成分等外，其数值大小在相当程度上也表征了煤化程度的高低。如煤肥和焦炭的Mad值普遍在0.5%以下，而不粘煤的Mad多在3%-8%以上，褐煤的Mad普遍高达10%-30%以上。当然，Mad结果还受空气相对湿度而变化。此外，烟煤的Mad值大小

7、还与其结焦性或粘结性紧密相关，通常粘结性越强的烟煤，其Mad值也越低，这是因为强粘结性烟煤的粘结组分中含较多富氢的脂环族化合物（憎水性强），而各种含氧的极性基团（喜水性强）较少。煤炭全水分的高低除了与其煤化度有关外，还与矿井地下水的大小有关。如某些中等变质程度的烟煤，由于矿井水大，其全水分几乎与长焰煤、不粘煤等年轻烟煤接近。煤的最高内在水分几乎不受空气中相对湿度大小的影响，因而它与煤化程度之间的关系比Mad和Mt更好，尤其是低煤化度煤的最高内在水分与煤化程度的关系更为密切。我国新的煤炭分类国家标准（

8、GB5751—86）中就以含最高内在水分的无灰基高位发热量（Qgr,maf）作为年轻煤的分类指标之一。即当低阶煤的透光率（PM）大于30%-50%之间时，再用Qgr,maf来区分褐煤和长焰媒：Qgr,maf大于24.00MJ/kg为长焰媒，否则为褐煤。煤的灰分是指煤在一定高温下得到充分燃烧后的残留物。煤的灰分绝大部分是煤中的矿物质燃烧时生成的无机氧化物（SiO2、Al2O3、Fe2O3、TiO2、CaO、MgO、P2O5、MnO2、SO3、Na2O和K2O等）。年轻煤