《能源监测与评价》——能源监测技术（十一）

三、燃料分析

工业上常将煤的分析分为工业分析和元素分析。工业分析是测出煤的不可燃成分和可燃成分，其中不可燃成分为水分和灰分;可燃成分为挥发分和固定碳。这四种成分的总量为100。元素分析是测出煤中的化学元素组成，该组成可示出煤中某些有机元素的含量。元素分析组成包括C、H、O、N、S 5种元素，这5种元素加上水分和灰分，其总量为100。了解这两种组成就可以为煤的燃烧提供基本数据。

工业分析法带有规范性，所得的组成与煤的固有组成完全不同，但它给煤的工艺利用带来很大的方便。工业分析法采用了常规质量分析法，以质量百分比计量各组成，这有利于煤质计量、煤种划分、煤质评估、用途选择、商品计价等。元素分析结果则对煤质研究、工业利用、锅炉设计、环境质量评价等都是极为有用的资料。

(一)煤的工业分析

1.水分分析

煤的水分分析是指煤中全水分分析。煤中的水分分析有烘干法和蒸馏法。烘干法又可分为常规测定法、快速测定法和褐煤水分测定法。蒸馏法通常供仲裁时使用。

烘干法是利用水分在常压下温度超过100℃时会自动蒸发的原理来使煤脱除水贫，在煤样最大颗粒度不超过3mm时可采用烘干法直接测定煤中的水分。其具体操作方法是：称取一定量的煤样置人105～110℃(对于常规测定法)或(145±5)℃(快速测定法)的干燥箱内，保温一定时间[烟煤2h、无烟煤2.5h、褐煤在(145±5)℃45min]后称重，以所失去的质量占煤样原称重质量的百分数作为全水分。煤中的水分含量M(分析基)和Mt(全水分)按下式计算

当煤样最大颗粒度在3～13mm时，水分的测定分两步，即先测定煤的外在水分，然后把煤样破碎到3mm以下测量其内在水分。具体的做法是：取一定量的煤样500g摊在盘中，在70～80℃干燥箱中干燥1.5h并进行多次搅拌，称重后，设失去的质量为△m，则煤的外在水分Mf为

2.灰分测定

煤的灰分测定有缓慢灰化法和快速灰化法。其原理是在高温下使煤中的可燃成分和气体逸出烧掉，剩下分解后的矿物质及元素的固体残留物，即为煤的灰分(A)。分析的方法是称取一定质量的煤样，将其置人高温电炉中，升温至(815±10)℃灼烧后，称出残留物的质量，然后计算分析煤样的灰分(A)，即

3.挥发分的测定方法

将煤与空气隔绝加热至高温(900±10)℃，使煤中的挥发分逸出，冷却后称出残留物的质量，除去水分以外的逸出物称为挥发分。没挥发的固体残留物为焦炭。煤受热分解物中包括有机物分解的挥发物和矿物质分解的挥发物，以及水分和少量被高温分解的不挥发有机物。可见挥发分不是组成煤的单独成分，而是其在高温下受热分解的产物。挥发分的测定方法是：取一定量的煤样放人带盖的坩埚内，然后将坩埚置人预先加热到920℃的马弗炉，隔绝空气，并要求3min内使炉温恢复到(900±10)℃，加热7min，冷却后称重，按下式计算挥发分V