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煤的元素分析

北极星电力网技术频道    作者:admin   2008/5/8 17:07:44   

 关键词:

煤的元素组成,是研究煤的变质程度,计算煤的发热量,估算煤的干馏产物的重要指标,也是工业中以煤作燃料时进行热量计算的基础。
  煤中除无机矿物质和水分以外,其余都是有机质。
  由于组成煤的基本结构单元是以碳为骨架得多聚芳香环系统,在芳香环周围有碳、氢、氧及少量的氮和硫等原子组成的侧链和官能团。如羧基(-COOH)、羟基(-OH)和甲氧基(-OCH3)。说明了煤中有机质主要由碳、氢、氧和氮、硫等元素组成。
  煤的变质程度不同,其结构单元不同,元素组成也不同。碳含量随变质程度的增加而增加,氢、氧含量随变质程度的增加而减少,氮、硫与变质程度则无关系(但硫含量与成煤的古地质环境和条件有关)。见表30-11
  表30-11不同变质程度煤的碳、氢、氧、氮、硫含量

煤的类别

Mad()

Ad()

Vdaf()

Cdaf()

Hdaf()

Ndaf()

Sdaf()

Odaf()

1

褐煤

7.24

3.50

42.38

72.23

5.55

2.05

20.17

2

长焰煤

5.54

1.94

41.89

79.23

5.42

0.93

0.35

14.17

3

气煤

3.28

1.63

40.49

81.57

5.78

1.96

0.66

10.03

4

肥煤

1.15

1.29

32.69

88.04

5.52

1.80

0.42

4.22

5

焦煤

0.95

0.92

21.91

89.26

4.92

1.33

1.51

2.98

6

瘦煤

1.33

1.06

17.88

90.73

4.82

1.69

0.38

2.38

7

贫煤

1.08

2.81

13.49

91.31

4.37

1.52

0.78

2.02

8

无烟煤

4.70

3.18

4.66

96.14

2.71

 

 

[煤质分析化验常用的符号和基准]

1、煤质分析化验项目名称的符号,以国际上广泛采用的符号表示。属于化学元素分析项目采用化学元素符号表示。属于化学元素分析项目采用化学元素
符号表示,见表30-8
30-8煤质分析化验项目名称的符号表示

水分

灰分

挥发分

硫分

发热量

罗加指数

粘结指数

胶质指数

二氧化碳

符号表示

M

A

V

S

Q

R*1

G

Y

C

H

O

N

CO22、煤质分析化验指标存在的形态,或操作条件的符号表示,用英文字母标在表示该分析化验制表符号的右下角,见表30-9
3
、煤质分析化验指标不同基准的符号表示,也用英文字母标在表示该分析化验制表符号的右下角。
如果某分析化验指标既要表明其存在形态或操作条件,又要标明其基准,其符号表示方法是,在该分析化验制表符号右下角先标明其形态或条件,后标明其基准,中间用断开。
30-9煤质分析化验指标存在形态或操作条件的符号表示

全水分

内在水分

外在水分

全硫分

有机硫

硫铁盐硫

硫酸盐硫

弹筒发热量

高位发热量

低位发热量

符号表示

Mt

Minh

Mf

St

So

Sp

Ss

Qb

Qgr

Qnet煤质分析化验指标不同基准的符号表示见表30-10
符号表示举例:分析基水分Mad

收到基水分Mar

分析基挥发分Vad
干燥无灰基挥发分Vdaf

分析基全硫St,ad
30-10煤质分析化验指标不同基准的符号表示

分析基(空气干燥基)

干基(无水基)

收到基

干燥无灰基

有机基(无水无矿物质基)

符号表示

ad

d

ar

daf

dmmf干燥基全硫分St,d

弹筒发热量Qb

高位发热量Qgr

低位发热量Qnet
收到基高位发热量Qgr,ar

收到基低位发热量Qnet,ar

分析基高位发热量Qgr,ad

分析基低位发热量Qnet,ad
4
、煤质分析化验的基准

1.煤质分析化验基准的概念
  在煤质分析化验中,不同的煤样其化验结果是不同的。同一煤样在不同的状态下其测试结果也是不同的。如一个煤样的水分,经过空气干燥后的测试值比空气干燥前的测试值要小。所以,任何一个分析化验结果,必须标明其进行分析化验时煤样所处的状态。否则,该分析见表31-11.现分叙如下:
  分析基(ad):进行煤质分析化验时,煤样所处的状态为空气干燥状态。
  干燥基(d):进行煤质分析化验时,煤样所处的状态为无水分状态。
  收到基(ar):进行煤质分析化验时,煤样所处的状态为收到该批煤所处的状态。
  干燥无灰基(daf):煤样的这种状态实际中是不存在的,是在煤质分析化验中,根据需要换算出的无水、无灰状态。
  无水无矿物质基(dmmf):煤样的这种状态实际中也是不存在的,也是换算出的无水、无矿质状态。
  恒湿无灰基(maf):煤样的这种状态也是换算出来的。恒湿的含义是指温度在30c,相对湿度为96时测得煤样的水分(或叫最高内在水分);
2.
煤质分析化验基准的示意图
煤质分析化验中的各种基准可以用示意图表示,如图30-10所示。

挥发物质

固体

水蒸气

可挥发物质

不可挥发物质

灰分

 

 

外在
水分

内在
水分

无水无矿物质基

 

全水

干燥无灰基

 

来源:

干燥基

分析基

收到基

 

3.煤质分析化验基准间的换算
煤质分析化严重,有些基准在实际中是不存在的,是根据需要换算出来的;有些基准在实际存在,但为了方便,有时不进行测试,而是根据已知基准的分析化验结果进行换算,这样就简单多了。
化验室中进行煤质分析化验时,使用的煤样为分析煤样。分析煤样是经过一次次破碎和缩分得到的,它所处的状态为空气干燥状态。所以,化验室中用分析煤样进行分析化验时,其基准为分析基(又称为空气干燥基)。
分析煤样分析基化验结果,是化验室中直接测到的,是最基础的化验结果,是换算其它基准的分析化验结果的基础。
各种基准间的换算公式:
干基的换算:  Xd=100Xad/(100-Mad)
式中:  Xad——分析基的化验结果;  Mad——分析基水分;  Xd——换算干燥基的化验结果。
收到基的换算:  Xaf=(100-Mar)/(100-Mad)
式中:  Mar——收到基水分;  Xar——换算为收到基的化验结果。
无水无灰基的换算:  Xdaf=100Xad/(100-Mad-Aad)
式中:  Aad——分析基灰分;  Xdaf——换算为干燥无灰基的化验结果。
当煤中碳酸盐含量大于2时,上式的分母中还要减去碳酸盐中CO2含量。

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