煤質分析簡介(Q、一般規(guī)定)

1、GB/T4832007煤炭分析試驗方法一般規(guī)定煤炭分析試驗方法一般規(guī)定煤樣：為確定某些特性而從煤中采取的有代表性的一部分煤。商品煤機械化采樣執(zhí)行GB/T19494，人工采樣執(zhí)行GB474，煤樣制備執(zhí)行GB475。商品煤樣：代表商品煤平均性質的煤樣。全水分煤樣：為測定全水分而專門采取的煤樣?？諝飧稍锩簶樱哼_到空氣干燥狀態(tài)的煤樣。一般分析試驗煤樣：破碎到粒度小于0.2mm并達到空氣干燥狀態(tài)的煤樣。一、常用的煤樣術語及定義一、常用的煤樣術語及定義煤樣的保存：水分煤樣應裝入不吸水、不透氣的密閉容器中；一般分析試驗煤樣應在達到空氣干燥狀態(tài)后裝入嚴密的容器。 存查煤樣：存查煤樣在原始煤樣制備的某一階段分取

2、。存查煤樣應盡可能少破碎、少縮分，其粒度的質量應符合相關標準規(guī)定。一般存查樣粒度為3mm，對應留樣量700克；或1mm，對應留樣量100克。 分析試驗取樣：取樣前，應將煤樣充分混勻；取樣時，應盡可能從煤樣容器的不同部位，用多點取樣法取出。（混樣一般用轉瓶法）二、常規(guī)煤質分析項目二、常規(guī)煤質分析項目工業(yè)分析工業(yè)分析全水分全水分全硫全硫發(fā)熱量發(fā)熱量揮發(fā)份揮發(fā)份灰分灰分水分水分固定碳固定碳焦渣特性焦渣特性恒容高位發(fā)熱量恒容高位發(fā)熱量彈筒發(fā)熱量彈筒發(fā)熱量恒容低位發(fā)熱量恒容低位發(fā)熱量 全水分：煤的外在水分、內在水分總和。 外在水分：指一定條件下煤樣與周圍空氣濕度達到平衡時失去的水分。 內在水分：一定條件

3、下煤樣與周圍空氣濕度達到平衡時保持的水分。 工業(yè)分析：水分、灰分、揮發(fā)分的測定和固定碳的計算。 水分：指一般分析試驗煤樣水分（Mad）,即空干基水分。 Mad是進行基準換算的基礎。不同煤種，其Mad不一樣，年輕煤較年老煤大。1/3焦煤一般1-1.5%；氣煤：2%左右。 灰分：煤樣在規(guī)定條件下完全燃燒后所得的殘留物。 灰分來源于三個方面：原生礦物質、次生礦物質、外來礦物質。原生礦物質即成煤植物中所含的無機元素；次生礦物質指在成煤過程中外界混入或與煤伴生的礦物質；外來礦物質指煤炭開采和加工過程中混入的礦物質。 原生礦物質和次生礦物質所形成的灰分叫內在灰分；外來礦物質形成的灰分叫外來灰分。 揮發(fā)分：

4、煤樣在規(guī)定條件下隔絕空氣加熱，并進行水分校正后的質量損失。 Vdaf是表征煤的變質程度和煤分類的重要指標。中國煤炭分類標準依據(jù)煤化程度把煤分成褐煤、煙煤（13小類）、無煙煤三大類。煙煤部分按Vdaf10-20%、20-28%、28-37%、37%四個階段分為低、中、中高及高揮發(fā)份煙煤。集團公司主要以氣煤和1/3焦煤為主，氣煤Vdaf37%，1/3焦煤Vdaf28-37%。 焦渣特征(CB)：煤樣在測定揮發(fā)分后殘留物的粘結、結焦性狀分類：1-8。 固定碳FC：計算而得。FCad=100-Mad-Aad-Vad 燃料比：煤的固定碳和揮發(fā)份之比。彈筒發(fā)熱量彈筒發(fā)熱量QbQb：單位質量的試樣在充有過量

5、氧氣的氧彈內燃燒，燃燒：單位質量的試樣在充有過量氧氣的氧彈內燃燒，燃燒產物組成為氧氣、氮氣、二氧化碳、產物組成為氧氣、氮氣、二氧化碳、硝酸和硫酸硝酸和硫酸、液態(tài)水和固態(tài)灰時、液態(tài)水和固態(tài)灰時所產生的熱量。由實驗室直接測得所產生的熱量。由實驗室直接測得Qb,adQb,ad。 恒容高位發(fā)熱量恒容高位發(fā)熱量QgrQgr：單位質量的試樣在充有過量氧氣的氧彈內燃燒：單位質量的試樣在充有過量氧氣的氧彈內燃燒，其燃燒產物組成為氧氣、氮氣、二氧化碳、二氧化硫、液態(tài)水及固，其燃燒產物組成為氧氣、氮氣、二氧化碳、二氧化硫、液態(tài)水及固態(tài)灰時放出的熱量。數(shù)值上等于彈筒發(fā)熱量減去硫酸校正熱和硝酸生態(tài)灰時放出的熱量。數(shù)值

6、上等于彈筒發(fā)熱量減去硫酸校正熱和硝酸生成熱成熱 Qgr,ad= Qb,ad-94.1Qgr,ad= Qb,ad-94.1* *St.ad-St.ad-* * Qb,ad Qb,ad 恒容低位發(fā)熱量恒容低位發(fā)熱量QnetQnet：單位質量的試樣在恒容條件下，在過量氧氣：單位質量的試樣在恒容條件下，在過量氧氣中燃燒，其燃燒產物組成為氧氣、氮氣、二氧化碳、二氧化硫、氣態(tài)中燃燒，其燃燒產物組成為氧氣、氮氣、二氧化碳、二氧化硫、氣態(tài)水及固態(tài)灰時放出的熱量。數(shù)值上等于高位發(fā)熱量減去水的（煤樣中水及固態(tài)灰時放出的熱量。數(shù)值上等于高位發(fā)熱量減去水的（煤樣中原有的水和原有的水和H H燃燒時生成的水）的汽化熱。燃

7、燒時生成的水）的汽化熱。 Qnet,ad=(Qgr,ad-206Had)-23Qnet,ad=(Qgr,ad-206Had)-23* *MadMad Qnet,ar=(Qgr,ad-206Had) Qnet,ar=(Qgr,ad-206Had)* *(100-Mt)/(100-Mad)-23(100-Mt)/(100-Mad)-23* *MtMtq 全硫：煤中有機硫和無機硫的總和。全硫：煤中有機硫和無機硫的總和。q 無機硫分為硫鐵礦硫和硫酸鹽硫無機硫分為硫鐵礦硫和硫酸鹽硫、少量單質硫。、少量單質硫。q 有機硫：與煤中有機質相結合的硫。有機硫：與煤中有機質相結合的硫。q 硫鐵礦硫：煤的礦物質中以

8、黃鐵礦或白鐵礦形態(tài)存在的硫。硫鐵礦硫：煤的礦物質中以黃鐵礦或白鐵礦形態(tài)存在的硫。q 硫酸鹽硫：煤的礦物質中以硫酸鹽形態(tài)存在的硫。硫酸鹽硫：煤的礦物質中以硫酸鹽形態(tài)存在的硫。q 真相對密度：在真相對密度：在20時煤（不包括煤的孔隙）的質量與同時煤（不包括煤的孔隙）的質量與同體積水的質量之比。體積水的質量之比。q 視相對密度視相對密度(ARD)：在：在20時煤（包括煤的孔隙）的質量時煤（包括煤的孔隙）的質量與同體積水的質量之比。與同體積水的質量之比。三、溶液及其濃度三、溶液及其濃度溶液溶液以其他液體作溶劑的，如乙醇溶液以其他液體作溶劑的，如乙醇溶液以水作溶劑的，稱為水溶液（溶液）以水作溶劑的，稱為

9、水溶液（溶液）溶液的濃度溶液的濃度物質的量濃度：單位體積溶液中所含溶質物質的量。物質的量濃度：單位體積溶液中所含溶質物質的量。 單位單位mol/Lmol/L。 如如c c（CaCa2+2+）=1mol=1molL L質量分數(shù)或體積分數(shù)：溶質與溶液的質量（體積）之比。質量分數(shù)或體積分數(shù)：溶質與溶液的質量（體積）之比。一般用一般用%表示表示質量濃度，如質量濃度，如g gL L或或mgmgL L體積比或質量比，如（體積比或質量比，如（V V1 1+V+V2 2）或（）或（m m1 1+m+m2 2） 例：物質量濃度計算 市售98%的濃H2SO4（密度為1.84g/ml），計算該溶液的物質量濃度。如何

10、配制500ml c(H2SO4)=0.5mol/L的稀硫酸溶液?解：1、以一升98%的濃H2SO4作計算對象。 C=1000*1.84*0.98/98/1=18.4mol/L 2、C1V1=C2V2 18.4*V1=0.5*500 V1=13.6ml 取13.6ml市售濃硫酸，沿燒杯壁緩緩傾入已盛有蒸餾水的燒杯中，用玻璃棒攪勻，待溶液冷涼后，定溶至500ml。 四、煤炭分析試驗結果表示四、煤炭分析試驗結果表示1 1、收到基（、收到基（arar）：以收到狀態(tài)的煤為基準）：以收到狀態(tài)的煤為基準2 2、空氣干燥基（、空氣干燥基（adad）：以與空氣濕度達到平衡狀態(tài)的煤為）：以與空氣濕度達到平衡狀態(tài)的

11、煤為基準?；鶞?。3 3、干燥基（、干燥基（d d）：以假想無水狀態(tài)的煤為基準。）：以假想無水狀態(tài)的煤為基準。4 4、干燥無灰基（、干燥無灰基（dafdaf）：以假想無水無灰狀態(tài)的煤為基準。）：以假想無水無灰狀態(tài)的煤為基準。5 5、干燥無礦物質基（、干燥無礦物質基（dmmf):dmmf):以假想無水無礦物質狀態(tài)的煤以假想無水無礦物質狀態(tài)的煤為基準。為基準。不同基的換算公式不同基的換算公式已知基已知基要要 求求 基基空氣干燥基空氣干燥基ad收到基收到基ar干燥基干燥基d干燥無灰基干燥無灰基daf空氣干燥基空氣干燥基ad100Mar100Mad100100Mad100100(Mad+Aad)收到基收

12、到基ar100Mad100Mar100100Mar100100(Mar+Aar)干燥基干燥基d100Mad100100Mar100100100Ad干燥無灰基干燥無灰基daf100(Mad+Aad) 100100(Mar+Aar)100100Ad100各種基準的組成關系圖各種基準的組成關系圖Mt(外水內水) V FC A ar ad d daf 注意事項注意事項數(shù)值大小排列數(shù)值大小排列 收到基收到基 空氣干燥基空氣干燥基 干燥基干燥基 3.3MPa，應釋放氧氣重新充氧。 3、點火最初20秒內不要將身體的任何部位伸到熱量計的上方，發(fā)免點火瞬間萬一發(fā)生人身傷害事故。 4、氧氣瓶口不得沾有油污及其他易

13、燃物，氧氣瓶附近不得有明火。 熱容量的標定要求 1、精密度要求：一般進行五次重復試驗，計算五次重復試驗結果平均值和相對標準差，相對標準差不超過0.2%，若超過0.2%，再補做一次試驗，取符合要求的五次結果平均值，修約至1J/K，作為該儀器的熱容量。 2、準確度要求：用標準煤樣測試，結果與標準值之差在不確定度范圍內；或用苯甲酸五次反標，平均值與標準熱值之差不超過50J/g。 3、穩(wěn)定性要求：如果量熱系統(tǒng)沒有顯著改變，重新標定的熱容量與前一次熱容量值相差不應大于0.25%。 熱容量有效范圍確定 在使用新型熱量計前，應確定其熱容量的有效工作范圍。 方法：苯甲酸質量0.7-1.3g（涵蓋可能涉及的溫升

14、范圍）進行熱容量標定（至少8次），在兩個端點分別做兩次重復測定。以t為橫坐標，熱容量E為縱坐標，繪制關系圖，觀察有無線性關系?；蛴酶戒汦一元線性回歸法求相關系數(shù) r，判斷有無相關性。若無相關性，在該溫升范圍內熱容量可視為常數(shù)。否則，要根據(jù)實際溫升用回歸方程（或查圖）確定熱容量。 例：對一新熱量計進行標定的結果如下： t EJ/ 2.012 10002 2.020 9994 2.385 10010 2.9045 10008 3.2005 9990 3.5023 9986 3.7503 10001 3.8911 10005 請判定t與E是否存在線性關系？本次標定是否有效？解：1、從所列數(shù)據(jù)可以看出

15、，E沒有隨t增大（減?。┒?增大（減?。┶厔?，因此二者無線性關系。 也可計算相關系數(shù) r,r=-0.1618 r的絕對值遠小于臨界值r0.05,6，因此二者無線性關系。 （0.05:顯著性水平；6：自由度，即數(shù)據(jù)對數(shù)目-變量個數(shù)） 2、 E均值為10000J/ ，標準差8.6 相對標準差:8.6/10000 *100%=0.09% 相對標準差0.2%,符合國標對熱容量標定精密度要求， 本次標定有效。 發(fā)熱量測定過程中如何處理難燃煤和易噴濺煤。 難燃煤難燃煤：包擦鏡紙或摻苯甲酸。包紙要事先測出紙熱值。最后在計算結果時扣除擦鏡紙或苯甲酸燃燒熱。 紙熱值的測定和煤樣測定一樣（抽幾張紙團成團），測出

16、每克紙燃燒放出的熱量。以后的測定中，只要稱出包紙的重量，即可算出擦鏡紙燃燒熱。 苯甲酸的標準熱值則可從標準物質證書中查得。 易噴濺煤易噴濺煤：棉線或點火絲應與煤樣保持一微小距離?；虬羚R紙，再進行擦鏡紙燃燒熱校正。 發(fā)熱量測試過程中如何進行點火熱校正？ 棉線點火棉線點火 剪下n根合適長度的棉線，稱出總重，計算每根棉線重量。 一根棉線點火熱：一根棉線重量*棉線燃燒熱 鎳鉻絲發(fā)出的電能熱（點火電熱能）=U*I*t 用萬用表測出電壓、電流，用秒表測出點火時間。 總點火熱=棉線點火熱+點火電熱能 金屬絲點火金屬絲點火 剪下n根合適長度的點火絲，稱重得G。 每根點火絲燃燒熱=點火絲的標準燃燒值*G/ n有關發(fā)熱量的計算有關發(fā)熱量的計算 例 某 礦 批 煤 報 出 結 果 如 下 ： M t = 4 . 4 % ， A d = 3 0 . 8 5 % , Qnet,ar=21.50MJ/kg，Hdaf=5.68% 局抽測其同批分析存查樣，測值為：Mad=1.63%， St,ad=0.20