煤的质量标准

【专家解说】：煤检验标准操作规程

1．引用标准： GB212-91标准。
2．技术要求：
全水分， % ≤8.0
挥发分， % ≥32.0
灰 分 % ≤13.0
固定碳 % ≥49.0
应用基低位发热值， KJ/kg ≥27214
3. 测定方法：
3.1 外在水分：(Wwz)
3.1.1 仪器：
3.1.1.1电热恒温干燥箱；内附鼓风机。
3.1.1.2 架盘药物天平：感量0.1g
3.1.1.3 瓷盘：20×25cm
3.1.2 操作步骤:
3.1.2.1 先将煤样破碎至粒度小于13mm，混匀，然后用预先干燥并称量过的瓷盘称取粒度少于13mm的煤样100g，平摊在瓷盘中，即放入预先鼓风并已加热到105~110℃的电热恒温干燥箱中，在一直鼓风的条件下干燥1h，取出煤样在室温条件下冷却至恒重，称量。
3.13结果计算：

外在水分(Wwz)% = ×100
式中： Wwz— 外在水分含量，%
m1—— 煤样干燥后减少的质量，g
m— 煤样的质量，g
3.1.3允许差：两个平行测定结果之差不大于0.4%，结果保留一位小数。
3.2 内在水分(WNz)
3.2.1 仪器、设备
3.2.1.1 分析天平：感量0.0001g
3.2.1.2 粉碎机
3.2.1.3 电热恒温干燥箱。
3.2.1.4 干燥器：内装变色硅胶。
3.2.1.5 玻璃称量瓶：直径40mm，高25mm并带有严密的磨口盖。

3.2.2操作步骤
3.2.2.1 先将5.1.2.1的干燥煤样粉碎，粒度应少于0.2mm，混匀，作分析基煤样用。
3.2.2.2 用预先干燥至恒重并称量过的称量瓶称取粒度少于0.2mm的分析基煤样1±0.1g，精确至0.0002g，平摊在称量瓶中。
3.2.2.3 打开称量瓶盖，放入预先已加热到105~110℃的电热恒温干燥箱中，干燥3h，取出，加盖，放入干燥器中，冷却至室温（20-30min）称量。
3.2.3 结果计算

内在水分 (WNz) %= ×100
WNz——分析基煤样的内在水分含量，%;
m1——煤样干燥后减少的质量，g;
m——煤样的质量，g 。
3.2.4 允许差：两个平行测定结果之差不大于0.2%，结果保留1位小数。
3.3 灰分
3.3.1 方法提要
称取一定量的分析基煤样，放入高温箱形电阻炉中，以一定的速度加热到815±10℃灰化并灼烧到质量恒定。以残留物的质量占煤样质量的百分数作为灰分产率。
3.3.2 仪器
3.3.2.1 分析天平：感量0.0001g
3.3.2.2 高温箱形电阻炉
3.3.2.3 瓷灰皿：长方形，底面长45mm,宽22mm，高14mm。
3.3.2.4 干燥器：内装变色硅胶。
3.3.3 操作步骤：
3.3.3.1用预先灼烧至质量恒定并称量过的灰皿，称取粒度少于0.2mm的分析基煤样1±0.1g，精确至0.0002g，均匀地摊平在灰皿中，将灰皿送入温度不超过300℃的高温箱形电阻炉中，关上炉门并使炉门留有15mm左右的缝隙。在不少于30min的时间内将炉温缓慢升至约500℃,并在此温度下保持30min，继续升至815±10℃，并在此温度下灼烧1.5h。
3.3.3.3 从炉中取出灰皿，放在耐热的石棉网上，在空气中冷却5min，移入干燥器中冷却至室温（20-30min）后称量。
（待续）

cqy8189 2007-7-11 22:14:00

（接上）
3.3.4结果计算：
式中：A f——分析基煤样的灰分，%
m1——灼烧后残留物的质量，g
m——煤样的质量，g
3.3.5 允许差：两个平行测定结果之差不大于0.20%，结果保留一位小数。
3.4 挥发分
3.4.1方法提要
称取一定量的分析基煤样，放在带盖的瓷坩埚中，在900±10℃温度下，隔绝空气加热7min，以减少的质量占煤样质量的百分数，减去该煤样的水分含量（Wf）作为挥发分产率。
3.4.2 仪器
3.4.2.1 分析天平：感量0.0001g
3.4.2.2 高温箱形电阻炉
3.4.2.3挥发分坩埚：带有配合严密的盖的瓷坩埚，底φ18×高40×上口φ38mm。
3.4.3操作步骤
3.4.3.1用预先在900℃温度下灼烧至质量恒定并称量过的带盖瓷坩埚称取粒度少于0.2mm的分析基煤样1±0.01g，精确至0.0002g，然后轻轻振动坩埚,使煤摊平，盖上盖。
3.4.3.2将高温箱形电阻炉预先加热至920℃左右，打开炉门，迅速将坩埚送入恒温区并关上炉门，准确加热7min,坩埚放入电阻炉后，炉温会有所下降，但必须在3min内使炉温恢复至900±10℃，否则此试验作废，加热时间包括温度恢复时间在内。
3.4.3.3从炉中取出坩埚放在耐热的石棉网上，在空气中冷却5min，移入干燥器中冷却至室温（20-30min）后，称量。
3.4.4结果计算

挥发分（V f ）%= ×100―W f

式中：V f——分析基煤样的挥发分，%
m1——煤样加热后减少的质量，g
m——煤样的质量，g
W f——分析基煤样的内在水分，%
3.4.5 允许差：
两个平行测定结果之差不大于0.50%，结果保留一位小数。

3.5焦渣特征分类：
测定挥发分所得焦渣的特征，按下列规定加以区分。
（1） 粉状——全部是粉末，没有相互粘着的颗粒。
（2）粘着——用手指轻碰即成粉末或基本上是粉末，其中较大的团块轻轻一碰即成粉末。
（3）弱粘结——用手指轻压即成小块。
（4）不熔融粘结——以手指用力压才裂成小块，焦渣上表面无光泽，下表面稍有银白色光泽。
（5）不膨胀熔融粘结——焦渣形成扁平的块，煤粒的界线不易分清，焦渣上表面有明显银白色金属光泽，下表面银白色光泽更明显。
（6）微膨胀熔融粘结——用手指压不碎，焦渣的上、下表面均有银白色金属光泽，但焦渣表面具有较小的膨胀泡（或小气泡）。
（7）膨胀熔融粘结——焦渣上、下表面有银白色金属光泽，明显膨胀，但高度不超过15mm。
（8）强膨胀熔融粘结——焦渣上、下表面有银白色金属光泽，焦渣高度大于15mm。
为了简便起见，通常用上列序号作为各种焦渣特征的代号。
3.6固定碳的计算：
3.6.1固定碳（CfGD）% =100-(Wf+Af+Vf)
式中：CfGD ——分析基煤样的固定碳，%
Wf——分析基煤样的内在水分，%
Af——分析基煤样的灰分，%
Vf——分析基煤样的挥发分，%
3.7可燃基挥发分的计算：
100
3.7.1可燃基挥发分（Vr ）%= ————————×Vf
100- Wf- Af
式中：Vr ——可燃基挥发分，%
Wf ——分析基煤样的水分，%
Af ——分析基煤样的灰分，%
Vf——分析基煤样的挥发分，%
3.8煤的发热量 经验公式计算法
我国的无烟煤、烟煤、褐煤的低位发热量可由以下的经验公式中计算出
3.8.1无烟煤分析基低位发热值的计算：（Af≤45%）
Q fDW=K0-86Wf-24Vf-92A
3.8.2. 烟煤分析基低发热值的计算：
Q fDW=100K1-（K1+6）（Wf+Af）-3Vf
当煤的Vr＜35%，且Vf＞3%时用下式计算：
Q fDW=100K1-（K1+6）（Wf+Af）-3Vf –[40 Wf]
3.8.3褐煤分析基低位发热值的计算：
Q fDW=100K2-（K2+6）（Wf+Af）-Vf
3.8.4 式中：Q fDW——分析基煤样的低位发热值，千卡/kg
Wf——分析基煤样的内在水分，%
Af——分析基煤样的灰分，%
Vf——分析基煤样的挥发分，%
Vr——煤样可燃基挥发分，%
K1——其值可根据Vr和焦渣特征由下表查得。
3.8.5烟煤的系数K1表

Vr %

焦特
渣征 >10～
13.5 >13.5～17 >17～
20 >20～
23 >23～
29 >29～
32 >32～
35 >35～
38 >38～
42 >42
1 84.0 80.5 80.0 78.5 76.5 76.5 73.0 73.0 73.0 72.5
2 84.0 83.5 82.0 81.0 78.5 78.0 77.5 76.5 75.5 74.5
3 84.5 84.5 83.5 82.5 81.0 80.0 79.0 78.5 78.0 76.5
4 84.5 85.0 84.0 83.0 82.0 81.0 80.0 79.5 79.0 77.5
5～6 84.5 85.0 85.0 84.0 83.5 82.5 81.5 81.0 80.0 79.5
7 84.5 85.0 85.0 85.0 84.5 84.0 83.0 82.5 82.0 81.0
8 不出现 85.0 85.0 85.5 85.0 84.0 83.5 83.0 82.5 82.0
3.8.6我国主要褐煤矿区的K2值由下表查得
褐煤的系数K2表
矿区名称 扎矿 义马 平庄 浓阳 舒兰 小龙潭 山东黄县
K2 68.5 68.5 67 68 65 63 67
3.8.7烟煤、无烟煤及褐煤应用基低位发热Q fDW的计算：

QYDW = Q fDW× -6( Wy- Wf× )×4.1868

式中：QYDW——煤样应用基低位发热值，KJ/kg
Q fDW——煤样的低位发热，千卡/kg
Wy——煤样的全水分，%
Wf——分析基煤样的内在水分，%
4.1868——每1千卡相当的焦耳量，KJ/kg
3.9全水分：
3.9.1全水分即应用基水分，按外在水分和内在水分计算得：
3.9.1.1计算：

全水分（Wy ）%= Wwz + Wf ( )

式中：W y ——煤样的应用基水分，%
Wwz——煤样的外在水分，%
Wf——分析基煤样的内在水分，%
附：
4.煤质分析各指标符号及名称。
4.1各种分析指标均以国际上广泛采用的符号代表，如下表
指标名称 水分 灰分 挥发分 发热量 碳 硫 氢
代表符号 W A V Q C S H
4.2各种不同基的试样代表符号，是以名词的汉语拼音字的第一个字母用小写印刷体在有关指标的右上角标准，如下表
试样基础 分析基 干燥基 可燃基 应用基 有机基
代表符号 f g r y J

例：
Wy：煤的应用基水分,是内外水分的合称。
Wf：分析基煤样水分。
WfGD：分析基煤样的固定碳。
Ay、Af、Ag :煤样应用基、分析基、干燥基灰分。
QyDW 、QfDW：煤样应用基、分析基的低位发热
4.3煤焦各种基的换算

换算基
已知基 应用基 分析基 干燥基 可燃基
应用基
1

分析基

1

干燥基

1

可燃基
1
4.4低位发热量：单位重量的煤在空气中在大气压条件下完全燃烧，而形成的水蒸汽未凝结成液态时产生的热量。
4.5高位发热量：单位重量的煤在空气中在大气压条件下完全燃烧后产生的热量。
4.6燃料应用基低位发热量的计算：
4.6.1由于计算煤耗时应采用燃料应用基的低位发热值（QyDW ），因此，在求的QfDW后尚需按下式进行换算成QyDW 。

QyDW= QfDW× -6(Wy- Wf× )

4.6.1.1利用工业分析结果计算高灰分煤（Ag＞45%）及煤矸石，石煤等高位发热量的经验公式。
4.6.1.2计算高灰分无烟煤（包括它的矸石和炉渣等）高位发热量的公式：

QfGW=80CfGD+50Vf-3Af
式中：CfGD——分析基煤样固定碳含量（%）