文档介绍：煤的元素分析与工业分析通过元素分析方法得出的煤的主要组成成分,称元素分析成分。它包括碳(C)、氢(H)、氧(O)、氮(N)、硫(S)、灰分(A)、水分(M)。其中碳、氢、硫是可燃成分。硫燃烧后要生成SO2,及少量SO3,故它是有害成分。煤中的水分和灰分也都是有害成分。通过元素分析成分可以了解煤的特性及实用价值, 燃烧计算也都使用元素分析数据。但元素分析方法较为复杂。发电厂常用较为简便的 工业分析方法得到工业分析成分,用它可以基本了解煤的燃烧特性。煤的工业分析是把煤加热到不同温度和保持不同的时间而获得水分、挥发分、固定碳、灰分的百分组成。一、煤的元素分析煤的元素分析是测定煤中碳(C)、氢(H)、氧(O)、氮(N)、硫(S)、磷(P)等元素的含量。碳是煤中最主要的可燃元素,也是煤中最基本的成分,其含量约占40%~85%。1KG碳完全燃烧生成二氧化碳,。1KG碳不完全燃烧生成一氧化碳,。碳的燃烧特点是不易着火,燃烧缓慢,火焰短。煤的碳化程度越深,即含碳量越多,则着火和燃烧越困难。氢是煤中单位发热量最高的元素,但含量不多,约占 3%~6%。氢极容易燃烧,且燃烧速度快。煤中的硫由有机硫、硫化铁和硫酸盐中的硫三部分组成。前两种硫可以燃烧,构成所谓的挥发硫或可燃硫;后一种硫不能燃烧,将其并入灰分。硫是煤中的有害元素。氧是煤中的杂质,不能产生热量。由于氧的存在,使得煤中可燃元素的含量相对降低。煤中的氧有两部分,一部分是游离的氧,它能助燃;另一部分以化合物状态存在,不能助燃。氮、磷是煤中的杂质,其含量很小,对煤的燃烧影响不大。二、煤的工业分析煤的工业分析是对煤的水分、灰分、挥发分和固定碳等指标的测定。通常煤的水分、灰分、挥发分是直接测出的,而固定碳是用差减法计算出来的。广义上讲,煤的工业分析还包括煤的全硫分和发热量的测定,又叫煤的全工业分析。(一)煤的水分煤的水分,是煤炭计价中的一个辅助指标。煤的水分直接影响煤的使用、运输和储存。煤的水分增加,煤中有用成分相对减少,且水分在燃烧时变成蒸汽要吸热,因而降低了煤的发热量。煤的水分增加,还增加了无效运输,并给卸车带来了困难。特点是冬季寒冷地区,经常发生冻车,影响卸车,影响生产,影响车皮周转,加剧了运输的紧张。煤的水分也容易引起煤炭粘仓而减小煤仓容量,甚至发生堵仓事故。煤中水分按存在形态的不同分为两类,既游离水和化合水。游离水是以物理状态吸附在煤颗粒内部毛细管中和附着在煤颗粒表面的水分,分又分为外在水分和内在水分。外在水分,是附着在煤颗粒表面的水分。外在水分很容易在常温下的干燥空气中蒸发,蒸发到煤颗粒表面的水蒸气压与空气的湿度平衡时就不再蒸发了。内在水分,是吸附在煤颗粒内部毛细孔中的水分。内在水分需100度以上的温度经过一定时间才能蒸发。化合水也叫结晶水,是以化合的方式同煤中矿物质结合的水。如煤中矿物硫酸钙()中的水分子。游离水在105~110度的温度下经过1~2小时可蒸发掉,而结晶水通常要在200度以上才能分解析出。煤的工业分析中只测试游离水,不测结晶水。(二)煤的灰分煤的灰分,是指煤完全燃烧后剩下的残渣。因为这个残渣是煤中可燃物完全燃烧,煤中矿物质(除水分外所有的无机质)在煤完全燃烧过程中经过一系列分解、化合反应后的产物,所以确切地说,灰分应称为灰分产率。煤中灰分来源于矿物质。即煤中矿物质燃烧后形成灰分。煤中矿物质分为内在矿物质和外在矿物质。内在矿物质,又分为原生矿物质和次生矿物质。原生矿物质,是成煤植物本身所含的矿物质,其含量一般不超1~2%;次生矿物质,是成煤过程中泥炭沼泽液中的矿物质与成煤植物遗体混在一起成煤而留在煤中的。次生矿物质的含量一般也不高,但变化较大。内在矿物质所形成的灰分叫内在灰分,内在灰分只能用化学的方法才能将其从煤中分离出去。次生矿物质,是在采煤和运输过程中混入煤中的顶、底板和夹石层的矸石。外在矿物质形成的灰分叫外在灰分,外在灰分可用洗选的方法将其从煤中分离出去。煤中灰分是煤炭计价指标之一。灰分是煤中的有害物质,同样影响煤的使用、运输和储存。煤用作动力燃料时,灰分增加,煤中可燃物质含量相对减少。矿物质燃烧灰化时要吸收热量,大量排渣要带走热量,因而降低了煤的发热量,影响了锅炉操作(如易结渣、熄火),加剧了设备磨损,增加排渣量。煤用于炼焦时,灰分增加,焦炭灰分也随之增加,从而降低了高炉的利用系数。还必须指出的是,煤中灰分增加,增加了无效运输,加剧了运输的紧张(三)煤的挥发分煤的挥发分,即煤在一定温度下隔绝空气加热,逸出物质(气体或液体)中减掉水分后的含量。剩下的残渣叫做焦渣。因为挥发分不是煤中固有的,而是在特定温度下热解的产物,所以确切的说应称为挥发分产率。煤的挥发分不仅是炼焦、气化要考虑的一个指