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[煤分析专区] 煤炭知识

发布时间：2009/6/9 阅读次数：2322 字体大小: 【小】【中】【大】

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（一）煤及其产品　
序号术语
名称英文名称定义符号允许使用的同义词停止使用的同义词
2.1.1 煤 coal 植物遗体在覆盖地层下，压实、转化而成的固体有机可燃沉积岩煤炭
2.1.2 煤的品种 Categories of coal 以不同方式加工成不同规格的煤炭产品　　
2.1.3 标准煤 Coal equivalent 凡能产生29.27MJ的热量（低位）的任何数量的燃料折合为1kg标准煤　　
2.1.4 毛煤 Run-of-mine coal 煤矿生产出来的，未经任何加工处理的煤　　
2.1.5 原煤 Raw coal 从毛煤中选出规定粒度的矸石（包括黄铁矿等杂物）以后的煤　　
2.1.6 商品煤 Connercial coal;salable coal 作为商品出售的煤　销煤
2.1.7 精煤 clenedcoal 煤经精选（干选或湿选）后生产出来的、符合质量要求的产品　洗精煤
2.1.8 中煤 Middings 煤经精选后的道德、灰分介于精煤和矸石之间的产品　　
2.1.9 洗选煤 Washed coal 经过洗选后的煤　　
2.1.10 筛选煤 Screened coal;sieved coal 经过筛选加工的煤　　
2.1.11 粒级煤 Sized coal 煤通过筛选或精选生产的,粒度下限大于6mm并规定有限下率的产品　　
2.1.12 粒度 Size 颗粒的大小　　
2.1.13 限上率 Oversize fraction 筛下产品中大于规定粒度上限部分的质量百分数　　
2.1.14 限下率 Undersize fraction 筛上产品中小于规定中的粒度下限部分的质量百分数　含末率
2.1.15 特大块 Uitra large coal(>100mm) 大于100mm的粒级煤　　
2.1.16 大块煤 Large coal(>50mm) 大于50mm的粒级煤　　
2.1.17 中块煤 Medium-sizldcoal(25～50mm) 5～50mm的粒级煤　　
2.1.18 小块煤 Small coal(13～25mm) 13～25mm的粒级煤　　
2.1.19 混中块 Mixed medium-sized coal (13～80mm) 13～80mm的粒级煤　　
2.1.20 混块 Mixedlumpcoal(13～300mm) 13～300mm之间的粒级煤　　
2.1.21 粒煤 Pea coal(6～13mm) 6～13mm的粒级煤　　
2.1.22 混煤 Mixed coal(>0～50mm) 0～50mm之间的煤　　
2.1.23 末煤 Slack;slackcoal(>0～25mm) 0～25mm之间的煤　　
2.1.24 粉煤 Fine coal(>0～6mm) 0～6mm之间的煤　　
2.1.25 煤粉 Coal fines(>0～0.5mm) 小于0.5mm的煤　　
2.1.26 煤泥 slime 煤经洗选或水采后粒度在0.5mm以下的产品　　
2.1.27 矸石 Shale 采.掘过程中从顶、底板或煤层混入煤中的岩石　矸子
2.1.28 夹矸 Dirt band 夹层在煤层中的矿物质层　　
2.1.29 洗矸 washeryrejects 从洗煤中排出的矸石　　
2.1.30 含矸率 Shale cont ent 煤中大于50mm矸石的质量百分数　　
(二)煤的采样和制样
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2.2.1 煤样 Coals ample;sample 为确定某些特性而从煤中采取的、具有代表性的一部分煤　　
2.2.2 采样 Samping 采取煤样的过程　　
2.2.3 子样 Increment 采样器具操作一次或截取一次煤流分断面所采取的一份样　　
2.2.4 总样 Gros ssample 从一个采样单元取出的全部子样合并成的煤样　　
2.2.5 随机采样 andom sampling 在采取子样式，对采样的部位或时间均不施加任何人为的意志，能使任何部位的煤都有机会采出　　
2.2.6 系统采样 Systematic sampling 按相同的时间、空间或质量的间隔采取子样，但第一个子样在第一个间隔内随机采取，其余的子样按选定的间隔采取　　
2.2.7 批 Batch;lot 在相同的条件下，在一段时间内生产的一个量　　
2.2.8 采样单元 Sampling unit 从一批煤中采取一个总样的煤量。一批煤可以是一个或多个采样单元　　
2.2.9 多份采样 Reduplic atesampling 从一个采样单元取出若干子样依次轮流放入各容器中，每个容器中的煤样构成一份质量接近的煤样，每份每样能代表整个采样单元的煤质　　
2.2.10 煤层煤样 Seam dample 按规定在采掘工作面、探巷或坑道中从一个煤层采取的煤样　　
2.2.11 分层煤样 Stratified deam sample 按规定从煤和夹矸的每一自然分层中分别采取的试样　　
2.2.12 可采煤样 Workable seam sample 按采煤规定的厚度应采取的全部试样　　
2.2.13 生产煤样 Sample froproduction 在正常生产情况下，在一个整班的采煤过程中采出的，能代表生产煤层煤的物理、化学和工艺特性的煤样　　
2.2.14 商品煤样 Sample forcommercial coal 代表商品煤平均性质的煤样　　
2.2.15 浮煤样 Float sample 经重液分选浮在上部的煤样　　
2.2.16 沉煤样 Sink sample 经重液分选沉在下部的煤样　　
2.2.17 实验室煤样 Laboratory sample 由总样或分样缩制的、送往试验室供进一步制备的煤样　　
2.2.18 空气干燥煤样 Air-dried sample 粒度小于0.2mm、与周围空气湿度达到平衡的煤样一般分析煤样　　
2.2.19 标准煤样 Certified reference-coal 具有高度均匀性、良好稳定性和准确量值的煤样，主要用于校准测定仪器，评价分析试验方法和确定煤的特性量值　　
2.2.20 煤样制备 Sample preparation 使煤样达到实验所要求的状态的过程，包括煤样的破碎、混合、缩分和空气干燥　　
2.2.21 煤样破碎 Sample reduction 在制样过程中用机械或人工减小煤样粒度的过程　　
2.2.22 煤样混合 Sample mixing 把煤样混合均匀的过程　　
2.2.23 煤样缩分 Sample division 按规定把一部分煤样留下来，其余部分弃掉以减少煤样数量的过程　　
2.2.24 堆锥四分法 Coning andquarterirg 把煤样堆成一个圆锥体，再压成厚度均匀的圆饼，并分成四个相等的扇形，取其中两个相对的扇形部分作为煤样的方法　　
2.2.25 二分器 riffle 混合、所分煤样的工具。由已列平行而交替的、宽度均等的斜槽所组成　　
（三）煤的分析
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2.3.1 工业分析 proximatanalysis 水分、灰分、挥发分和固定碳四个项目煤质分析的总称　　
2.3.2 外在水分 Freemoisture;
surfacemoisture 在一定条件下煤样与周围空气湿度达到平衡时所失去的水分 Mf 　
2.3.3 内在水分 moisture intheairdriedsemple moisture inthe analy sissample 在一定条件下煤样达到空气干燥状态时所保持的水分 Minh 　
2.3.4 全水分 TOTAL MOISTURE 煤的外在水分和内在水分的总和 Mt 　
2.3.5 空气干燥煤样水分 Moisture intheairdriedsample moisture in the analy sissample 用空气干燥煤样（粒度<0.2mm）在规定条件下测得的水分 Mad 分析煤样水分
2.3.6 最高内在水分 Moisture holding capacity 煤样在温度0c、相对湿度96%下达到平衡时测得的内在水分 MHC 　
2.3.7 化合水 Water ofconstitution 以化学方式与矿物质结合的、在全水分测定后仍保留下来水分的　　
2.3.8 矿物质 Minera matter 赋存在煤中的无机物质 MM 　
2.3.9 灰分 ash 煤样在规定条件下完全燃烧后所得的残留物 A 　
2.3.10 外来灰分 EXTRANEOUS ASH 由煤炭生产过程混入煤中的矿物质所形成的灰分　　
2.3.11 内在灰分 INHERENT ASH 由原始成煤植物中的和由成煤过程进入的矿物质所形成的灰分　　
2.3.12 碳酸盐二氧化碳 Carbonate carbon dioxide 煤中以碳酸盐形态存在的二氧化碳 CO2 　
2.3.13 挥发分 VOLATILE MATTER 煤样在规定条件下隔绝空气加热，并进行水分校正后的质量损失 V 　
2.3.14 焦渣特征 Characteristics of charresidue 煤样再测定挥发份后的残留物的粘结性柱状　　
2.3.15 固定碳 Fixed carbon 从测定煤样的挥发份后的残渣中减去灰分后的残留物 FC 　
2.3.16 燃料比 Fuel ratio 煤的固定碳和挥发分之比 FC/V 　
2.3.17 有机硫 Organic sulfur 与煤的有机质相结合的硫 s 　
2.3.18 无机硫 Inorganicsulfur;mineral sulfur 煤中矿物质内的硫化物硫、硫铁矿硫、硫酸盐硫和元素硫的总称　矿物质硫
2.3.19 全硫 Total sulfur 煤中无机硫和有机硫的总和 St 　
2.3.20 硫铁矿硫 Pyretic sulfnr 煤的矿物质中以黄铁矿或白铁矿形态存在的硫 S 　
2.3.21 硫酸盐硫 Sulfate sulfur 煤的矿物质中以硫酸盐形态存在的硫 Ss 　
2.3.22 固定硫 Fixed sulfur 煤热分解后残渣中的硫　
2.3.23 真相对密度 True relative density 在20Oc时煤（不包括煤的孔隙）的质量与同体积水的质量之比 TDR 真比重
2.3.24 视相对密度 APPARENT RELATIVE DENSITY 在20OC时煤（包括煤的孔隙）的质量与同体积水的质量之比 ARD 视比重、
容重
2.3.25 散密度 BULKDENS-ITY 容器中单位体积散状煤的质量　堆比重
2.3.26 块密度 DENSITY OF LUMP 整块煤的单位体积质量　体重
2.3.27 孔隙率 POROSITY 煤的毛细孔体积与煤的视体积（包括煤的孔隙）之比　孔隙度
2.3.28 恒容高位发热量 GROSS CALORIFIC value ATCON STANT OOLU ME 煤样在氧弹内燃烧时产生的热量减去硫和氮的校正值后的热值 Qgr,v 　
2.3.29 恒容低位发热量 Net calor ific value at constant tvolu me 煤的恒容高位发热量减去煤样中水和燃烧时生成的水的蒸发潜热后的热值 Qnet,v 　
2.3.30 元素分析 Ultimate analysis 碳、氢、氧、氮、硫五个项目煤质分析的总称　　
2.3.31 煤中有害元素 Harmful elements in coal 煤中存在的、对任何生态有害的元素，通常指煤中砷、氟、氯、磷、硫、镉、汞、硌、铍、砣、铅等元素　　
2.3.32 煤中微量元素 Trace elements in coal 在煤中以微量存在的元素如锗、镓、铀、钍、铍、镉、铬、铜、锰、镍、铅、锌等元素　　
2.3.33 燃点 Ignition temperature 煤释放出足够的挥发分与周围大气形成可燃混合物的最低着火温度　　

(四)煤质分析结果的表示方法
序号术语名称英文名称定义符号允许使用的同义词停止使用的同义词
2.4.1 收到基 As received basis 已收到状态的煤为基准 ar 应用基
2.4.2 空气干燥基 Air dried basis 与空气湿度达到平衡状态的煤为基准 ad 分析基
2.4.3 干燥基 Dry basis 以假想无水状态的煤为基准 d 干基
2.4.4 干燥无灰基 Dry ash-free basis 以假想无水、无灰状态的煤为基准 daf 可燃基
2.4.5 干燥无矿物质基 Dry mineralmatter free basis 一假想无水、无矿物质状态的煤为基准 dmmf 有机基
2.4.6 恒湿无灰基 Moist ashfree basis 一假想含最高内在水分、无灰状态的煤为基准 maf 　
2.4.7 恒湿无矿物质基 Moist mineral matter-free-baisis 以假想含最高内在水分、无矿物质状态的煤为基准 M,mmf 　

（五）煤的工艺性试验
序号术语名称英文名称定义符号允许使用
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2.5.1 结焦性 Chking property 煤经干馏结成焦炭的性能　　
2.5.2 粘结性 Caking property 煤在干馏时粘结其本身或
外加惰性物质的能力
2.5.3 塑性 Plastic property 煤在干馏时形成的胶质体的粘稠、流动、透气等性能　　
2.5.4 膨胀性 Swelling property 煤在干馏时体积发生膨胀或收缩的性能　　
2.5.5 胶质层指数 (sapozhnikov)plastometer indices 由勒.姆.萨波日尼柯夫提出的一种表征烟煤结焦性的指标，以胶质层最大厚度Y值，最终收缩度X值等表示　　
2.5.6 罗加指数 ROGA INDEX 由布.罗加提出的一种表征烟煤粘结无烟煤能力的指标 R.I. 　
2.5.7 粘结指数 Caking indexG 在规定条件下以烟煤在加热后粘结专用无烟煤的能力表征烟煤粘结性的指标 Gr.i. G指数
2.5.8 坩埚膨胀序数 Crucible swelling number;free swell-ngindex 以煤在坩埚中加热所得焦块膨胀程度的序号表征煤的膨胀性和粘结性的指标 CSN 自由膨胀指数
2.5.9 奥亚膨胀度 Audiberts arnu dilatation 由奥迪勃斯和亚尼二人提出的、以膨胀度（b）和收缩度（a）等参数表征烟煤膨胀性和粘结性的指标　　
2.5.10 基氏流动度 Giseeler fluidity 由基斯勒尔提出的以测得的最大流动度表征烟煤塑性的指标　　
2.5.11 葛金干馏试验 Gray-King assay 由葛莱和金二人提出的煤低温干馏试验方法，用以测定热分解产物收率和焦型　　
2.5.12 铅甄干馏试验 Fisher Schrader assay 由费舍尔和史莱德二人提出的低温干馏实验方法，用以测定焦油、半焦、热解水收率　　
2.5.13 抗碎强度 Resistance tobreakage 一定粒度的煤样自由落下后抗破碎的能力　机械强度
2.5.14 热稳定性 Thermal stability 一定粒度的煤样受热后保持规定粒度的性能 TS 　
2.5.15 煤对二氧化碳的反应性 Carboxyre activity 煤将二氧化碳还原为一氧化碳的能力 A 　
2.5.16 结渣性 Clinkering property 在气化或燃烧过程中，煤灰受热、软化、熔融而结渣的性质 Clin 　
2.5.17 可磨性 Grindabili-ty 煤研磨成粉的难易程度　　
2.5.18 哈氏可磨性指数 Hardgrove grindability 用哈氏仪测定的可磨性表示硬煤被磨细的难易程度 HGI 　
2.5.19 磨损性 abrasiveness 煤磨碎时对金属件的磨损能力　　
2.5.20 灰渣融性 Ash fusibility 在规定条件下得到的随加热温度而变化的煤灰变形、软化和流动特征物理状态　灰熔点
2.5.21 灰粘度 Ash viscosity 灰在熔融状态下的粘度　　
2.5.22 灰的酸度 Sah acidity 灰中酸性组分（硅、铝、钛等的氧化物）与碱性组分（铁、钙、镁、锰等的氧化物）之比　　
2.5.23 灰的碱度 ash basicity 灰的碱性组分（铁、钙、镁、锰等的氧化物）与碱性组分（硅、铝、钛等的氧化物）之比　　
2.5.24 透光率 transmittance 褐煤、长焰煤在规定条件下用硝酸与磷酸的混合液处理后所得溶液的透光率 Pm 　
2.5.25 酸性基 Acidic groups 煤中呈酸性的含氧官能团的总称，主要为羧基和酚泾基总酸性基
2.5.26 腐植酸 Humic acid 煤中能溶于稀苛性碱和焦磷酸钠溶液的一组多种缩合的酸性基的高分子化合物 HAt 总腐植酸
2.5.27 游离腐植酸 Free humic acid 酸性基保持游离状态的腐植酸，在实际测定中包括与钾、钠结合的腐植酸　　
2.5.29 黑腐植酸 Pyrotomalenic acid 一组分子量较大的腐植酸，一般呈黑色，能溶于稀苛性碱溶液，不溶于稀酸的丙酮　　
2.5.30 黄腐植酸 Fulvic acid 组分子量较小的腐植酸，一般呈黄色，能溶于水、稀酸和碱溶液　　
2.5.31 综腐植酸 Hymatomalenic acid 一组分子量中等的腐植酸，一般呈棕色，能溶于稀苛性碱溶液和丙酮，不溶于稀酸　　
2.5.32 苯萃取物 Benzene extracts;benzene soluble extracts 褐煤中能溶于苯的部分，主要成分为蜡和树脂 Eb 苯抽出物褐煤蜡

（六）煤的分类
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的同义词
2.6.1 类别 class 根据煤的煤化程度和工艺性能指标把煤划分成的大类　　
2.6.2 小类 group 根据煤的性质和用途的不同，把大类进一步细分成的小类　　
2.6.3 褐煤 Brown coal;lignite 煤化程度地的煤，外观多呈褐色，光泽暗淡或成沥青光泽，含有较高的内在水分和不同数量的腐植酸 HM 　
2.6.4 烟煤 Bituminous coal 煤化程度高于褐煤而低于无烟煤，其特点是挥发分产率范围大，单独炼焦时从不结焦到强结焦均有，燃烧时有烟 YM 　
2.6.5 无烟煤 anthracite 煤化程度高的煤，挥发分低、密度大，燃点高，无粘结性，燃烧时多不冒烟 WY 白煤
2.6.6 硬煤 Hard coal 一般指烟煤和无烟煤的总称，或者指恒湿无灰基高位发热量等于或大于24MJ/KG的煤，以及恒湿无灰基高位发热量等于或小于24MJ/KG，但镜质体平均随机反射率等于或大于0.6%的煤　　
2.6.7 长焰煤 Long flame coal 变质程度最低、挥发分最高的烟煤，一般不结焦，燃烧时火焰长 CY 　
2.6.8 气煤 Gas coal 变质程度较低、挥发分较高的烟煤，单独炼焦时，焦炭多细长、易碎，并有较多的纵裂纹 QM 　
2.6.9 肥煤 Fat coal 变质程度中等的烟煤。单独炼焦时，能生成熔融性良好的焦炭，但有较多的横裂纹，焦根部分有蜂焦 FM 　
2.6.10 焦煤 Coking coal 变质程度较高的烟煤。单独炼焦时，生成的胶质体热稳定性好，所得焦炭的块度大、裂纹少，强度高 JM 　
2.6.11 瘦煤 Lean coal 变质程度高的烟煤。单独炼焦时大部分能结焦。焦炭的块度大、裂纹少，但熔融性较差，耐磨强度低 SM 　
2.6.12 1/3焦煤 1/3coking coal 介于焦煤、肥煤与气煤之间的含中等或较高挥发分的强粘结性煤。单独炼焦时，能生成强度较高的焦炭 QF 　
2.6.13 气肥煤 Gas-fatcoal 挥发分高、粘结性强的烟煤。单独炼焦时，能产生大量的煤气和胶质体，但不能生成强度高的焦炭 QF 　
2.6.14 1/2中粘煤 1/2medium caking coal 粘结性介于气煤和弱粘煤之间的、挥发分范围较宽的烟煤 1/2ZN 　
2.6.15 贫瘦煤 Meager lean coal 变质程度高，粘结性较差、挥发分低的烟煤。结焦性低于瘦煤 PS 　
2.6.16 贫煤 Meager coal 变质程度高、挥发分最低的烟煤。不结焦 PM 　
2.6.17 不粘煤 Non-caking coal 变质程度较低的、挥发分范围较宽的烟煤。无粘结性的烟煤 BN 　
2.6.18 弱粘煤 Weakly caking coal 变质程度较低的、挥发分范围较宽的烟煤。粘结性介于不粘煤和1/2中粘煤之间 RN 　
2.6.19 天然煤 carbonite 煤层中的煤因受岩浆热的影响而形成的焦炭　自然焦
6.20 风化煤 WEATHERED COAL 受风化作用的影响，含氧量增高，发热量较低，并含有再生腐植酸等明显变化的煤　　
（七）煤质分析常用数理统计术语
序号术语名称英文名称定义符号允许使用
的同义词停止使用
的同义词
2.7.1 观测值 obserations 在试验中所测量或观测到的数值　　
2.7.2 极差 Range 一组观测的最高值和最低值的差值　　
2.7.3 偏差 dcviation 一个观测值与一个规定值之间的数值　　
2.7.4 平均偏差 Mean deviation 各观测值与其平均值差值（取绝对值）的平均值　　
2.7.5 总体 Population universe 作为数理统计对象的全部观测值　母体
2.7.6 个体 individual 总体中的一个，即指一个观测值　　
2.7.7 总体平均值 Population mean 总体中全部观测值的平均值 μ 　
2.7.8 方差 variance 各观测值与其平均值差值的平方和除以自由度 V S2
（八）煤炭粒度分级煤和褐煤的分级
1.长焰煤，不粘煤、弱粘煤、气煤、瘦煤、贫煤和无烟煤，根据粒度不同分为下列各级：
序号粒度名称粒度汉语拼音粒度符号粒度尺寸（毫米）
1
2
3
4
5
6 特大块
大块
中块
小块
粒煤
粉煤 TEDAKUAI
DAKUAI
ZHONGKUAI
XIAOKUAI
LIMEI
FENMIE T
D
Z
X
L
F 大于100
50～100
25～50
13～25
6～13
小于6
注：1）本标准不规定焦煤、肥煤以及全部作为炼焦配煤用的气煤和瘦煤的粒度级别，但焦煤肥煤作燃料直接使用而用户又要求分级时，其粒度尺寸应符合本标准的规定。
　　2）当长烟煤、不粘煤、弱粘煤、气煤、瘦煤、贫煤和无烟煤的水分较高或者用于粉煤燃烧装置，不能或不需要筛出6～13毫米的煤炭时，可生产小于13毫米的煤炭，称为抹煤，符号为M。
　　3）各级煤炭的限下含量，应符合煤炭产品质量标准的规定。
2.褐煤根据粒度不同，分为下列各级：
序号粒度名称粒度汉语拼音粒度符号粒度尺寸（毫米）
1
2
3
4
5 特大块
大块
中块
小块
末煤 TEDAKUAI
DAKUAI
ZHONGKUAI
XIAOKUAI
MOMEI T
D
Z
X
M 大于100
50～100
25～50
13～25
小于13
注：
1）当水分较高，不能保证生产13～25毫米的煤炭时，可生产小于25毫米的煤炭，称为混末，符号为XM。
2）当煤层结构不能保证生产25～50毫米的煤炭时，可生产13～50毫米的煤炭，称为混中块，符号为ZXM。
3）各级煤炭的限下含量，应符合煤炭产品质量标准的规定
3．各企业可根据用户需要，结合煤质特点和筛分可能，合理确定煤炭粒度分级级数，但应符合本标
　准规定粒度的响应筛孔尺寸。若筛出的块煤包含标准中的两级或两极以上的块煤时，所用符号应
　取连写的方法表示，例如中块和小块混合而不再分级时，其符号为ZX。
4.如果用户对煤炭有特殊要求，煤炭生产企业却不能按本标准规定粒度的响应筛孔尺寸筛分、供应
　时，可以生产粒度符合该用户的工业用煤标准的煤炭；在工业用煤标准颁布前，由煤矿管理局审
　批，报悲叹部备案。
5.特大块最大尺寸，不得超过300毫米。
（九）中国煤炭分类
表1 煤炭分类总表
类别符号数码分　　类　　指　　标
VR，% PM,%
无烟煤 WY 01，02，03 <10.0 —
烟　煤 YM 11，12，13，14，15，16
21，22，23，24，25，26
31，32，33，34，35，36
41，42，43，44，45，46 >10.0 —
褐　煤 HM 51，52 >37.0* <50**

*凡Vr>37.%、G<5,再用透光率Pm来区分烟煤和褐煤（在地质勘探中，Vr>37.0%，在不压饼的条件下测定的焦渣特征为1～2号的煤，再用Pm>30%～50%的煤）。
　　**凡Vr>37.%、Pm>50%者，为烟煤，Pm>30～50%的煤，如恒湿无灰基高位发热量大于24MJ/kg（5700cal/g）,则划为长焰煤。
QcW-A.GNmj/Kg=QFCW(cal/g)×100×(100-WcN)/ {100(100-Wf)-AF(100-WGN)}×4.1816×10-3
表2 中国煤炭分类简表
类别符号包括数码分　　类　　指　　标
Vr,% G Y,mm b,% P**% QGW-A.GN***
MJ/kg
无烟煤 WY 01,02,03 <=10.0 　　　　
贫煤 PM 11 >10.0～20.0 <=5 　　　
贫瘦煤 PS 12 >10.0～20.0 >5～20 　　　
瘦煤 SM 13,14 >10.0～20.0 >20～65 　　　
焦煤 JM 24
15,25 >20.0～28.0
>10.0～28 >50～65
>65* <=25.0 (<=150) 　
肥煤 FM 16,26,36 >=10.0～37.0 (>85)* >25.0 * 　
1/3焦煤 1/3JM 35 >28.0～37.0 >65* <=25.0 (<=150) 　
气肥煤 QF 46 >37.0 (>85)* >25.0 (>220) 　
气煤 QM 34
43,44,45 >28.0～37.0
>37 >50～60
>35 <=25.0 (<=220) 　
1/2中粘煤 1/2ZN 23,33 >20.0～37 >30～50 　　　
弱粘煤 RN 22,33 >20.0～37.0 >5～30 　　　
不粘煤 BN 21,31 >20.0～37.0 <=5 　　　
长焰煤 CY 41,42 >37.0 <=35 　 >50
褐煤 HM 51
52 >37.0
37.0 　　 <=30
>30～50 <=24
表3 无烟煤的分类
类别符号数码分　　类　　指　　标
VR，% Hr*，%
无烟煤一号 WY1 01 0～3.5 0～2.0
无烟煤二号 WY2 02 >3.5～6.5 >2.0～3.0
无烟煤三号 WY3 03 >6.5～10.0 >3.0

*在已确定无烟煤小类的生产矿、厂的日常工作中，可以只按Vr分类；在地址勘探工作中，为新区确定小类或生产矿、厂和其他单位需要重新核定小类时，应同时测定Vr和Hr，按上表小类。如两种结果有矛盾，以按Hr划小类的结果为准。
表4 烟煤的分类
类别符号数码分　　类　　指　　标
VR，% G Y，mm b* *，
贫煤 PM 11 >10.0～20.0 =<5 　
贫瘦煤 PS 12 >10.0～20.0 >5～20
瘦煤 SM 13
14 >10.0～20.0
>10.0～20.0 >20～50
>50～65
焦煤 JM 15
24
25 >10.0～20.0
>20.0～28.0
>20.0～28.0 >65*
>50～65
>65* <25.0

<25.0 (<150)

(<150)
肥煤 FM 16
26
36 >0.0～20.0
>20.0～28.0
>28.0～37.0 (>85)*
(>85)*
(>85)* >25.0
>25.0
>25.0 (>150)
(>150)
(>220)
1/3焦煤 1/3JM 35 >28.0～37.0 >65* <25.0 <220
气肥煤 QF 46 >37.0 (>85)* >25.0 (>220)
气煤 QM 34
43
44
45 >28.0～37.0
>37.0
>37.0
>37.0 >50～60
>35～50
>50～65
>65*

<25.0

(<220)
1/2中粘煤 1/2ZN 23
33 >20.0～28.0
>28.0～37.0 >30～50
>30～50
弱粘煤 RN 22
32 >20.0～28.0
>28.0～37.0 >5～30
>5～30
不粘煤 BN 21
31 <30.0～28.0
>28.0～37.0 <5
<5
长焰煤 CY 41
42 >37.0
>37.0 <5
<5～35
*当烟煤的粘结指数测值G小于或等于85时，用于干燥无灰基挥发分V和粘结指数G来划分煤类。当粘结支书测值G大于85时，则用干燥无灰基挥发分V和胶质层最大厚度Y，或用干燥无灰基挥发分V和奥亚膨胀度b来划分煤类。 **当G>85时，用Y和b并列作为分类指标。当V<28.0%时，b暂定为150%；V>28.0%时，b暂定为220%。
当b值和Y值有矛盾时，以Y值为准来划分煤类。分类用的煤样，如原煤灰分小于或等于10%者，不需灰分。灰分大于10%的煤样需按GB474-83煤样的制备方法，用氯化锌重液减灰后再分类。
表5 褐煤的分类
类别符号数码分　　类　　指　　标
Pm，% Q-A.GN*
MJ/kg
褐煤一号 HM1 51 0～30 —
褐煤二号 HM2 52 >30～50 <24
*凡Vr>37.0%,PM>30～50%的煤。如恒温无灰基高位发热量QGW-A.GN大于24MJ/Kg(5700cal/g)则划为长焰煤。
（十）煤的元素分析
　　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
编号煤的类别 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。
表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碳氢氧氮二氧化碳
符号表示 M A V S Q R*1 G Y C H O N CO2
2、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。
表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
表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。
煤
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
　
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。
(十一)年轻煤的透光率
年轻煤的透光率（Pm），是我国煤的现行分类标准中用以区分褐煤和长焰煤的主要指标。
　　年轻煤的透光率，即年轻煤与混合酸（硝酸：磷酸：水=1：1：9），在规定条件下生成的溶液，对一定波长的透光率，即透光率（%）。实际中，透光率是根据年轻煤与混合酸反应生成的溶液由黄到红的颜色，用目视比色法测试的。褐煤透光率低，溶液通常成棕色；长焰煤透光率高，溶液成浅黄色。混合酸中的磷酸主要起隐蔽三价铁对比色液颜色的干扰。
　　年轻煤透光率测试结果和允许误差：
　　透光率测试结果小于16%时，报出结果写Pm<16%。
　　同一化验室平行测试的允许差为2%；
　　不同化验室用同一煤样测试结果的允许差为4%。
[煤的分类]煤的类别，又称为煤的牌号，是基础标准。二十世纪以来，各国对煤的分类研究进展迅速，除普遍采用挥发分为主要分类指标外，还采用结焦性或粘结指数作为分类的另一个主要指标外。由于各国的具体情况不同，采用的分类方法也各有不同，本书着重介绍硬煤的国际分类和我国煤的现行分类。
　　1、硬煤国际分类
　　表30-12
类别 Vdaf(%) Qgr,maf卡/克
0 0～3 -
1 〉3～10{A>3～6.5 B>6.5～10} -
2 >10～14 -
3 >14～20 -
4 >20～28 -
5 >28～33 -
6 >33～41（参考）〉7750
7 〉33～44（参考）〉7200～7750
8 〉33～50（参考）〉6100～7200
9 >33～50（参考）〉5700～6100
　　硬煤（Agr,maf>5700卡/克的烟煤和无烟煤）国际分类方案于1953年提出，1956年3月作了修订。方案中首先用干燥无灰基挥发分（Vdaf）将各种硬煤分成0～5、6～9共十个类别，其中，Vdaf〉33%的6～9类的年轻煤再以恒湿无灰基高位发热量（Qgr,maf）作为分类指标。各类别的具体划分见表30-12。
　　硬煤分成上述十大类后，在以煤的年结性质书（自由膨胀序数或罗加指数）分成0～3共四个组别。组别划分见表30-13。
　　表30-13
组别自由膨胀序数罗加指数粘结程度
0 0～1/2 0～5 不粘结至微粘结
1 1～2 〉5～20 弱粘结
2 5/2～4 〉20～45 中等粘结
3 〉4 〉45 中等至强粘结
　　再按煤的结焦性（奥亚膨胀度或葛金试验焦性）划分成0～5共六个亚组。亚组划分见表30-14。
　　表30-14
亚组别奥亚膨胀度葛金焦型结焦程度
0 不软化 A 不结焦
1 只收缩 B～D 极弱结焦
2 <0～0 E～G 弱结焦
3 >0～50 G1～G4 中等结焦
4 >60～140 G5～G8 强结焦
5 >140 >G8 极强结焦
　　2、我国煤的分类
　　我国煤的现行分类是1986年10月1日起实施的。该分类标准按照煤的煤化度和粘结性的不同划分为14大类，即无烟煤、贫煤、贫瘦煤、瘦煤、焦煤、1/3焦煤、肥煤、气肥煤、气煤、1/2中粘煤、弱粘煤、不粘煤、长焰煤和褐煤。详见附录2（有关国标、行业标准）《中国煤炭分类》（GB5751-86）。
（于1956年3月日内瓦国际煤炭分类会议中修订）
（十二）煤的工业分析
[煤的工业分析]煤的工业分析，又叫煤的技术分析或实用分析，是评价煤质的基本依据。在国家标准种，煤的工业分析包括煤的水分、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。
1、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。
　　随着矿井开采深度的增加，采掘机械化的发展和井下安全生产的加强，以及喷露洒水、煤层注水、综合防尘等措施的实施，原煤水分呈增加的趋势。为此，煤矿除在开采设计上和开采过程中的采煤、掘进、通风和运输等各个环节上制定减少煤的水分的措施外，还应在煤的地面加工中采取措施减少煤的水分。
　　（1）煤中游离水和化合水
　　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；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。如硫酸钙（NaSO4.2H2O）和高龄土（AL2O3.2SiO2.2H2O) 中的结晶水。游离水在105～110C的温度下经过1～2小时可蒸发掉，而结晶水通常要在200C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。
　　（2）煤的外在水分和内在水分
　　煤的游离水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。内在水分需在100C以上的温度经过一定时间才能蒸发。
　　最高内在水分，当煤颗粒内部毛细孔内吸附的书分达到饱和状态时，这是煤的内在水分达到最高值，称为最高内在水分。最高内在水分与煤的孔隙度有关，而煤的孔隙度又于煤的煤化程度有关，所以，最高内在水分含量在相当程度上能表征煤的煤化程度，尤其能更好地区分低煤化度煤。如年轻褐煤的最高内在水分多在25%以上，少数的如云南弥勒褐煤最高内在水分达31%。最高内在水分小于2%的烟煤，几乎都是强粘性和高发热量的肥煤和主焦煤。无烟煤的最高内在水分比烟煤有有所下降，因为无烟煤的孔隙度比烟煤增加了。
　　（3）煤的全水分
　　全水分，是煤炭按灰分计加中的一个辅助指标。a.煤中全水分的含义。煤中全水分，是指煤中全部的游离水分，即煤中外在水分和内在水分之和。必须指出的是，化验室里测试煤的全水分时所测的煤的外在水分和内在水分，与上面讲的煤中不同结构状态下的外在水分和内在水分是完全不同的。化验室里所测的外在水分是指煤样在空气中并同空气湿度达到平衡时失去的水分（这是吸附在煤毛细孔中的内在水分也会相应失去一部分，其数量随当时空气湿度的降低和温度的升高而增大），这时残留在煤中的水分为内在水分。显然，化验室测试的外在水分和内在水分，除与煤中不同结构状态下的外在水分和内在水分有关外，还与测试是空气的湿度和温度有关。b.煤的全水分测试方法要点见GB212-91。
2、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。
　　（1）煤中矿物质
　　煤中矿物质分为内在矿物质和外在矿物质。
　　a.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，其含量一般不超过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。
　　b.外来矿物质，是在菜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。
　　（2）煤中灰分
　　煤中灰分来源于矿物质。煤中矿物质燃烧后形成灰分。如粘土、石膏、碳酸盐、黄铁矿等矿物质在煤的燃烧中发生分解和化合，有一部分变成气体逸出，留下的残渣就是灰分。
　2SiO2•AL2O3•2H2O-→ 2SiO2+AL2O3+2H2O↑

　CaSO4•2H2O-→CaSO4+2H20↑

　CaCO3-→CaO+CO2↑”

　CaO+SO3-→CaSO4

　CaO+SO3-→2Fe2O3+8SO2↑
　　灰分通常比原物质含量要少，因此根据灰分，用适当公式校正后可近似地算出矿物质含量。
　　（3）煤灰灰分对工业利用的影响
　　煤中灰分是煤炭计价指标之一。在灰分计加重，灰分是计价的基础指标；在发热量计加重，灰分是计价的辅助指标。
　　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，加剧了我国铁路运输的紧张。
　　（4）煤的灰分测定见GB212-91。
3、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。
　　（1）煤的挥发分不仅是炼焦、气化要考虑的一个指标，也是动力用煤的一个重要指标，是动力煤按发热量计价的一个辅助指标。
　　挥发分是煤分类的重要指标。煤的挥发分反映了煤的变质程度，挥发分由大到小，煤的变质程度由小到大。如泥炭的挥发分高达70%，褐煤一般为40～60%，烟煤一般为10～50%，高变质的无烟煤则小于10%。煤的挥发分和煤岩组成有关，角质类的挥发分最高，镜煤、亮煤次之，丝碳最低。所以世界各国和我国都以煤的挥发分作为煤分类的最重要的指标。
　　（2）煤的挥发分测试要点见GB212-91。
4、煤的固定碳
　　煤中去掉水分、灰分、挥发分，剩下的就是固定碳。
　　煤的固定碳与挥发分一样，也是表征煤的变质程度的一个指标，随变质程度的增高而增高。所以一些国家以固定碳作为煤分类的一个指标。
　　固定碳是煤的发热量的重要来源，所以有的国家以固定碳作为煤发热量计算的主要参数。固定碳也是合成氨用煤的一个重要指标。
　　固定碳计算公式：
　　(FC)ad=100-(Mad+Aad+Vad)
　　当分析煤样中碳酸盐CO2含量为2-12%时：
　　(FC)ad=100-(Mad-Aad+Vad)-CO2,ad(煤)
　　当分析煤样中碳酸盐CO2含量大于12%时：
　　(FC)ad=100-(Mad+Aad+Vad)-[CO2,ad(煤)-CO2,ad(焦渣）]
　　式中：
　　（FC）ad——分析煤样的固定碳，%；
　　Mad——分析煤样的水分，%；
　　Aad——分析煤样的灰分，%；
　　Vad——分析煤样的挥发分，%；
　　CO2,ad（煤）——分析煤样中碳酸盐CO2含量，%；
　　CO2,ad(焦渣)——焦渣中CO2占煤中的含量，%；
5、煤的硫分
　　（1）煤中硫存在的形态
　　煤中硫分，按其存在的形态分为有机硫和无机硫两种。有的煤中还有少量的单质硫。
　　煤中的有机硫，是以有机物的形态存在与煤中的硫，其结构复杂，至今了解的还不够充分，大体有以下官能团：
　　硫醇类，R-SH(-SH，为硫基)；
　　噻吩类，如噻吩、苯骈噻吩、硫醌类，如对硫醌、硫醚类，R-S-R;硫蒽类等
　　煤中无机硫，是以无机物形态存在于煤中的留。无机硫又分为硫化物硫和硫酸盐硫。硫化物硫绝大部分是黄铁矿硫，少部分为白铁矿硫，两者是同质多晶体。还有少量的ZnS,PbS等。硫酸盐硫主要存在于CaSO4中。
　　煤中硫分，按其在空气中能否燃烧又分为可燃硫和不可燃硫。有机硫、硫铁矿硫和单质硫都能在空气中燃烧，都是可燃硫。硫酸盐硫不能在空气中燃烧，是不可燃硫。
　　煤燃烧后留在灰渣中的硫（以硫酸盐硫为主），或焦化后留在焦炭中的硫（以有机硫、硫化钙和硫化亚铁等为主），称为固体硫。煤燃烧逸出的硫，或煤焦化随煤气和焦油析出的硫，称为挥发硫（以硫化氢和硫氧化碳（COS）等为主）。煤的固定硫和挥发硫不是不变的，而是随燃烧或焦化温度、升温速度和矿物质组分的性质和数量等而变化。
　　煤中各种形态的硫的总和称为煤的全硫（St）。煤的全硫通常包含煤的硫酸盐硫（Ss）、硫铁矿硫（Sp）和有机硫（So）．
　　St=Ss+Sp+So
　　如果煤中有单支流，全硫中还应包含单质硫。
　　（2）煤中硫对工业利用的影响
　　硫是煤中有害物质之一。煤作为燃料在燃烧时生成SO2,SO3不仅腐蚀设备，而且污染空气，甚至降酸雨，严重危及植物生长和人的健康。煤用于合成氨制半水煤气时，由于煤气中硫化氢等气体较多不易脱净，易毒化合成催化剂而影响生产。煤用于炼焦，煤中硫会进入焦炭，使钢铁变脆。钢铁中硫含量大于0.07%时就成了废品。为了减少钢铁中的硫，在高炉炼铁时加石灰石，这就降低了高炉的有效容积，而且还增加了排渣量。煤在储运中，煤中硫化铁等含量多时，会因氧化、升温而自燃。
　　我国煤田硫的含量不一。东北、华北等煤田硫含量较低，山东枣庄小槽煤、内蒙乌大、山西汾西、山西铜川等煤矿硫含量较高，贵州、四川等煤矿硫含量更高。四川有的煤矿硫含量高达4～6%以上，洗选后降到2%都困难。
　　脱去煤中的硫，是煤炭利用的一个重要课题。在这方面美国等西方国家对洁净煤的研究取得很大进展。他们首先是发展煤的洗选加工（原煤入洗比重0～80%以上，我国不足20%），通过洗选降低了煤中的灰分，除去煤中的无机硫（有机硫靠洗选是除不去的）；其次是在煤的燃烧中脱硫和烟道气中脱硫。这无疑增加了用煤成本。我们也在开展洁净煤的研究，针对我国目前动力煤洗煤厂能力利用率仅50%多，应尽快制定和实施燃煤环保法，以促进煤碳洗选加工的发展和洁净煤技术的应用。
　　（3）煤中的测试要点
　　煤中硫的测试包括煤的全硫、硫铁矿硫和硫酸盐硫的测试。见GB214-83。
6、煤的发热量
　　煤的发热量，又称为煤的热值，即单位质量的煤完全燃烧所发出的热量。
　　煤的发热量时煤按热值计价的基础指标。煤作为动力燃料，主要是利用煤的发热量，发热量愈高，其经济价值愈大。同时发热量也是计算热平衡、热效率和煤耗的依据，以及锅炉设计的参数。
　　煤的发热量表征了煤的变质程度（煤化度），这里所说的煤的发热量，是指用1.4比重液分选后的浮煤的发热量（或灰分不超过10%的原煤的发热量）。成煤时代最晚煤化程度最低的泥炭发热量最低，一般为20.9～25.1MJ/Kg，成煤早于泥炭的褐煤发热量增高到25～31MJ/Kg，烟煤发热量继续增高，到焦煤和瘦煤时，碳含量虽然增加了，但由于挥发分的减少，特别是其中氢含量比烟煤低的多，有的低于1%，相当于烟煤的1/6，所以发热量最高的煤还是烟煤中的某些煤种。
　　鉴于低煤化度煤的发热量，随煤化度的变化较大，所以，一些国家常用煤的恒湿无灰基高位发热量作为区分低煤化度煤类别的指标。我国采用煤的恒湿无灰基高位发热量来划分褐煤和长焰煤。
　　（1）发热量的单位
　　热量的表示单位主要有焦耳(J)、卡（cal）和英制热量单位Btu。
　　焦耳，是能量单位。1焦耳等于1牛顿(N)力在力的方向上通过1米的位移所做的功。
　　1J=1N×0J 　　1MJ=1000KJ
　　焦耳时国际标准化组织（ISO）所采用的热量单位，也是我国1984年颁布的，1986年7月1日实施的法定计量热量的单位。煤的热量表示单位：
　　J/g、KJ/g、MJ/Kg
　　卡（cal）是我国建国后长期采用的一种热量单位。1cal是指1g纯水从19.5C加热到20.5C时所吸收的热量。
　　欧美一些国家多采用15Ccal，即1g纯水从14.5C加热到15.5C时所吸收的热量。
　　1cal(20Ccal)=4.1816J 　　1cal(15Ccal)=4.1855J
　　1956年伦敦第误解蒸汽性质国际会议上通过的国际蒸汽表卡的温度比15Ccal还低，其定义如下：
　　1cal==4.1866J
　　从上看出，15Ccal中，每卡所含热能比20Ccal还高。
　　英、美等国家目前仍采用英制热量单位（Btu），其定义是：1磅纯水从32F加热到212F时，所需热量的1/180。
　　焦耳、卡、Btu之间的关系
　　1Btu=1055.79J(≈1.055×1000J) 　　 1J=9471.58×10的负7次方Btu
　　20Ccal/g与Btu/1b的换算公式：
　　因为1Btu=1055.79J,1B=453.6g 　　所以1Btu/1b=1/1.8cal/g　　1cal/g=1.8Btu/1b
　　由于cal/g的热值表示因15Ccal或20Ccal等的不同而不同，所以国际贸易和科学交往中，尤其是采用进口苯甲酸（标明其cal/g）作为热量计的热容量标定时，一定要了解是什莫温度（C）或条件下的热值（cal/g）,否则将会对燃烧的热值产生系统偏高或偏低。
　　为了使热量单位在国内外统一，不须以J取代cal作为煤的发热量表示单位。
　　（2）煤的各种发热量名称的含义　　
　　a.煤的弹筒发热量（Qb）
　　煤的弹筒发热量，是单位质量的煤样在热量计的弹筒内，在过量高压氧（25～35个大气压左右）中燃烧后产生的热量（燃烧产物的最终温度规定为25C）。
　　由于煤样是在高压氧气的弹筒里燃烧的，因此发生了煤在空气中燃烧时不能进行的热化学反应。如：煤中氮以及充氧气前弹筒内空气中的氮，在空气中燃烧时，一般呈气态氮逸出，而在弹筒中燃烧时却生成N2O5或NO2等氮氧化合物。这些氮氧化合物溶于弹筒税种生成硝酸，这一化学反应是放热反应。另外，煤中可燃硫在空气中燃烧时生成SO2气体逸出，而在弹筒中燃烧时却氧化成SO3，SO3溶于弹筒水中生成硫酸。SO2、SO3,以及H2SO4溶于水生成硫酸水化物都是放热反应。所以，煤的弹筒发热量要高于煤在空气中、工业锅炉中燃烧是实际产生的热量。为此，实际中要把弹筒发热量折算成符合煤在空气中燃烧的发热量。
　　b.煤的高位发热量（Qgr）
　　煤的高位发热量，即煤在空气中大气压条件下燃烧后所产生的热量。实际上是由实验室中测得的煤的弹筒发热量减去硫酸和硝酸生成热后得到的热量。
　　应该指出的是，煤的弹筒发热量是在恒容（弹筒内煤样燃烧室容积不变）条件下测得的，所以又叫恒容弹筒发热量。由恒容弹筒发热量折算出来的高位发热量又称为恒容高位发热量。而煤在空气中大气压下燃烧的条件湿恒压的（大气压不变），其高位发热量湿恒压高位发热量。恒容高位发热量和恒压高位发热量两者之间是有差别的。一般恒容高位发热量比恒压高位发热量低8.4～20.9J/g,实际中当要求精度不高时，一般不予校正。

c.煤的低位发热量（Qnet）
　　煤的低位发热量，是指煤在空气中大气压条件下燃烧后产生的热量，扣除煤中水分（煤中有机质中的氢燃烧后生成的氧化水，以及煤中的游离水和化合水）的汽化热（蒸发热），剩下的实际可以使用的热量。
　　同样，实际上由恒容高位发热量算出的低位发热量，也叫恒容低位发热量，它与在空气中大气压条件下燃烧时的恒压低位热量之间也有较小的差别。
　　d.煤的恒湿无灰基高位发热量（Qmaf）
　　恒湿，是指温度30C，相对湿度96%时，测得的煤样的水分（或叫最高内在水分）。煤的恒湿无灰基高位发热量，实际中是不存在的，是指煤在恒湿条件下测得的恒容高位发热量，除去灰分影响后算出来的发热量。
　　恒湿无灰基高位发热量是低煤化度煤分类的一个指标。
　　（3）煤的弹筒发热量的测试要点见GB213-87。
　　（4）煤的高位发热量计算
　　煤的高位发热量计算公式为：
　　Qgr,ad=Qb,ad-95Sb,ad-aQb,ad
　　式中：
　　Qgr,ad——分析煤样的高位发热量，J/g;
　　Qb,ad——分析煤样的弹筒发热量，J/g;
　　Sb,ad——由弹筒洗液测得的煤的硫含量，%；
　　95——煤中每1%（0.01g）硫的校正值，J/g;
a——硝酸校正系数。
Qb,ad≤16700J/g,a=0.001
　　16700J/g<Qb,ad<25100J/g,a=0.0012
　　Qb,ad>25100J/g ,a=0.0016
　　当Qb,ad〉16700J/g，
　　或者12500J/g<Qb,ad<16700J/g，同时，Sb，ad≤2%时，
　　可用St,ad代替Sb,ad。
　　（5）煤的低位发热量的计算
　　Qnet,ad=Qgr,ad-0.206Had-0.023Mad
　　式中：
　　Qnet,ad——分析煤样的低位发热量，J/g;
　　Qgr,ad——分析煤样的高位发热量，J/g；
　　Had——分析煤样氢含量，%；
　　Mad——分析煤样水分，%。
　　（6）煤的各种基准发热量及其换算
　　a.煤的各种基准得发热量
　　　　如上所述，煤的发热量有弹筒发热量、高位发热量和低位发热量，每一种发热量又有4种基准，所以煤的不同基准的各种发热量有3×4=12种表示方法，即：
　　弹筒发热量4种表示方式：
　　Qb,ad——分析基弹筒发热量；
　　Qb,d——干燥基弹筒发热量；
　　Qb,ar——收到基弹筒发热量；
　　Qb,daf——干燥无灰基弹筒发热量。
　　高位发热量4种表示形式：
　　Qgr,ad——分析基高位发热量；
　　Qgr,d——干燥基高位发热量；
　　Qgr,ar——收到基高位发热量；
　　Qgr,daf——干燥无灰基高位发热量。
　　低位发热量4种表示形式：
　　Qnet,ad——分析基低位发热量；
　　Qnet,ar——收到基低位发热量；
　　Qnet,daf——干燥无灰基低位发热量。
　　b.煤的各种基准的发热量间的换算
　　煤的各种基准的发热量间的换算公式和煤质分析中各基准的换算公式相似。如：
　　Qgr,ad=Qgr,ad×（100-Mar）/(100-Mad)
　　Qgr,d=Qgr,ad×100/(100-Mad)
　　Qgr,daf=Qgr,ad×100/(100-Mad-Aad-CO2,d)
　　式中：
　　CO2,d——分析煤样中碳酸盐矿物质中CO2的含量（%），当CO2含≤2%时，此项可略去不计
　　Qgr，maf=Qgr,ad×（100-M）/(100-Mad-Aad-Aad×M/100)
　　式中：
　　Qgr，maf——恒温无灰基高位发热量；
　　M——恒湿条件下测得的水分含量，%。
（十三）煤的工艺性
　[煤的工艺性质]煤的工艺性质包括：
　　　　（1）煤的粘结性和结焦性指数；
　　　　（2）煤的发热量和燃点；
　　　　（3）煤的反应性；
　　　　（4）煤灰熔融性和结渣性等
1、煤的粘结性和结焦性
　　煤的粘结性和结焦性，是两个有联系、有区别，又难以严格区别开来的概念。煤的粘结性是煤粒（d<0.2mm）在隔绝空气受热后能否粘结其本身或惰性物质（即无粘结力的物质）成焦块的性质；煤的结焦性是煤粒隔绝空气受热后能否生成优质焦炭的性质。两者都是炼焦煤的重要特性之一。煤在干馏结焦过程中，一般要经过软化、熔合、膨胀、固化和收缩几个阶段，最后生成品质不同的焦炭。当温度等于或高于煤的软化点（一般为315～350c）时，煤都软化成胶质体。当温度等于或高于煤的固化点（一般为420c～450c）时，煤都结成半焦。从软化到固化的时间愈长，煤就熔化得愈好，焦炭结构愈均匀。
　　为了了解煤的结焦性，人们设计了许多实验室方法，直接测试模拟工业焦化条件下所得焦炭品质（2200Kg小焦炉试验）；或测试上述胶质体的某一性质也有的直接观察实验室所得焦块的性质，表征煤的结焦性。本节只阐述与我国煤的现行分类有关的几个测试指标。
　　（1）煤的胶质层指数
　　煤的胶质层指数，又称煤的胶质层最大厚度，或Y值。它是原苏联、波兰等国家煤的分类指标之一，也是我国煤的现行分类中区分强粘结性的肥煤、气肥煤的一个分类指标。
　　煤的胶质层指数，是原苏联列.姆.萨保什尼可夫和列.帕.巴齐列维奇提出的。它的测试要点是根据不同结焦性的煤在干馏过程中胶质层的厚度、收缩情况和膨胀曲线的不同，测试胶质层的最大厚度（Y值）、最终收缩度（X值）和体积曲线，来表征煤的结焦性。其中，Y值应用的最广。Y值是通过测试胶质层的上部层面高度和下部层面高度得出的（一般出现在520～630C之间），X值是曲线终点与零点线间的距离。Y值、X值和体积曲线都是通过胶质层指数测试仪上的记录转筒和记录笔记记录下来的。胶质层指数测试曲线如图30-11所示。胶质层曲线类型如图30-12所示。
250 280 310 340 370 400 430 460 490 520 550 580 610 640 670 700 730

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160
图30-11　胶质层指数测试曲线

1 2

3 4
　　胶质层指数测试的允许误差。同一煤样平行测试结果的允许误差为：
　　Y值≤20mm 误差1mm；
　　Y值〉20mm 误差2mm；
　　X值误差3mm。
　　胶质层指数报出结果。应选取在允许误差范围内的各结果的平均值。
　　胶质层指数表征煤的结焦性的最大优点是Y值有可加性。这种可加性可以从单煤Y值计算到配煤Y值，可以估算配煤炼焦Y值的较佳方案。在地质勘探中可以通过加权平均计算出几个煤层的综合Y值。它的缺点一是规范性强，煤样粒度、升温速度、压力、煤杯材料、炉转耐火材料等都能影响测试结果。所以必须使仪器、制样和操作等都符合严格规定；二是用样量大，一次平行测试需要煤样200克，在地质勘探中常常由于煤芯煤样数量不足而无法测试；三是胶质层指数能反映胶质层的最大厚度，但不能反映出胶质层的质量。
　　（2）煤的罗加指数
　　罗加指数（R.1），是波兰煤化学家罗加教授1949年提出的测试烟煤粘结力的指标。现已为国际硬煤分类方案所采用。我国1985年颁发了烟煤罗加指数测试的国家标准（GB5549-85）,但在我国现行煤的分类中，罗加指数不作为分类指标。
　　罗加指数的测试要点：将1克煤样和5克标准无烟煤样（宁夏汝箕沟矿专用无烟煤标样，下同）混合均匀，在规定的条件下焦化，然后把所得焦渣在特定的转鼓中转磨3次，测试焦块的耐磨强度，规定为罗加指数。其计算公式如下：
　　　R.1=[(a+d)/2+b+c]/3Q×100
式中：
　　a——焦渣过筛，其中大于1mm焦渣的重量，g；
　　b——第一次转鼓试验后过筛，其中大于1mm焦渣的重量，g;
　　c——第二次转鼓试验后过筛，其中大于1mm焦渣的重量，g;
　　d——第三次转鼓试验后过筛，其中大于1mm焦渣的重量，g;
　　Q——焦化后焦渣总量，g;
　　罗加指数是测试的允许误差：每一测试煤样要分别进行二次重复测试。同一化验室平行测试误差不得超过3，不同化验室测试误差不得超过5。取平行测试结果的算术平均值（取整数）报出。
　　罗加指数表征煤的粘结力的优点是煤样量少，方法简便易行。它的缺点是，规范性也很强，对标准无烟煤的要求很严。罗加指数区分强粘煤灵敏度不够。
　　（3）煤的粘结指数
　　煤的粘结指数（G.R.I或G）,是我国现行煤的分类国家标准（GB5751-86）中代表烟煤粘结力的主要分类指标之一。其方法测试要点是：将1克煤样与5克标准无烟煤混合均匀，在规定条件下焦化，然后把所得焦渣在特定的转鼓中转磨两次，测试焦渣的耐磨强度，规定为煤的粘结指数，其计算公式如下：
　　G=10+(30m1+70m2)/m
式中：
　　m1——第一次转鼓试验后过筛，其中大于10mm的焦渣重量，g;
　　m2——第二次转鼓试验后过筛，其中大于10mm的焦渣重量，g ；
　　m——焦化后焦渣总重量，g。
　　当测得的G<18时，需要重新测试，此时煤样和标准无烟煤样的比例为3：3，即3克煤样和3克无烟煤，其余与上同，计算公式如下：
　　G=(30m1+70m2)/5m
　　煤的粘结指数测试的允许误差：每一测试煤样应分别进行二次重复测试，G≥18时，同一化验室两次平行测试值之差不得超过3；不同化验室间报告值之差不得超过4。G<18时，同一化验室两次平行测试值之差不得超过1；不同化验室间报告值之差不得超过2。以平行测试结果的算术平均值为最终结果。
（4）煤的奥压膨胀度
　　煤的奥压膨胀度（b值，%），是1926～1929年由奥蒂伯尔特创立的，1933年又为亚纽所改进，现在西欧各国广泛采用。在国标分类中，与葛金焦性并列作为硬煤分亚组的两种方法之一。我国1985年以国标GB5450-85发布，并与Y值并列作为我国煤炭现行分类中区分肥煤的指标之一。
　　煤的奥亚膨胀度的测试要点，是将煤样制成一定规格的煤笔，置入一根标准口径的膨胀管内，按规定的升温速度加热，压在煤笔上的压杆纪录煤样在管内的体积变化，以体积曲线膨胀上升的最大距离占煤笔原始长度的百分数，表示煤的膨胀度b值的大小。奥压膨胀度曲线如图30-14所示。
　　T1——软化点，体积曲线开始下降达0.5mm时的温度，C；
　　T2——始膨点，体积曲线下降到最低点后开始膨胀上升的温度，C；
　　T3——固化点，体积曲线膨胀上升达最大值时的温度,C;
　　b——最大膨胀度，体积曲线上升的最大距离占煤笔长度的百分数，%；
　　a——最大收缩度，体积曲线收缩下降的最大距离占煤笔长度的百分数，%；
2、煤的燃点
　　煤的燃点时将煤加热到开始燃烧时的温度，叫做煤的燃点（也称着火点，临界温度和发火温度）。测定煤的燃点的方法很多，一般是将氧化剂加入或通入煤中，对煤进行加热，使煤发生爆燃或有明显的升温现象，然后求出煤爆燃或急剧升温的临界温度，作为煤的燃点。我国测定燃点时采用亚硝酸钠做氧化剂。在燃点测定仪中进行测定。煤的燃点随煤化度增加而增高，风化煤的燃点明显下降。
3、煤的反应性
　　煤的反应性又叫反应活性，是指在一定温度条件下，煤与不同的气体介质（CO2、O2和H2O蒸气）相互作用的反应能力。反应性强的煤，在气化燃烧过程中，反应速度快、效率高。我国测定反应性的方法是在高温下煤或焦炭还原二氧化碳的性能，以CO2还原率表示煤或焦炭在燃烧、气化和冶金中的重要指标。反应性强的煤，在汽化燃烧过程中，反应速度快、效率高。我国测定反应性的方法是在高温下煤或焦炭还原二氧化碳的性能，以CO2还原率表示煤或胶的反应性。具体测定方法见GB220-89。
4、煤灰熔融性和结渣性
　　煤灰熔融性是动力和气化用煤的重要指标。煤灰是由各种矿物质组成的混合物，没有一个固定的熔点，只有一个熔化温度的范围。煤灰熔融性又称灰熔点。煤的矿物质成分不同，煤的灰熔点比其某一单个成分灰熔点低。灰熔点的测定方法常用角锥法、见GB219-74。将煤灰与糊精混合塑成三角锥体，放在高温炉中加热，根据灰锥形态变化确定DT（变形温度）、ST（软化温度）和FT（熔化温度）。一般用ST评定煤灰熔融性。

图 30-13 奥亚膨胀曲线
　　由于煤灰熔融性不能反映煤在气化炉中的结渣性，通常用测定煤的结渣性来判断。测定方法见GB1572-89。主要是将煤样送入炉内与空气气化，燃尽后冷却称重，用6mm筛分出大于6mm的渣块占总重量的百分数，称做结渣率。

（十四）[焦炭的质量指标]
焦炭是高温干馏的固体产物，主要成分是碳，是具有裂纹和不规则的孔孢结构体（或孔孢多孔体）。裂纹的多少直接影响到焦炭的力度和抗碎强度，其指标一般以裂纹度（指单位体积焦炭内的裂纹长度的多少）来衡量。衡量孔孢结构的指标主要用气孔率（只焦炭气孔体积占总体积的百分数）来表示，它影响到焦炭的反应性和强度。不同用途的焦炭，对气孔率指标要求不同，一般冶金焦气孔率要求在40～45%，铸造焦要求在35～40%，出口焦要求在30%左右。焦炭裂纹度与气孔率的高低，与炼焦所用煤种有直接关系，如以气煤为主炼得的焦炭，裂纹多，气孔率高，强度低；而以焦煤作为基础煤炼得的焦炭裂纹少、气孔率低、强度高。焦炭强度通常用抗碎强度和耐磨强度两个指标来表示。焦炭的抗碎强度是指焦炭能抵抗受外来冲击力而不沿结构的裂纹或缺陷处破碎的能力，用M40值表示；焦炭的耐磨强度是指焦炭能抵抗外来摩檫力而不产生表面玻璃形成碎屑或粉末的能力，用M10值表示。焦炭的裂纹度影响其抗碎强度M40值，焦炭的孔孢结构影响耐磨强度M10值。M40和M10值的测定方法很多，我国多采用德国米贡转鼓试验的方法。如表31-1所示。
　　转故试验完成后，用孔径为40mm和10mm的筛子筛分，大于40mm粒级的百分数为M40值，小于10mm粒级的百分数为M10值。我国冶金焦规定的强度指标见表31-2。
　　表31-1 焦炭转鼓实验方法
转鼓特性焦炭试样筛分强度指标
直径/长度（mm）转速（转/分）转数（转）重量（kg）粒度（mm）孔形筛孔(mm) 耐磨强度（粒极mm/指标）抗碎强度（粒极mm/指标）
1000/1000 25 100 50 〉60 圆形 40，10 <10/M10 >40/M40
表31-2 我国冶金焦强度指标（%）
强度指标 Ⅰ级冶金焦 Ⅱ级冶金焦 Ⅲ级冶金焦
M40 >80.0 >76.0 >72.0
M10 <8.0 <9.0 <10.0
表31-3 几个国家冶金用焦炭与精煤灰分国标（Ad）
国别中国美国原苏联德国法国日本
Ⅰ级 Ⅱ级 Ⅲ级
焦炭灰分（%） ≤12.0 ≤13.5 ≤15.0 <7.0 <10.0 <8.0 <9.0 <10.0
精煤灰分（%） <12.5 5.5～6.5 8.0～8.5 6.0～7.0 <7.0 6.6～8.0

煤炭硫分分级

煤炭硫分按下表进行分级：

序号
级别名称
代号
灰分（Ad）范围，%

1
特低硫煤
SLS
≤0.50

2
低硫分煤
LS
0.51～1.00

3
低中硫煤
LMS
1.01～1.50

4
中硫分煤
MS
1.51～2.00

5
中高硫煤
MHS
2.01～3.00

6
高硫分煤
HS
>3.00
煤炭灰分分级

煤炭灰分按下表进行分级：

序号
级别名称
代号
灰分（Ad）范围，%

1
特低灰煤
SLA
≤5.00

2
低灰分煤
LA
5.01～10.00

3
低中灰煤
LMA
10.01～20.00

4
中灰分煤
MA
20.01～30.00

5
中高灰煤
MHA
30.01～40.00

6
高灰分煤
HA
40.01～50.00

煤的固定碳按下表进行分级

序号
级别名称
代号
分级范围(FCd),%
试验方法

　特低固定碳煤
SLFC
≤45.00
GB212

　低固定碳煤
LFC
>45.00～55.00

　中等固定碳煤
MFC
>55.00～65.00

　中高固定碳煤
MHFC
>65.00～75.00

　高固定碳煤
HFC
>75.00～85.00

特高固定碳煤
SHFC
>85.00
煤炭发热量分级

煤炭发热量按下表进行分级：

序号
级别名称
代号
发热量（Qnet,ar）范围，MJ/kg

1
, ;低热值煤
LQ
8.50～12.50

2
中低热值煤
MLQ
12.51～17.00

3
中热值煤
MQ
17.01～21.00

4
中高热值煤
MHQ
21.01～24.00

5
高热值煤
HQ
24.01～27.00

6
特高热值煤
SHQ
>27.00

注：煤田地质勘探系统在按发热量分级时，可采用全水分（Mt）进行计算。

表1 煤炭产品的类别、品种和技术要求
产品类别品种名称
技术要求

粒度mm
发热量(Qnet,ar)MJ/kg
灰分(Ad)%
最大粒度1)上限，%

1 精煤
冶炼用炼焦精煤
<50,<100
　 ≤12.50
不大于5

其他用炼焦精煤
<50,<100
　 12.51～16.00

2 粒级煤
洗特大块
>100
无烟煤、烟煤；≥14.50

褐煤：≥11.00
-

特大块
>100

洗大块
50～100,>50

大块
50～100,>50

洗中块
25～50,20～60

中块
25～50

洗混中块
15～50，13～80

混中块
13～50,13～80

洗混块
>13,>25

混块
>13,>25

洗小块
13～20,13～25

小块
13～25

洗混小块
6～20

混小块
6～13

洗粒煤
6～13

粒煤
6～13

3 洗选煤
洗原煤
≤300

洗混煤
<50,<80或<100

混煤
0～50

洗末煤
0～13,0～20,0～25

末煤
0～13,0～20,0～25

洗粉煤
0～6

粉煤
0～6

4 原煤
原煤、水采原煤
　
5 低质煤2)
原煤
-
无烟煤、烟煤：<14.50

褐煤：<11.00
>403)
　
煤泥，水采煤泥
0～1.0，0～0.5
　 16.50～49
　
1）取筛上物累计产率最接近、但不大于5%的那个筛孔尺寸，作为最大粒度。
2）如用户需要，必须采取有效的环保措施，不违反环保法规的情况下供需双方协商解决。
3）当发热量数据和灰分数据不能同时达到规定时，以灰分为准。

表2 冶炼用炼焦精煤灰分等级划分
等级灰分（Ad），%
等级
灰分（Ad），%

1
5.01～5.50
9
9.01～9.50

2
5.51～6.00
10
9.51～10.00

3
6.01～6.50
11
10.01～10.50

4
6.51～7.00
12
10.51～11.00

5
7.01～7.50
13
11.01～11.50

6
7.51～8.00
14
11.51～12.00

7
8.01～8.50
15
12.01～12.50

8
8.51～9.00
-
-

表3 其他用炼焦精煤灰分等级划分
等级灰分（Ad），%
等级
灰分（Ad），%

1
12.51～13.00
5
14.51～15.00

2
13.01～13.50
6
15.01～15.50

3
13.51～14.00
7
15.51～16.00

4
14.01～14.50
-
-

表4 其他煤炭产品灰分等级划分
等级灰分（Ad），%
等级
灰分（Ad），%

1
≤5.00
19
22.01～23.00

2
5.01～6.00
20
23.01～24.00

3
6.01～6.00
21
24.01～25.00

4
7.01～8.00
22
25.01～26.00

5
8.01～9.00
23
26.01～27.00

6
9.01～10.00
24
27.01～28.00

7
10.01～11.00
25
28.01～29.00

8
11.01～12.00
26
29.01～30.00

9
12.01～13.00
27
30.01～31.00

10
13.01～14.00
280
31.01～32.00

11
14.01～15.00
29
32.01～33.00

12
15.01～16.00
30
33.01～34.00

13
16.01～17.00
31
34.01～35.00

14
17.01～18.00
32
45.01～36.00

15
18.01～19.00
33
36.01～37.00

16
19.01～20.00
34
37.01～38.00

17
20.01～21.00
35
38.01～39.00

18
21.01～22.00
36
39.01～40.00

1）灰分（Ad）>40%的低质煤，如需要并能保证环境质量的条件下，可双方协商解决。

　
4.2 硫分（St,d）

精煤
精煤硫分等级划分见表5，煤炭硫分（St,d）按GB/T214规定的方法进行测定。

表5 精煤硫分等级划分

等级
硫分（St,d），%
等级
硫分（St,d），%

1
≤0.30
6
1.26～1.50

2
0.31～0.50
7
1.51～1.75

3
0.51～0.75
8
1.76～2.00

4
0.76～1.00
9
2.01～2.25

5
1.01～1.25
10
2.26～2.50

其他产品

其他产品硫分等级划分见表6。
表6 其他产品硫分等级划分
等级硫分（St,d），%
等级
硫分（St,d），%

1
≤0.30
8
1.76～2.00

2
0.31～0.50
9
2.01～2.25

3
0.51～0.75
10
2.26～2.50

4
0.76～1.00
11
2.51～2.75

5
1.01～1.25
12
2.76～3.00

6
1.26～1.50
13
>3.001)

7
1.51～1.75
　　
1）如用户需要，必须采取有效的环保措施，在不违反环保法规的情况下，由供需双方协商解决。

　
4.3 发热量（Qnet,ar）
煤炭发热量等级划分见表7，煤炭发热量（Qnet,ar）按GB/T213规定的方法进行测定。
表7 煤炭发热量等级划分
　编号发热量（Qnet,ar），MJ/kg
编号
发热量（Qnet,ar），MJ/kg

295
>29.00
200
19.51～20.00

290
28.51～29.00
195
19.01～19.50

285
28.01～28.50
190
18.51～19.00

280
27.51～28.00
185
18.01～18.50

275
27.01～27.50
180
17.51～18.00

270
26.51～27.00
175
17.01～17.50

265
26.01～26.50
170
16.51～17.00

260
25.51～26.00
165
16.01～16.50

255
25.01～25.50
160
15.51～16.00

250
24.51～25.00
155
15.01～15.50

245
24.01～24.50
150
14.51～15.001)

240

发电煤粉锅炉用煤
表1 挥发分技术要求

符号
Vdaf，%
Qnet,ar，MJ/kg
测定方法

V11）
6.50～10.00
>21.00
GB/T212、GB/T213

V2
10.01～20.00
>18.50

V3
20.01～28.00
>16.00

V4
>28.00
>15.50

V52）
>37.00
>12.00

1）不宜单独燃用。
2）适用于褐煤。

表2 发热量技术条件

符号
Qnet,ar，MJ/kg
测定方法

Q1
>24.00
GB/T213

Q2
21.01～24.00

Q3
17.01～21.00

Q4
15.51～17.00

Q51）
>12.00

1）适用于褐煤。

表3 灰分技术条件

符号
Ad，%
测定方法

A1
≤20.00
GB/T212

A2
20.01～30.00

A3
30.01～40.00

表4 全水分技术条件

符号
Mt，%
Vdaf，%
测定方法

M1
≤8.0
≤37.00
GB/T211、GB/T212

M2
8.1～12.0
≤37.00

M3
12.1～20.0
>37.00

M4
>20.01)
　
1）适用于褐煤。

硫分St,d：见表5。

表5 硫分技术条件

符号
St,d，%
测定方法

S1
≤0.50
GB/T214

S2
0.51～1.00

S3
1.01～2.00

S4
2.01～3.00

煤灰熔融性软化温度ST：见表6。

表6 煤灰熔融性软化温度技术条件

符号
ST，℃
测定方法

ST1
>1 150～1 250
GB/T219

ST2
1 260～1 350

ST3
1 360～1 450

ST4
2.01～3.00

煤的哈氏可磨性HGI：见表7。

表7 煤的哈氏可磨性技术条件

符号
HGI
测定方法

HGI1
>40～60
GB/T2565

HGI2
>60～80

HGI3
>80

粒度：<6mm，<13mm，<25mm，<50mm。

电厂用煤质量与锅炉设备应相互适应，对于不符合本标准要求的煤炭，经电厂同意，由煤炭部门提供适宜煤炭供电厂选择。对于某一指标达不到标准要求的煤炭，而又确需使用时，应由供应双方协商妥善解决。

中国煤炭分类国家标准（GB5751-86）

类别符号包括数码分类指标( Vdaf% 挥发份 GRL粘结指数 Y,MN胶质层 )

无烟煤 WY 01，02，03 10
贫煤 PM 11 >10.0-20.0 ≤5
贫瘦煤 PS 12 >10.0-20.0 5-20
瘦煤 SM 13，14 >10.0-20.0 >20-65
焦煤 JM 24 >20.0-28.0 >50-65 <25.0
15，25 >10.0-20.0 >65 <25.0
肥煤 FM 16，26，36 >10.0-37.0 (>85) >25
1/3焦煤1/3JM 35 >28.0-37.0 >65 <25.0
气肥煤 QF 46 >37.0 (>85) >25.0
气煤 QM 34 >28.0-37.0 >50-65 <25.0
43，44，45 >37.0 >35-65 <25.0
长焰煤 CY 41，42 ≥37.0

水泥生产用煤要求。①煤的发热量。发热量高低直接影响到窑内温度的高低，进而影响到C3S的生成，为保证窑内温度在1450℃，要求煤炭应有较高的发热量。②煤的挥发分。当使用回转窑时，为保证煤粉的顺利着火和足够的燃烧强度，一般要求Vd=18～30%之间；当采用立窑生产水泥时，因挥发分的析出是在缺氧条件下进行的，因此为减少q3的热损失，需燃用低挥发分的煤，以Vd<10%为宜。③煤的灰分。灰分对水泥熟料锻烧的影响没有发热量和挥发分那么大，特别是立窑的锻烧过程，可把入窑前的生料还应视为一种高灰分的煤炭。这是因为水泥熟料与煤灰的化学成分基本相同，只是各种组分不一样。对回转窑，若灰分太高，一方面会降低煤的发热量，另一方面因煤粉燃烧后产生的煤灰飞落到熟料中会影响到熟料的质量。④供煤粒度d<6～13mm或选用d<13～25mm的混煤。⑤供煤水分MT,ar<10%；⑥灰熔点ST>1250℃。

高炉燃料分焦炭和喷吹用煤两类。焦炭是高炉冶炼的击著燃料和，能源基础，其质量要求前有所述，焦炭的大炉粒度一般大型高炉为40～60mm，中型高炉为25~40mm，小型高炉为15—25mm。喷吹用煤粉多为无烟煤粉(主要选用阳泉、晋城、北京、焦作等矿务局的煤炭产品)，供煤粒度d<2510m：②煤炭灰分，根据要求共分为四级，特级Ad≤8％，一级Ad>8～11％，二级Ad>11～14％；三级Ad>14～17％；③全水分，根据采煤方法的不同和是否入洗来划分，一般要求水采原煤水分Mt，ar≤10％，其它原煤Mt，ar≤7％，洗选煤Mt，ar≤12％；④煤炭全硫分分两级，一级煤的硫分St≤0.5％，二级煤St>0.5～1.10％。

1．电站锅炉。发电用锅炉称为电站锅炉。目前，在我国大型电厂多用煤粉炉和沸腾炉。电站锅炉与其它工厂用的工业锅炉相比有如下明显特点：①电站锅炉容量大；②电站锅炉的蒸汽参数高；③电站锅炉自动化程度高，其各项操作基本实现了机械化和自动化，适应负荷变化的能力很强，工业锅炉目前仅处于半机械化向全机械化发展的过程中；④电站锅炉的热效率高，多达90%以上，工业锅炉的热效率多在60～80%之间。

2．电站用煤的分类。火力发电厂燃用的煤通常称为动力煤，其分类方法主要是依据煤的干燥无灰基挥发分进行分类。

3．煤粉的制备。煤粉炉燃烧用的煤粉是由磨煤机将煤炭磨成的不规则的细小煤炭颗粒，其颗粒平均在0.05~0.01mm，其中20~50μm（微米）以下的颗粒占绝大多数。由于煤粉颗粒很小，表面很大，故能吸附大量的空气，且具有一般固体所未有的性质——流动性。煤粉的粒度越小，含湿量越小，其流动性也越好，但煤粉的颗粒过于细小或过于干燥，则会产生煤粉自流现象，使给煤机工作特性不稳，给锅炉运行的调整操作造成困难。另外煤粉与O2接触而氧化，在一定条件下可能发生煤粉自然。在制粉系统中，煤粉是由气体来输送的，气体和煤粉的混合物一遇到火花就会使火源扩大而产生较大压力，从而造成煤粉的爆炸。
锅炉燃用的煤粉细度应由以下条件确定：燃烧方面希望煤粉磨得细些，这样可以适当减少送风量，使q2 、q4损失降低；从制粉系统方面希望煤粉磨得粗些，从而降低磨煤电耗和金属消耗。所以在选择煤粉细度时，应使上述各项损失之和最小。总损失蝉联小的煤粉细度称为“经济细度”。由此可见，对挥发分较高且易燃的煤种，或对于磨制煤粉颗粒比较均匀的制粉设备，以及某些强化燃烧的锅炉，煤粉细度可适当大些，以节省磨煤能耗。由于各种煤的软硬程度不同，其抗磨能力也不同，因此每种煤的经济细度也不同。

4．煤粉的燃烧。由煤粉制备系统制成的煤粉经煤粉燃烧器进入炉内。燃烧器是煤粉炉的主要燃烧设备。燃烧器的作用有三：一是保证煤粉气流喷入炉膛后迅速着火；二是使一、二次风能够强烈混合以保证煤粉充分燃烧；三是让火焰充满炉膛而减少死滞区。煤粉气流经燃烧器进入炉膛后，便开始了煤的燃烧过程。燃烧过程的三个阶段与其它炉型大体相同。所不同的是，这种炉型燃烧前的准备阶段和燃烧阶段时间很短，而燃尽阶段时间相对很长。

5．发电用煤的质量要求。电厂煤粉炉对煤种的适用范围较广，它既可以设计成燃用高挥发分的褐煤，也可设计成燃用低挥发分的无烟煤。但对一台已安装使用的锅炉来讲，不可能燃用各种挥发分的煤炭，因为它受到喷燃器型式和炉膛结构的限制。发电用煤质量指标有：

①挥发分。是判明煤炭着火特性的首要指标。挥发分含量越高，着火越容易。根据锅炉设计要求，供煤挥发分的值变化不宜太大，否则会影响锅炉的正常运行。如原设计燃用低挥发分的煤而改烧高挥发分的煤后，因火焰中心逼近喷燃器出口，可能因烧坏喷燃器而停炉；若原设计燃用高挥发分的煤种而改烧低挥发分的煤，则会因着火过迟使燃烧不完全，甚至造成熄火事故。因此供煤时要尽量按原设计的挥发分煤种或相近的煤种供应。②灰分。灰分含量会使火焰传播速度下降，着火时间推迟，燃烧不稳定，炉温下降。③水分。水分是燃烧过程中的有害物质之一，它在燃烧过程中吸收大量的热，对燃烧的影响比灰分大得多。④发热量。为的发热量是锅炉设计的一个重要依据。由于电厂煤粉对煤种适应性较强，因此只要煤的发热量与锅炉设计要求大体相符即可。⑤灰熔点。由于煤粉炉炉膛火焰中心温度多在1500℃以上，在这样高温下，煤灰大多呈软化或流体状态。⑥煤的硫分。硫是煤中有害杂质，虽对燃烧本身没有影响，但它的含量太高，对设备的腐蚀和环境的污染都相当严重。因此，电厂燃用煤的硫分不能太高，一般要求最高不能超过2.5%。

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