国标、行业标准：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

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。

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=100X_ad/(100-M_ad)%
式中：
　　X_ad——分析基的化验结果；
　　M_ad——分析基水分；
　　X_d——换算干燥基的化验结果。
收到基的换算：
　　Xaf=(100-M_ar)/(100-M_ad)%
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-M_ad-A_ad)%
式中：
　　A_ad——分析基灰分；
　　X_daf——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。

  

有关国标、行业标准 GB 3715-91 　　代替GB 3715-83

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) ×4.1816×10-3 -------------------- 100(100-Wf)-AF(100-WGN)                   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。