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2021.01.14
工作就像开了挂……
一
煤中的水分
煤是多孔性固体，含有或多或少的水分，其含量随煤化程度的增加而降低，到高煤化程度时略有回升。水分的存在一方面对煤的加工利用带来不利的影响，另一方面可反映煤的空隙结构的变化，所以，水分是最基本的分析指标之一。
根据水分的结合状态可分为游离水和结晶水两大类，前者又分为内在水和空气干燥基水两种。外在水分（Mf），又称自由水分和表面水分，它是指附着于煤粒表面的水膜和存在于直径>10-5cm的毛细孔中的水分；空气干燥基水分（Mad），指吸附或凝聚在煤粒内部毛细孔中（直径小于10-5cm）的水分，由于毛细孔的吸附作用，这部分水的蒸气压低于纯水的蒸气压，故难蒸发除去，需高于水的正常沸点才能除尽。
二
煤中的灰分
煤的灰分是指煤炭样品在815±10℃的温度下完全燃烧，所得的灰分产物的质量与煤炭样品质量比，确切的说应该是灰分产率而不是含量，因为产生灰分的主要成分为煤中所含的无机盐类矿物质，这些成分在高温燃烧条件下，有一部分已经发生了化学变化，二者的质量不等，组成也有所不同。
赋存形态：①粘土矿物②硫化物类矿山③氧化物类矿物④碳酸盐类矿物
2.2矿物质在煤燃烧过程中的变化
①失去结晶水—温度在400-500℃时，含结晶水的硫酸盐及粘土发生脱水反应，导致质量减少。
②氧化反应—温度在400-600℃时，在空气中的氧气作用下会有氧化反应发生，质量有增有减。
③受热分解—温度在500-800℃时，碳酸盐开始分解，也造成质量减少。
④挥发—碱金属氧化物和氯化物在温度700℃以上时部分挥发，故测定灰分的温度在815±10℃，不应太高。
无论是煤炭作为能源还是生产的原材料，灰分都是不利因素。焦化行业中，煤中灰分几乎全部转入焦炭。炼焦煤灰分每增加0.8%，焦炭灰分增加约1%，焦炭强度降低2%，高炉溶剂消耗增加约4%，每吨生铁增加1.7%~2.0%焦炭消耗，炉渣排放量增加3%。
三
煤的挥发分和固定碳
前面所讲水分、灰分都属于煤中的无机物，它们并不是主要成分。这里要讨论的挥发分和固定碳是表征煤中主要成分—有机质性质的重要指标。
3.1煤的挥发分
3.2固定碳
是指从煤中除去水分、灰分、挥发分后的残留物。
四
煤的发热量
煤的发热量是指单位质量的煤样完全燃烧时所产生的全部热量，符号位Q，单位J/g。煤的发热量测定是以氧弹量热法为标准，我国采用的量热计有恒温式和绝热式两种，二者的结构基本相似，其区别在于热交换的控制方式不同，前者在外筒内装入大量的水，使外筒的水温基本保持不变，以减少热交换；后者是让外筒的水温随内筒水温的变化而变化，测定过程中内外筒间没有热交换。目前多数采用恒温式。
4.1恒容高位发热量和恒容低位发热量
由于弹筒发热量是指恒定体积下测得的，所以它是恒容发热量。
4.2煤样在氧弹内燃烧产生CO2、SO2及氮氧化物等氧化物
这些氧化物被弹筒内的水吸收后会产生化学生产热和溶解热，在计算高位发热量时应进行校正计算，在空气中燃烧不考虑这部分热量。
4.3煤的恒容低位发热量
上述高位发热量中水的冷凝热，而煤炭在燃烧使用过程中，水分是吸收热量后以气态存在的。将水分对发热量的影响进行校正后得到低位发热量。
五
煤的元素分析
煤的有机质主要由碳、氢、氧、氮、硫五个元素组成，一些微量元素如磷氯砷等一般不列入元素组成。通常将的煤的元素组成实际上仅指有机质的元素组成，它对研究煤的成因、类型、结构、性质和利用等都十分有意义。
5.1碳氢的分析
——燃烧法
5.2氮的分析
——凯氏定氮法
5.3硫的分析
煤中硫的存在形式可分为无机硫和有机硫两类
b.无机硫的测定——硫酸盐硫，硫铁矿硫
c.有机硫的测定——以全硫减去无机硫的差值为有机硫的含量。
5.4煤的元素组成
随着煤化程度的增加，C、H和O含量均呈现出一定规律的变化，而N和S则无一定规律。C基本上是均匀增加的；H在中等煤化程度以前大致不变或变化幅度很小，进入无烟煤阶段后明显减少；O和C正好相反，它随煤化程度的增加而减少。
六
GB/T315-2007《煤质及煤分析有关术语》中对一些术语进行了规定。
毛煤：煤矿生产出来的，未经任何加工处理的煤。
原煤：从毛煤种选出规定粒度的矸石（包括黄铁矿等杂物）以后的煤。
矸石：由煤炭洗选过程中排出的高灰分产品
煤泥：粒度小于0.5mm的洗煤产品。
末煤：粒度小于25或13mm的煤。
粉煤：粒度小于6mm的煤。
煤样：为确定煤的某些特性而从煤中采取的具有代表性的一部分煤。
采样：从煤中采取具有代表性的一部分煤的过程。
采样单元：从一批煤种采取一个总样的煤量，一批煤可以是一个或多个采样单元。
批：需要进行整体性质测定的一个独立煤量。
子样：采样器具操作一次或截取煤流全衡截段所采取的一份样。
总样：从一个采样单元取出的全部子样合并成的煤样。
初级子样：在采样第一阶段，于任何破碎缩分之前采取的子样。
生产煤样：在正常生产情况下，在一个整班采煤过程中采出的，能代表生产煤的物理、化学和工艺特性的煤样。
商品煤样：能代表商品煤平均性质的煤样。
试验室煤样：由总样或分样缩制的送往试验室供进一步制备的煤样。
一般分析试验煤样：破碎到小于0.2mm，并达到空气干燥状态，用于大多数物理和化学特性测定的煤样。
共用试验煤样：未进行多个试验而采取的煤样。
制样：试样达到分析或试验状态的过程，主要包括破碎、混合和缩分，有时还包括筛分和空气干燥，它可以分为几个阶段进行。
专用试样煤样：为满足某一特殊试验要求而制备的煤样。
全水分样：为测定全水分而采取的煤样。
粒度分析煤样：未进行粒度分析而采取的煤样。
试样破碎：用破碎或研磨的方法减小试样粒度的过程。
试样混合：将试样混合均匀的过程。
试样缩分：将试样分成有代表性的、分离的几部分的制样过程。
工业分析：水分、灰分、挥发分和固定碳四个项目分析的总称。
外在水分：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。
内在水分：在一定条件下煤样与周围空气湿度达到平衡时所保持的水分。
全水分：煤样外在水分和内在水分的总和。
一般分析试样水分：在规定条件下测得一般分析煤样水分。
最高内在水分：煤样在温度为30℃、相对湿度为96%下达到平衡时所测得的内在水分。
灰分：煤样在规定条件下完全燃烧后所得的残留物。
外来灰分：由煤炭生产过程混入煤中的矿物质所形成的灰分。
内在灰分：由原始成煤植物中的和成煤过程进入煤层的矿物质所形成的灰分。
挥发分：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。
固定碳：从测定挥发分后的煤样残渣中减去灰分后的残留物，通常由100减去灰分、水分和挥发分得出。
发热量：单位质量的煤燃烧后产生的热量。
收到基：以收到状态的煤为基准
空气干燥基：以空气湿度达到平衡状态的煤为基准。Ad
干基：以假想无水状态的煤为基准。D
干燥无灰基：以假想无水无灰状态的煤为基准。Daf
干燥无矿物质基：以假想无水无矿物质态的煤为基准。Dmmf
恒湿无灰基：以假想含最高内在水分、无灰态的煤为基准。Maf
恒湿无矿物质基：以假想含最高内在水分、无矿物质的煤为基准。m,mmf
观测值：在试验中测量或观测得到的数值。
离群值：在同组观测中，与其他结果相距较远，从而怀疑是错误的结果。
临界值：在统计检验时，接受或拒绝的界限值。
误差：观测值与可接受的参比值之间的差值。
准确度：观测值与真值或约定值之间接近的程度。（这是一个定性的概念，不能量化，可以说其有高低或等级，不能说是某个数值。其表征为数值的形式就是不确定度。）
精密度：在规定条件下所得的独立试验结果间的符合程度。（是表示测定结果的分散性的，准确度是测定结果的靶向性。）
测量不确定度：表征合理地赋予被测量之值的分散性、与测量结果相联系的参数。
允许差：在规定条件下获得的两个或多个观测值间允许的最大差值。
重复性限：一个数值在重复条件下，即在同一试验室，由同一操作者，用同一仪器，对同一试样，于短期内所做的重复测定，所得的结果的间的差值（在特定的概率下）的临界值。
再现性临界差：一个数值在再现条件下，即在不同试验室中，对从试样缩制最后阶段的同一试样中分取出来的，具有代表性的部分所做的重复测定，所得的结果的平均值间的差值（在特定的概率下）的临界值。