三、燃料分析

工業(yè)上常將煤的分析分為工業(yè)分析和元素分析。工業(yè)分析是測出煤的不可燃成分和可燃成分，其中不可燃成分為水分和灰分;可燃成分為揮發(fā)分和固定碳。這四種成分的總量為100。元素分析是測出煤中的化學(xué)元素組成，該組成可示出煤中某些有機元素的含量。元素分析組成包括C、H、O、N、S 5種元素，這5種元素加上水分和灰分，其總量為100。了解這兩種組成就可以為煤的燃燒提供基本數(shù)據(jù)。

工業(yè)分析法帶有規(guī)范性，所得的組成與煤的固有組成完全不同，但它給煤的工藝利用帶來很大的方便。工業(yè)分析法采用了常規(guī)質(zhì)量分析法，以質(zhì)量百分比計量各組成，這有利于煤質(zhì)計量、煤種劃分、煤質(zhì)評估、用途選擇、商品計價等。元素分析結(jié)果則對煤質(zhì)研究、工業(yè)利用、鍋爐設(shè)計、環(huán)境質(zhì)量評價等都是極為有用的資料。

(一)煤的工業(yè)分析

1.水分分析

煤的水分分析是指煤中全水分分析。煤中的水分分析有烘干法和蒸餾法。烘干法又可分為常規(guī)測定法、快速測定法和褐煤水分測定法。蒸餾法通常供仲裁時使用。

烘干法是利用水分在常壓下溫度超過100℃時會自動蒸發(fā)的原理來使煤脫除水貧，在煤樣最大顆粒度不超過3mm時可采用烘干法直接測定煤中的水分。其具體操作方法是：稱取一定量的煤樣置人105～110℃(對于常規(guī)測定法)或(145±5)℃(快速測定法)的干燥箱內(nèi)，保溫一定時間[煙煤2h、無煙煤2.5h、褐煤在(145±5)℃45min]后稱重，以所失去的質(zhì)量占煤樣原稱重質(zhì)量的百分數(shù)作為全水分。煤中的水分含量M(分析基)和Mt(全水分)按下式計算

當(dāng)煤樣最大顆粒度在3～13mm時，水分的測定分兩步，即先測定煤的外在水分，然后把煤樣破碎到3mm以下測量其內(nèi)在水分。具體的做法是：取一定量的煤樣500g攤在盤中，在70～80℃干燥箱中干燥1.5h并進行多次攪拌，稱重后，設(shè)失去的質(zhì)量為△m，則煤的外在水分Mf為

2.灰分測定

煤的灰分測定有緩慢灰化法和快速灰化法。其原理是在高溫下使煤中的可燃成分和氣體逸出燒掉，剩下分解后的礦物質(zhì)及元素的固體殘留物，即為煤的灰分(A)。分析的方法是稱取一定質(zhì)量的煤樣，將其置人高溫電爐中，升溫至(815±10)℃灼燒后，稱出殘留物的質(zhì)量，然后計算分析煤樣的灰分(A)，即

3.揮發(fā)分的測定方法

將煤與空氣隔絕加熱至高溫(900±10)℃，使煤中的揮發(fā)分逸出，冷卻后稱出殘留物的質(zhì)量，除去水分以外的逸出物稱為揮發(fā)分。沒揮發(fā)的固體殘留物為焦炭。煤受熱分解物中包括有機物分解的揮發(fā)物和礦物質(zhì)分解的揮發(fā)物，以及水分和少量被高溫分解的不揮發(fā)有機物。可見揮發(fā)分不是組成煤的單獨成分，而是其在高溫下受熱分解的產(chǎn)物。揮發(fā)分的測定方法是：取一定量的煤樣放人帶蓋的坩堝內(nèi)，然后將坩堝置人預(yù)先加熱到920℃的馬弗爐，隔絕空氣，并要求3min內(nèi)使爐溫恢復(fù)到(900±10)℃，加熱7min，冷卻后稱重，按下式計算揮發(fā)分V