为了解煤的质量和燃烧特性,用物理和化学的方法对煤样进行的化验和测试工作。煤质分析按国家技术标准或专项试验工艺进行,它是为有关设备和工艺过程的设计和运行提供依据的基础性工作。根据测定项目的不同,煤质分析可以分为常规分析和特种分析(或称非常规分析)两大类。
通常是指按照国家技术标准测定煤炭的基本物理、化学特性的分析项目,主要有工业分析、元素分析、灰成分分析,煤、煤粉和灰分性质的测定等。 [1]
工业分析
包括对水分、挥发分、固定碳和灰分的测定,有时还包括硫分和发热量等项数据的测定。
元素分析
测定煤中有机质的碳、氢、氧、氮和可燃硫等主要元素组分,以质量百分数表示,收到基中连同水分和灰分总和为。
成分分析
煤中的水分和灰分含量常随开采、运输、贮存及气候条件而异,其他成分的含量也将随之发生变化,为了便于生产和科研,通常采用四种成分分析基准:①收到基:以收到状态的煤为基准的表示方法;②空气干燥基:以空气干燥状态的煤为基准的表示方法;③干燥基:以无水状态的煤为基准的表示方法;④干燥无灰基:以假想的干燥无灰状态的煤为基准的表示方法。
除水分和低位发热量以外,不同基准成分数值间的换算系数见表1。
成分特性
灰分是由金属氧化物和非金属氧化物及其盐类组成的复杂物质,以SiO2和Al2O3为主,还有Fe2O3、CaO、MgO、TiO2、SO3、Na2O和K2O等,以及一些Mn、V和Mo等元素的氧化物。
(1)灰成分测定:按工业分析条件灼烧煤样制得灰样,用NaOH溶融,沸水浸取,加HCl溶解,蒸发至近干,再制备试液。不同成分用不同方法测定,如,SiO2用动物胶凝聚质量法,Fe2O3、Al2O3、CaO和MgO用EDTA容量法,Na2O和K2O用火焰光度法,P2O5用比色法等,还可以用原子吸收光谱法来测定除磷以外的其他灰成分。
(2)灰的熔融特性:通常称为灰熔点,煤灰没有固定的熔化温度,仅有一个熔化温度范围。中国和世界上大多数国家以角锥法作为标准测定方法,记录在半还原气氛中的三个特征温度:变形温度DT,即灰锥尖开始变圆或弯曲时的温度;软化温度ST,即灰锥体弯曲。