1、1培训教案（煤质化验工）一、地 点：煤质车间会议室二、讲课人：武俊芹三、课 时： 8 课时四、培训内容：煤的形成和煤的化学组成一、成煤的原始物质煤是由植物变化而来 ,植物可以归纳成两大类：一类是低等植物，另一类是高等植物。无论高等植物、低等植物，它们组成的基本单元都是细胞。细胞是由细胞壁和原生质组成。细胞壁的主要组成是纤维素、半纤维素和木质素。原生质是细胞的内含物，它是由蛋白质和碳水化合物组成。高等植物的细胞中所含原生质较少，低等植物的细胞含有原生质较多。从化学的观点来看植物的主要组成不外乎纤维素、半纤维素、木质素、蛋白质、脂肪、树脂、树蜡等。这些组成又可归纳成四类：（一）碳水化合物碳水化合物
2、包括纤维素、半纤维素。（二）木质素木质素是具有芳香结构的化合物。（三）蛋白质植物的细胞内含有较多的蛋白质。蛋白质是复杂的高分子化合物。它的元素组成除了碳、氢、氧外还有氮、硫，有的还有磷。（四）脂肪类 : 这类化合物包括植物中的脂肪、树脂、树蜡等。成 煤 过 程一、概念21、残植煤：由高等植物形成的煤叫做腐植煤。高等植物中的树皮、树脂、孢子壳等比较稳定的组分变成的煤叫做残植煤。2、腐泥煤：由低等植物转变成的煤叫做腐泥煤。3、成煤作用：植物死亡后，其残体经过复杂的生物化学，物理化学的作用变成煤。整个过程叫做植物的成煤作用。二、成煤作用的条件：（ 1）有大量植物残体的堆积；（ 2）有合适的环境。如果
3、植物残体堆积在空气畅通的地方，由于喜氧细菌的作用，植物会完全氧化，分解为二氧化碳、水等而不能成煤。但是，如果植物的堆积在有水覆盖的地方，空气不能自由出入，植物不能完全氧化，就会逐渐转变成黑褐色的腐植酸类物质，以后才慢慢转变为泥炭和褐煤，最后成为烟煤、无烟煤。三、成煤过程：成煤过程分为两个阶段：第一阶段是泥炭化阶段；第二阶段是煤化阶段。（一）、泥炭化阶段这个阶段是高等植物转变成泥炭，低等植物转变成腐泥的阶段。这个阶段所进行的过程叫做泥炭化作用。在泥炭中，腐植酸是一个主要的组份。腐植酸的上述这些性质对煤的形成，煤中矿物质含量多少都有密切的关系。（二）、煤化阶段煤化阶段是泥炭转变成煤的阶段。在这个阶
4、段中包含着两个连续过程。第一过程，在地热和压力下，泥炭转变成褐煤。因为煤是一种有机岩，所以3这个过程叫做成岩作用。第二过程，是褐煤转变为烟煤和无烟煤，使煤的质发生变化，所以这过程叫做变质作用。四、植物在成煤过程中的化学作用植物转变成煤的整个过程是生化、物化、地球化学综合作用的过程。植物在成煤过程初期的化学过程是在微生物作用下，形成含有大量腐植酸的泥炭和褐煤。腐植酸在地球化学、物理化学作用下而逐渐变为含中性腐植质的烟煤，无烟煤。所以，腐植酸是植物成煤过程中的重要中间物。基 本 知 识1、如何接收煤样？接收煤样时，应该对样品标签、通知单等、确认无误后，再检查样品的粒度、数量是否符合规定方可收样。2
5、、煤质对贮存煤样的房间有什么要求？煤质对贮存煤样的房间要求是不应有热源、不受强光照射、不得存放任何化学药品。3、煤的物理性质：包括颜色、光泽、硬度、导热性能、导电性等。4、天平：1） 、如何正确使用天平：使用天平前必须检查天平是否在有效期内，然后检查天平是否处于水平状态；各部分零件是否处在正确位置，砝码是否处于零位。2）天平如何保养？A、天平应放在平稳、牢固、离墙的水泥台上，周围环境无振动。B、天平室应干燥明亮，温度波动不大且窗向北开，电子天平还要求无强磁场、高频信号的干扰。43）天平的工作机械天平工作利用的是（杠杆）原理，电子天平工作是根据（电磁力补偿）原理。5、煤质分析试验方法的精密度表示
6、方法：以（重复性限）和（再现性临界）差来表示。6、煤的工业分析包括什么？水分、灰分、挥发分产率的测定和固定碳的计算。7、中国煤炭分为几大类？各大类又分为几小类？我矿 2#、 4#、 8#煤各属于哪类？答：中国煤炭分为三大类、十七小类。无烟煤 3 小类 、烟煤 12 小类 、褐煤 2 小类 。我矿目前生产的 2#、 4#、 8#煤均为烟煤，其中 8#煤属贫瘦煤， 2#、 4#煤属于焦煤。8、煤炭质量分级：煤炭灰分分级特低灰煤 灰分（ A） 5.00%低灰分煤 灰分（ A） 5.01 -10.00%低中灰煤 灰分（ A） 10.0120.00%中灰分煤 灰分（ A） 20.01-30.00%中高灰
7、煤 灰分（ A） 30.01-40.00%高灰分煤 灰分（ A） 40.01-50.00%硫分分级特低硫分 硫分（ Std） 0.50%低硫分煤 硫分（ Std） 0.51-1.00%低中硫分煤 硫分（ Std） 1.01-1.50%中硫分煤 硫分（ Std） 1.51-2.00%中高硫分煤 硫分（ Std） 2.01-3.00%高硫分煤 硫分（ Std） 3.00%发热量分级低热值煤 8.50-12.50MJ/kg （ 20003000大卡 /千克）中低热值煤 12.51-17.0MJ/kg （ 3000-4000大卡 /千克）5中热值煤 17.01-21.00MJ/kg （ 4000500
8、0大卡 /千克）中高热值煤 21.0124.00MJ/kg （ 5000-5700大卡 /千克）高热值煤 24.01-27.00MJ/kg （ 5700-6500大卡 /千克）特高热值煤 27.00MJ/kg （ 6500大卡 /千克 ）全水分分级序号 级别名称 代号 灰分范围1 特低全水分煤 SLM 6.02 低全水分煤 LM 6.08.03 中等全水分煤 MLM 8.012.04 中高全水分煤 MHM 12.020.05 高全水分煤 HM 20.040.06 特高全水分煤 SHM 40.0煤挥发分产率分级序号 级别名称 代号 灰分范围1 特低挥发分煤 SLV 10.002 低挥发分煤 LV
9、 10.0020.003 中等挥发分煤 MV 20.0028.004 中高挥发分煤 MHV 28.0037.005 高挥发分煤 HV 37.0050.006 特高挥发分煤 SHV 50.009、煤质技术检查的步骤及标准是什么？答：步骤：（采、制、化）（ 1） 、煤样的采取。 2） 、煤样的制备。 （ 3） 、煤样的化验。标准：国家标准。10、煤的元素分析中元素有哪些？答：有碳、氢、氧、氮、硫、等五种。6（主要是以碳、氢、氧为主，约占总和的 95%以上）11、商品煤样化验项目包括哪些？答：商品煤样一般仅化验水分 M，灰分 A，挥发分 V，发热量 Q 和全水分 Mt，全硫 St，粒度上限在 50m
10、m以上的块煤和原煤还应测定含矸率，除末煤以外的筛选煤、等级煤还要定限下率。12、选煤厂技术检查的意义：通过技术检查，可以了解选煤厂生产产品的数量和质量情况，掌握洗选设备的运转状况以及技术经济指标的完成情况，了解主要分选设备的分选效率及分选精度；可以分析生产中出现的问题，提供改进的方案，及时对生产进行调整。13、选煤厂生产日常生产检查项目：包括快速测灰、快浮、测水分、测真密度、测浓度和产品计量等，随工作地点的不同，检查的项目与内容也不同。14、选煤厂技术检查分类：一般大致可分为日常生产检查、月综合检查、商品煤质量的检查、设备工作效果检查和生产系统大检查几个方面的内容。基 本 概 念煤： 植物遗体
11、在覆盖地层下，压实、以复杂的生物化学和物理化学作用，转化而成的固体有机可燃沉积岩。毛煤 ：就是矿井生产出来未经任何加工处理的煤。原煤 ：从毛煤中选出规定粒度的矸石（铁矿杂物）以后的煤。商品煤 ：作为商品出售的煤。煤样： 为确定煤的某些特性按规定方法采取的具有代表性的一部分试样。标准煤样： 具有高度均匀性、良好稳定性和准确量值的煤样。煤层煤样 :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。它包括分层煤样和可采煤样。分层煤样 ：按规定从煤和夹矸的每一自然分层中分别采取的试样。可采煤样： 按采煤规定的厚度应采取的 全部试样（包括煤分层和夹石层） 。7生产煤样 ：是指矿井在正常生产情况下
12、，按规定采取的能代表一个煤层生产煤性质的煤样。检查煤样 ：是指选煤厂为了检查和控制各工序的煤炭质量与机械设备的工艺效果而采取的煤样。商品煤样 :商品煤样也叫销售煤样，指从供给用户的或用户接收的煤炭中取出的样品。批： 需要进行总体煤质特性测定的独立煤量。基 ：煤样所处的状态称为基准，简称： “基 ”。空气干燥基 ：以与空气湿度达到平衡状态的煤为基准，其表示符号是 ad。干燥基 ：以假想无水状态的煤为基准，其符号是 d。公式： 干燥无灰基 ：是以假想无灰无水状态的煤为基准，表示符号： daf。公式：收到基 ：以用户收到状态的煤为基准，表示符号： ar。公式：Xar=（ 100-Mar） /（ 10
13、0-Mad） *Xad误差 :观察值与真值或约定真值之间的差值。系统误差 :观察值比真值系统偏高或偏低的误差。精密度 :一组观察值相互接近的程度。 （重复性和再现性） （ 精密度是指测定值与平均值的偏离程度；）准确度 ：观察值与真值接近的程度。 （ 准确度则是指测定值与真值的偏离程度。）观察值 :在试验中所测量或观察到的数值。允许差 :在指明的试验条件下获得的两个或多个结果之间允许的最大差值。重复性限 ：在同一化验室中由同一操作者、用同一台仪器对同一分析试验煤样，8在短期内所做的重复测定结果差值（在 95%概率下）的临界值叫做重复性限。再现性临界差 ：在不同试验室中，对从煤样缩制最后阶段的同一
14、煤样中分取出来、具有代表性的部分所做的重复测定，所得结果平均值的差值（在 95%概率下）的临界值叫再现性临界差。焦煤： 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，所得的焦炭块度大、裂纹少、强度高。瘦煤 ：变质程度较高的烟煤。单独炼焦时，大部分能结焦，焦炭的块度大，裂纹少，但熔融较差，耐磨强度低。煤的真相对密度 ：在 20 时煤（不包括煤的孔隙）的质量与同体积水的质量之比。它随煤的变质程度的加深而增大。随煤中矿物质的增多而增高。同时还由煤的岩相组成、煤的成因的不同而不同。煤的视相对密度 ：在 20 时煤（包括煤的孔隙）的质量与同体积水的质量之比。它与煤的真相对密度的区别主要就是看包括
15、不包括煤的孔隙。并可根据煤的真相对密度和视相对密度计算煤的孔隙率。孔隙率是计量煤层中游离瓦斯含量的重要依据。煤的散密度 ：又叫煤的堆密度，是在规定条件下，容器中单位体积散状煤的质量。它在设计煤仓、估计煤堆质量、计算炼焦炉装煤量及商品煤的装车量等都要用到。内在水分 ：在一定条件下煤样达到空气干燥状态时所保持的水分。内在水分与煤的内表面积和变质程度有关。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。 （外在水分是指吸附在煤颗粒表面或非毛细孔穴中的水分，实际测定中煤样达到空气干燥状态所失去的那部分水分。 ）全水分 ：煤的外在水分与内在水分的总和。9游离水 ：以吸附或附着等机械方式
16、与煤结合的水。工业分析中测的水分是游离水。化合水 ：以化合方式同煤中的矿物质结合的水叫化合水，也叫结晶水，一般失去化合水温度要在 200 以上甚至大于 500 。空气干燥煤样水分 ：在一定条件下，一般分析煤样在实验室中与周围空气湿度达到大致平衡时所含有的水分。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。焦渣特征： 煤样在测定挥发分后的残留物的粘结、结焦性状。固定碳 ：从测定煤样的挥发分后的残渣中减去灰分后的残留物，通常用 100减去水分、灰分和挥发分得出。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 ：
17、由原始成煤植物中的和由成煤过程进入煤层的矿物质所形成的灰分。有机硫 ：与煤的有机质相结合的硫。无机硫 ：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。全硫 ：煤中无机硫和有机硫的总和。单质硫 ：以单质状态存在的硫称单质硫。弹筒发热量 ： 煤在规定条件在弹筒热量计中测得的发热值。高位发热量 ： 从弹筒发热量减去硫和氮的校正值后的发热量。低位发热量 ： 从高位发热量减去煤燃烧后全部水的气化热的发热量。10培训教案（煤质化验工）一、地 点：煤质车间会议室二、讲课人：武俊芹三、课 时： 8 课时四、培训内容：煤中全水分的测定煤中水分的测定主要指全水分的测定和空气干燥基水分的测定，这两种测定
18、的原理和操作基本相同。一、测定原理将已知重量的煤样放到一定温度的干燥箱内进行干燥，在干燥过程结束后煤样减轻的重量就是煤样的含水量，煤样减轻的重量占煤样原重量的百分数即为该煤样的水分。二、全水分小于 13mm煤样空气干燥法操作规程1、用已知质量干燥、清洁的浅盘称取煤样 500g（称准到 0.5g） ，并均匀地摊平，然后放入预先鼓风并加热到 105-110 的干燥箱中，在鼓风的条件下，烟煤样干燥 2小时，无烟煤样干燥 3小时。2、将浅盘取出，趁热称量，称准到 0.5g。3、进行检查性干燥，每次 30min ，直到连续两次干燥煤样的质量减少不超过 0.5g或质量有所增加为止，在后一种情况下，应采用质
19、量增加前一次的质量为计算依据。水分在 2.00%以下时不进行检查性干燥。4、结果计算：Mt = 100 式中： m1 m MT - 煤样的全水分 %11m1 - 干燥后煤样减少的质量 g m - 煤样的质量 g5、精密度：全水分 10% 时，重复性 0.4%； 全水分 10% 时，重复性 0.5%；报告值修约到小数点后一位。【 例 1】 设盘重 262g，加煤样后重 764g，干燥后第 1次称为 708.5，检查性干燥后再次称重为 709g，问该煤样的全水分为多少？解：煤样重： 764-262=502g失去的水分： 764-708.5=55.5g （以第 1次称重作为计算依据）。Mt(%)=5
20、5.5/502*100=11.1三、全水分小于 6mm煤样空气干燥法操作规程1、用预先干燥并称量过（称准到 0.01g）的称量瓶迅速称取小于 6mm的煤样1012g，平摊在称量瓶中。2、打开称量瓶盖，放入预先鼓风并已加热到 105-110 的干燥箱中，在一直鼓风的条件下，烟煤样干燥 2小时，无烟煤样干燥 3小时。3、从干燥箱中取出称量瓶，立即盖上盖，在空气中冷却 5分钟，然后放入干燥器中，冷却至室温（ 20分钟）并称量。4、进行检查性干燥，每次 30min ，直到连续两次干燥煤样的质量减少不超过 0.01g或质量有所增加为止，在后一种情况下，应采用质量增加前一次的质量为计算依据。水分在 2.0
21、0%以下时不进行检查性干燥。5、结果计算同上，如果在运送过程中煤样的水分有损失，则按修正公式： MT =M1+ （ 100-M1） 求出修正后的水分值。m1 m式中 M1是煤样运送过程中的水分损失量（ %） ，当 M1大于 1%时，表明煤样在运送过程中可能受到意外损失，则不进行修正。但在报告值中要注明 “未经修正水分损失 ”。四、 空气干燥煤样水分测定方法： 空气干燥煤样水分测定方法：两种12空气干燥法：适用范围是烟煤、无烟煤；通氮干燥法：适用于所有煤种；（一） 、 空气干燥煤样水分测定步骤：1、在 预先干燥并已称量过的称量瓶内称取粒度小于 0.2mm的空气干燥煤样（ 10.1） g，称准到
22、0.002g，平摊在称量瓶中。2、打开称量瓶盖，放入预先鼓风并加热到 105-110 的干燥箱中，在一直鼓风的条件下，烟煤样干燥 1小时，无烟煤样干燥 11.5小时。3、从干燥箱中取出称量瓶，立即盖上盖，放入干燥器中冷却至室温（ 20分钟）后称量。4、进行检查性干燥，每次 30min ，直到连续两次干燥煤样的质量减少不超过 0.001g或质量有所增加为止，在后一种情况下，应采用质量增加前一次的质量为计算依据。水分在 2.00%以下时不进行检查性干燥。5、计算公式：Mad = 100 式中 Mad：空气干燥煤样的水分含量， %；m1 mm1；煤样干燥后失去的质量， g； m：煤样的质量， g。空
23、气干燥基水分测定允许值水分 重复性10 0.4五、煤中水分与煤质的关系煤中水分含量：煤中水分含量与其煤的变质程度有一定的关系。泥炭的水分最大，可达 40%以上，其次是褐煤，在 5%25%以上，烟煤含量较低（贫煤在0.5%2.5%，瘦煤 0.5%2.0%，焦煤 0.5%1.5%） ，到无烟煤水分又有所增加。空气干燥煤样与空气湿度平衡：是指试样在空气中连续干燥 1h.，其质量变化应不大于 0.1%。例如对 100g煤样，其变化不应超过 0.1g。13煤中灰分的测定一、灰分操作规程缓慢灰化法：将 1g左右的空气干燥煤样，放入低于 100 的马弗炉内，在30min的时间内升温至 500 ，并在此温度下
24、保持 30min，再升至 85010 ，灼烧 1h至质量恒定，以灰渣的质量占煤样质量百分数为灰分产率。快速灰化法：将装有煤样的灰皿由炉外逐渐送入预先加热到 81510 ，马弗炉中灰化并灼烧至质量恒定，以残留物的质量占煤样质量的百分数。3、计算结果Aad =100* m1/m式中 Aad： 空气干燥煤样的灰分产率， %；m1；残留物质量， g； m：空气干燥煤样的质量， g。4、精密度灰分 重复性 Aad % 再现性 Aad %30 0.50 0.70二、操作中的几个问题（ 1）标准规定，灰分应进行重复测定，它不同于平行测定。但重复测定， 1!个煤样就得分 2炉次测定，花费时间很多，生产上不容许
25、，故多采用平行测定，这对于例常分析还是允许的，对考核、仲裁等重要试验，还是应进行重复测定。（ 2）灰皿不宜直接置于炉底，而应搁于灰皿架上。由于热电偶指示的是炉内的空间温度，它与炉底温度还是有差异的，如炉丝拉伸不均匀，对炉底温度的影响最为显著；另一方面，应用灰皿架，可方便批量测定。如灰皿一个一个放入炉中，灼烧后又一个一个取出，是非常不便的。（ 3）现在普遍使用电脑温控仪来控制温度，由数码管显示温度与时间，操作更为14方 便。在计量检定热电偶时，应与温控仪一并检定。三、灰分测定的意义：由于煤的灰分与煤的含碳量、发热量、结渣性、活性及可磨性有不同程度的依赖关系，因此可以通过它来研究上述特征。灰分还可
26、用来作为采制样中准确度和精密度的评定方法；在选煤中作为洗选效率的一项指标；同时还是煤定级论价的重要指标。四、计算：例 1设灰皿质量为 18.3542g,加煤样后为 19.3547g，第 1次灼烧后为 18.5276g，检查性灼烧后为 18.5271g，已知空干基水分为 1.66%，问干基灰分为多少？解：先求出空干基灰分 Aad。煤样质量 =19.3574-18.3542=1.0005g2次灼烧的质量变化为 18.5276-18.5271=0.0005g,它小于 0.001，故已达到恒重，以 18.5271g作为灰分计算依据。Aad(%)=(18.5271-18.3542)/(19.3547-1
27、8.3542)*100=17.28Ad(%)=Aad*100/(100-Mad)=17.28*100/(100-1.66)=17.57例 2设灰皿质量为 16.3517g，灼烧至恒重后称量为 16.6125g，已知该煤样空干基水分为 1.80%,，干基灰分为 25.66%,，问所称取的煤样质量是多少？解：先求出空干基灰分 Aad.值Aad(%)=Ad*(100-Mad)/100=25.66*98.20/100=25.20按照灰分的含义，它是指灰分占煤样量的百分率。设煤样质量为 m，则Aad(%)=(16.6125-16.3517)*100/m=25.202608*100/m=25.20 m=2
28、6.08/25.20=1.0349g煤中挥发分测定15挥发分是煤中的可燃成分，是评定煤的燃烧性能的首要指标。根据挥发分含量及其结渣特征，就能初步判断该煤种的碳化程度、结丝性、粘结性、发热量及焦油产率等各种重要性质。世界各国几乎均采用干燥无灰基挥发分作为煤炭分类的一项主要指标。煤中挥发分含量基本上随煤的变质程度加深而减少，而挥发分开始逸出的温度则随煤的变质程度加深而增高。一、煤中挥发分及其组成烟煤挥发分的组成挥发分组成 CH4 H2 CO CO2 C2H4 H2S C2H6O各成分的质量分数 /% 28-32 42-51 7-10 2-4.5 2-3 0.75少量由上表可知，烟煤挥发分主要由碳、
29、氢 2种元素所组成。挥发分不是煤中的固有物质，它是煤在特定条件下受热分解的产物，故将挥发分称作挥发分产率更为恰当，不过习惯上仍简称为挥发分。二、挥发分测定的技术要点（一）坩埚称重与放置要求测定挥发分时，必须使用符合标准要求的挥发分坩埚，其盖与坩埚配合严密。称量试样时，需连同坩埚盖一起称重。为了使同一炉中测定的各个试样保持相同的试验条件，应将挥发分坩埚置于坩埚架上，将其放于高温炉恒温区内 .这样既可避免坩埚底与炉底直接接触，又使各个坩埚所处的温度尽可能一致。（二）高温炉及测温装置测定挥发分与测定灰分可合用高温电阻炉，但用于挥发分测定时，必须将烟囱口封住，否则会使挥发分测定结果偏高。（三）加热温度
30、与加热时间的控制严格控制的热温度（ 90010） 及加热时间准确为 7min，是挥发分测定的关16键。在此条件下，各种煤中有机物的热分解反应趋于完全，挥发分测定结果比较稳定。在测定挥发分时，煤样加热 7min，其操作应是：当炉温达到 920 时宜略高于900 ，坩埚放入炉中，炉温下降，标准规定要求在 3min内必须恢复至（ 90010） ，否则试验作废，打开炉门，将称好试样的坩埚置于坩埚架上，送入高温炉恒温区，计时开始，立即关好炉门。当加热时间快到 7min时（计时准确至秒），一般提前 2-3s.，打开炉门，正好 7min，将坩埚架移至炉外。如果发现坩埚及盖的外表面聚有黑烟，这多是因为煤中挥发
31、分含量太大，逸出速度太快所致。如碰到这种情况，试验应作废。此时可将煤样用压饼机（测发热量用的压饼机即可），压成饼状再切成小块后重新测定。如再出现上述情况，则称样量酌量减少。在炉中取出坩埚架，先置于空气中冷却 10min，再将坩埚移入干燥器中冷却至室温，一般为 10-15min后称重，计算出挥发分含量。由于煤样加热过程中，煤样中的水分 Mad也随之逸出，故挥发分出来的物质包括挥发分及水分，因而计算挥发分时，要进行水分校正才是挥发分含量，因而在测定挥发分的同时，还应测定煤样中的空干基水分 Mad。（四）挥发分的计算空气干燥煤样挥发分计算： Vad =100* m1/m Mad式中 Vad：空气干燥
32、煤样的挥发分产率， %； m1；煤样干燥后失去的质量， g；m：空气干燥煤样的质量， g。 Mad：空气干燥煤样的水分含量， %；4、精密度挥发分 重复性 Aad % 再现性 Aad %40 0.80 1.50注意：重复性是以分析基为计算基础。 再现性是以干基为计算基础。三、焦渣特征的分类测定挥发分后，坩埚中残存的就是焦渣。按其特征，将焦渣分为 8类：1粉状 全部是粉状，没有互相粘着的颗粒。2粘结 以手指轻压即成粉状或基本上呈粉状，其中较大的团块，轻轻一碰即成粉末。3弱粘结 用手指轻压即碎成小块。4不熔融粘结 以手指用力压后才裂成小块，焦渣上表面无光泽，下表面稍有银白色光泽。5不膨胀熔融粘结
33、焦渣呈扁平的饼状，煤粒界限不易分清，上表面有银白色金属光泽，下表面银白色光泽更明显。6微膨胀熔融粘结 手指压不碎，在焦渣上下表面均有银白色金属光泽，但在焦渣表面上有微小膨胀泡或小气泡。7膨胀熔融粘结 焦渣上下表面有银白色金属光泽，明显膨胀，但高度不超过 15mm。8强膨胀熔融粘结 焦渣上下表面有银白色金屑光泽，焦渣高度大于 15mm。通常就用上述序号作为各种焦渣特征的代号。焦渣特征用作煤炭分类的一项参考指标，焦渣特征与固定碳的含量决定锅炉的二次风量，故它对燃烧工况有一定的影响。焦渣不同特征反映了它的粘结性、膨胀性及熔融性。四、煤中固定碳及其计算煤中固定碳是指煤去除了水分、灰分及挥发分后的残留物
34、，或者说，它是在测定挥发分后的残余物中减去灰分后的残渣。18煤中挥发分与固定碳都是煤中的可燃成分，它们也同样可以表征煤的变质程度。煤中固定碳含量随煤的变质程度加深而增高。一般褐煤 60% ，烟煤为 50-90%，无烟煤往往高达 90%以上。1、 Fcad=100-( Mad+ Aad + Vad ) Fcd=100-( Ad + Vd )五、计算：例：设煤样量为 1.0012g，坩埚为 17.9386g，已知 Mad=0.87%，煤样受热后称得坩埚为 18.8419g，问 Vad及 Vd各为多少？解：受热前，坩埚 +煤样 =17.9386 + 1.0012=18.9398g，受热后为 18.8
35、419g，故受热后的失重m1=(17.9386 + 1.0012)-188419=0.0979 Vad(%)=m1/m*100-Mad=0.0979/1.0012*100-0.87=8.91Vd(%)=Vad*100/(100- Mad)=8.91*100/(100-0.87)=8.99培训教案（煤质化验工）一、地 点：煤质车间会议室二、讲课人：武俊芹三、课 时： 8 课时四、培训内容：自动定硫仪测全硫一 .仪器原理( 1 )分析原理煤样在 1150 高温和催化剂条件下于净化空气流中燃烧，煤中各种形态硫均被氧化分解为二氧化硫和少量的三氧化硫而逸出，生成的二氧化硫和少量的三氧化硫（统称硫氧化物）
36、被空气带到电解池内与水化合生成亚硫酸和少量硫酸，碘 -19碘化钾电对的电位平衡破坏，仪器立即以自动电解碘化钾溶液生成的碘来氧化滴定亚硫酸（用双铂电极指示滴定终点）。电解产生碘所耗用的电量由积分器显示，根据显示的电量，再由法拉弟电解定律计算出煤中硫含量 .（ 2）仪器结构ZCL自动定硫仪由空气预处理和输送单元，温控程控单元，高温燃烧炉，电解池搅拌器和库仑积分器单元等组成。A、 空气预处理和输送单元该单元包括电磁泵、空气流量计（ 0-1000ml/min）、干燥塔等。干燥塔 : 干燥塔内装有氢氧化钠、硅胶，分别除去空气中的酸性气体和水分等杂质；空气流量指示前需装一硅胶干燥塔，以防水汽进入流量计，由
37、于从电解池中抽出的空气含水量较大，故需经常更换烘烤硅胶。电磁泵：其进气嘴和出气嘴中各装有一膜片，分别使空气只能进和只能出。泵体内有一硅橡胶薄膜，在其背面粘有一电磁铁，电磁铁下放有一线圈，通电后，硅橡胶膜就上下振动使空气从进气嘴抽入，从出气嘴压出。空气流量计 : 流量计、玻璃管浮于流量计、配有一针形阀，用以调节流速。B、 程控温控仪单元该单元包括程序控制器和温度控制器，装于一个机箱内。程序控制器除电子线路外，还有机械传动机构包括马达，滑轮、细钢丝绳、微动开关，瓷舟托盘和镍铬丝推棒等。目前采用的程序是 700 停留 45s,1150 处停留 255s，然后自动返回。C、 燃烧炉本仪器采用一端接线的
38、双螺纹硅碳管为加热元件，它具有良好的导电性导热性能耐 2000 高温，热膨胀系数很小，能经受剧烈的温度变化，其质地坚硬但性脆，经不住较强烈的震动。通常在硅碳管外套一高刚玉管，然后再裹以泡沫氧化20铝扇形保温砖，使之达到良好的保温性能。本仪器采用石英管（或高刚玉管）为燃烧管，直接置于硅碳管内。D、电解池及搅拌器电解池由有机玻璃制成，在上盖中固定有一对电解电极和一对铂指示电极，上盖与壳体用硅橡胶密封圈密封。电解阴电极置于电解池的中心，电解阳电极置于电解池的边缘，以使生成的碘尽快扩散；E、库仑积分仪单元库仑积分仪内装模一数转换、计算一译码电路；终点及电解电流控制电路和搅拌器控制电路。库仑积分仪设有
39、“自动 ”， “另 ”和 “手动 ”滴定三档， “另 ”档供放出电解液及用蒸馏水冲洗电解池用。以防止搅拌通气停止后，在电极上电解沉积有不易被冲洗干净的碘，电解电流调节钮仅在手动滴定时起作用，清零也分 “自动 ”和 “手动 ”二档。二、操作规程按说明书全硫测定精密度St,d% 重复性 Aad % 再现性 Aad %4 0.20 0.30煤的发热量测定发热量的高低是煤炭计价的主要依据，是计算电厂经济指标标准煤耗的主要参数，故发热量的测定在火电厂煤质检测中占有特殊重要的地位。一、 发热量的基本概念（一）含义所谓发热量，是指单位质量的燃料完全燃烧时产生的热量。21弹筒发热量：在氧弹中在有过剩氧的情况下
40、，燃烧单位质量试样所产生的热量。恒容高位发热量：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量。恒容低位发热量：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热值。仪器热容量：该仪器的量热系统温度每升高 1 所需吸收的热量。（二）单位 热量的单位为焦耳，用符号 J表示。发热量的单位是焦 2/克（ J/g）或兆焦 2/千克（ MJ/kg）。（三）煤的发热量测定方法：绝热式和恒温式。（四）测定原理：将一定量的试样放在充有过量氧气的氧弹内燃烧，放出的热量被一定量的水吸收，根据水温的升高来计算试样的发热量。二、测定过程中注意事项（一）、测热室条件（ 1）测热室应避免阳光直射，最好设
41、在朝北的房间，室内不得进行其他项目的试验。（ 2）测热室内应保持温度稳定，每次测定室温变化不超过 1 ，全年温度以 15-30 为宜。（ 3）测热时，室内应无强烈的空气对流，不应有强热源及强通风设备，测热过程中应避免开启门窗。（ 4）若室温不能满足第（ 2）条的要求，则可安装空调设备，但热量计不要对着风口，待室内温度稳定后，方可进行发热量测定。当测热室内温度低于 15 时，虽然也能测出结果，但测定结果的可靠性将受22到很大影响，温度越低，这种不良影响越大。热容量标定是发热量测定中最为重要的环节，正确地进行热容量的标定，是获得准确发热量测定结果的前提。（二）试样燃烧不完全的主要原因：1、煤样太粗
42、；对太粗的煤样可用玛瑙研钵适当研细后测定。2、充氧压力不足；充氧压力可提高至 3.0MPa，但不应超过此值。3、煤样灰分太高，发热量太低；对灰分太高的、挥发分又太低的煤样可在燃烧皿底部铺一层酸洗石棉，将有助于燃烧完全。使用时，将市售的酸洗石棉置于 800的高温炉中灼烧 30min后，放在磨口瓶中备用。4、使用的燃烧皿不合适等。最好使用铂燃烧皿，目前较普遍的使用不锈钢燃烧皿。它的质量不宜太大，底不宜太厚，一般 4-5g 左右为宜，且不应存在死角，即底部呈现一定的弧度。非金属燃烧皿不宜使用。(三 )测定煤的发热量应注意的几个问题：1、氧弹的要求：用耐腐蚀的合金刚制成的气密容器，具有 3个性能： 不
43、受燃烧过程中所出现的高温和腐蚀性产物的影响而产生热效应。 能耐受充氧的压力及燃烧过程中产生的瞬时高压。 试验过程中保持完全气密。三、计算工业上多用收到基的低位发热量进行计算。Qgr,ad = Qb,ad (94.1Sb,DA + a Qb,ad)式中： Qgr,ad - 分析试样的高位发热量，j/gQb,ad - 分析试样的弹筒发热量 j/g ST,DA - 分析试样的全硫含量， %a - 硝酸校正系数， 94.1 - 煤中每 1%硫的校正值 jQnet,ar =( Qg,ad 206Had)(100-Mar)/(100-Mad) 23MAR式中： Qnet,ar - 收到基煤的低位发热量，
44、j/g23Qgr,ad - 分析试样的高位发热量， j/g Mad - 分析试样的水分， %Mar - 收到基水分， % Had - 分析试样的氢含量子 %式中 Sb,DA可用 St代替（当 St低于 4%时或发热量大于 14.6MJ/Kg时）五、精密度St,d% 重复性 再现性高位 120 J/g 300 J/g煤的粘结性和结焦性一 、 测 定 煤 的 粘 结 性 意 义 ：首 先 ， 是 用 它 来 评 价 烟 煤 在 热 加 工 过 程 中 的 粘 结 能 力 。 其 次 ， 可 根 据 粘 结 指 数 的 高低 大 致确 定 该 煤 样 的 主 要 用 途 ， 是 适 于 炼 焦 ，
45、还 是 造 气 或 其 实 加 工 工 艺 。 另 外 在 配 煤 炼 焦中 ， 并 以 此 来指 导 炼 焦 配 煤 或 确 定 最 经 济 的 配 煤 比 。二、定义：粘结性 :煤的粘结性是指粉煤在隔绝空气条件下加热，经过胶质状态生成块状半焦的能力。结焦性 :煤的结焦性是在工业炼焦条件下（或模拟工业炼焦条件下）单种煤（或配煤）生成优质冶金焦的性能。三、煤的粘结性与结焦性的关系：粘结性是结焦性的前提和条件。结焦性好的煤，粘结性一定好；而反过来，粘结性好的煤，不一定结焦性好。有的煤粘结性好，但炼出的焦炭强度低，块度小，其结焦性并不很好。煤的粘结性和结焦性是评价炼焦用煤的重要指标，其他热加工（气
46、化、低温干馏）和动力用煤也需用这一指标。四、 粘 结 性 方 法 测定 原 理 ： 煤 的 粘 结 性 是 煤 在 干 馏 时 粘 结 其 本 身 或 外 加 惰 性 物 质 的 能 力 。其 测定 原 理 即 以 一 定 质 量 的 试 验 煤 样 和 宁 夏 汝 箕沟 煤 矿 的 专 用 无 烟 煤 混 合 均 匀 ， 在 规 定 条件 下 加 热 成焦 （ 850 加 热 15分 钟 ） 所 得 焦 炭 在 一 定 规 格 的 转 鼓 内 （ 5分 钟 250转 ） 进 行 强 度 检 验 ， 以 焦 块24的 耐 磨 强 度 表 示 试 验 煤 样 的 粘 结 能 力 。结 焦 性 ：
47、 煤 经 干 馏 形 成 焦 炭 的 性 质 。 结 焦 性 是 通 过 胶 质 层 指 数 测 定 来 表 示结 焦 性 通 过 胶 质 层 指 数 测 定 来 表 示 ； 利 用 测 量 出 的 胶 质 体 的 最 大 厚 度Y， 来 表 示 煤 的 结焦 性 。 同 时 ， 用 试 验 终 了 时 测 得 的 收 缩 度X， 来 表 示 终 结 时 半 焦 收 缩 的 程 度 。 并 根 据 得到 的体 积 曲 线 反 映 出 胶 质 体 的 厚 度 、 粘 度 、 透 气 性 以 及 气 体 的 析 出 情 况 和 温 度 间 隔 。粘 结 性 通 过 烟 煤 粘 结 指 数 的 测 定 来 表 示 。
