煤的元素分析
在这里有两点需特别注意：一是在两个样 品测定交替过程中，氧气无须中断；二是在推 入试样前，已将所有管、瓶的塞子处于通气状 态，就不必在试样推入炉中后，又去打开活塞。 这样的操作，既快又安全，它不会因活塞 孔一时对不上而将其冲开，并导致试验报废。
F 图4-1为国标所规定的测定装置图，而实际测 定中，其装置可以适当简化，以减少漏气的可 能，且不会对测定结果产生明显影响。
二、煤的燃烧及其条件 煤的燃烧反应 所谓燃烧，就是物质与氧进行反应而产生 光和热的现象，一般情况下是利用其热能。 煤中所含的碳、氢、氧、氮、硫中．能够 燃烧产生热量的实际上为碳、氢、硫三种元素。 前已指出：碳与氢是产生热量的主要来源，而 硫燃烧产生的热量很少。
煤的燃烧条件 煤的燃烧反应 所谓燃烧，就是物质与氧进行应应而产生光 和热的现象，一般情况下是利用其热能。煤中 碳、氢、氧、氮、硫中，能够燃烧产生热量的 实际为碳、氢、硫三种元素。
（2）燃烧系统 燃烧装置主要为三节或两节电炉，对三节 炉来说，第一、二节炉应控铜在800℃，第三 节炉控制在600℃，上下侧温度应均匀。 燃烧管一股采用气密刚玉管、不锈铜管、 素瓷管或石英管，应用较多的是前二种，素瓷 管价格低，但气密性稍差。
（3）吸收系统 为了定量地吸收反应产物水分及二氧化碳，可采用多种吸收 剂。作为水分吸收剂，可选用粒状无水过氯酸镁、浓硫酸、无水 氯化钙等； 作为二氧化碳吸收剂，则可选用粒状碱石棉、钠石灰、40％ 的氢氧化钾溶液等，为了称量方便，减少通气阻力，现在一般多 选用高效固体吸收剂。尤以粒状无水过氯酸镁吸收水分，粒状碱 石棉吸收二氧化碳较为普遍。 在吸收系统中，在其末端还连接一个装有浓硫酸的气泡汁， 一方面它可以大体指示氧气流流速；另一方面．又可阻止空气中 的水分进入吸收系统。
根据式（4-2）热效率可由下式求出：
上述方法称为反平衡法或称热损失法，它不需要求出锅炉的输出 热量QI，利用此法测得的热效率，称为反平衡热效率。
也就是说，可燃气体及灰渣未完全燃烧损失百分 率越小，则锅炉的燃烧效率越高；反之则越低。
四 元素分析的意义 碳、氢、氧、氮、硫是煤中的可燃组分， 元素分析数据是锅炉设计、燃烧调整、燃烧特 性计算的基本参数，它们在低位发热量、硫氧 化物计算中都不可缺少。
为使燃烧后生成的二氧化碳和水被定量地吸收，应保持整个 测定系统的气密性及选择合适的吸收剂。
2 测定装置 三节炉法测定煤中的碳和氢，其测定装置 由三部分组成：氧气净化系统、燃烧系统及反 应产物吸收系统，如图4-1所示。
（1）氧气净化系统 为保证煤中碳、氢测定结果准确可靠，必 需清除氧气源及管路中的二氧化碳和水分。 为此，令氧气通过二氧化碳及水分吸收剂 而加以净化。 在氧气净化系统中串联一微型浮子流量计。
m称为过剩空气系数，当然m值越小越经济，m’值的大小，可 根据煤的种类、燃烧装置及经验来确定。电厂锅炉的煤粉燃烧 过剩空气系数。一般为1.15～1.25。
三 煤在锅炉中的燃烧过程及热平衡 1 炉膛热强度 燃料的燃烧，不仅需要足够量的空气，而且需要 一定的温度。 另外，为了使一定量的燃料完全燃烧，就需要一 定的时间与空间，它们可用炉膛热强度来表示，通常 采用的单位为（MJ/m3.h），煤粉炉炉膛热强度为 4.2X102~6.3X102 （MJ/m3.h）.
挥发分全部逸出，残留的碳也就是固定碳就和自 表面渗透进来的氧进行反应燃烧。这种燃烧，称为余 烬燃烧。高灰份的煤、结渣性煤等由于氧难于从表面 进入，所以燃烧时间要延长到燃烧终了为止。余烬燃 烧完成后留下来的就是残存灰渣，通常其中多少含有 一些未燃烧的固定碳，这是锅炉的热损失之一。 煤粉从着火以后到燃烧终了的时间，随煤质不同 而异，挥发分越大，燃烧时间越短。另一方面它也与 燃烧装置有关。
煤的元素分析
曹小玲 Xiaoling cao
煤的元素分析，是指构成煤中有机组分的五 种元素碳、氢、氮、硫含量的测定与氧含量的 计算 1）本章主要阐述元素分析标准测定方渣的检 测技术； 2）简绍某些具有实用价值及目前最先进的测 试方法； 3）同时说叫煤的元素组成与电力生产的关系。
§1 概述
一、电力用煤的元素分析 不同煤种由于成煤的原始植物及其变质程度 的不同，其元素组成与其特性也就有所差异。 碳、氢、氧三元索构成煤中有机组分的主体， 通常三者含量可达90％以上； 碳含量随煤的变质程度加深而增高；而氢含量 则与此相反。
（1）空白试验 所谓空白试验，是指在不装试样而又和试 样燃烧一致的条件下，测出燃烧管内残存有机 物及水分作为空白值。
空白试验是否符合要求，是以水分及二氧 化碳吸收瓶的质量变化来衡量的，当水分吸收 管前后两次称重差值不超过0.0010g，二氧化 碳吸收瓶不超过0.0005g，即认为达到恒重， 此时方可正式测定煤样。否则，要继续通氧， 直至达到恒重为止。
（2）煤样测定 当完成空白试验后，即可开始测定煤样。 当第一、二节炉控制为800℃，第三节炉为 600℃，将水分及二氧化碳吸收瓶接上，令流 速为120mL/min的氧气通过全系统。流量计所 指示的氧气流速稳定，流量计浮子处于动态平 衡状态，系统末端的气泡计显示出气正常，说 明该系统气路通畅、气密性良好。
§2
煤中碳和氢的测定
煤中碳和氢的含量有多种测定方法，其中有 国标GB/T476-2001所规定的元素炉法，即利 比西法，有电力标准高温碳氢测定法；还有红 外吸收法等，每种方法各具特点。其中元素炉 法为经典方法，可用作仲裁分析，也是国内多 数单位实际使用的方法；高温碳氢测定法，较 元素炉法快速，系统结构也较简单，测定结果 与国标法同样可靠；红外吸收法具有技术先进， 测试效率高，结构可靠的特点。
(3) 三节炉的使用 每节电炉上下两侧电阻丝阻值应相等，否则 就会出现上下温度不一致的情况，如在同一侧 炉内温度不均，则主要是电阻丝拉伸不均所致。
（4）操作中的注意事项 碳、氢测定中有不少操作细节须加以注意。否则， 仍然会导致测定结果产生较大误差。 A 燃烧管出口端与水分吸收管的连接用乳胶管不能太长。 B 燃烧管的位置要适当。 C 燃烧管出口端的水汽可用吹风机或其它加热方法使其 汽化而进人水分吸收管，一般可在燃烧结束前3~5min 进行上述操作，以确保氢测结果的可靠性。
由表可看出．随着煤的变质程度加深．其挥发份含量减少．煤中氧含 量也减少，而燃烧时所需理论空气量则相应增大。
若实际空气量少于理论空气，结果就会产生 未燃物、煤烟及应该燃烧的可燃气体排到大气 中去，另一方面，若把多于理论空气量的空气 送入燃烧室也是不经济的。
从热能经济观点来看，供给燃料燃烧的空气量 是十分重要的。
2
煤的燃烧条件 煤的燃烧，必须提烘所需的氧量，煤的燃 烧不仅需要一定量的氧气而且还要求氧气与 煤粉要有充分的接触与混合，且要保持在一 定温度。
为了计算某－定量的煤完全燃烧所必需的氧 气量，就要对煤进行元素分析根据其元素组成， 按反应式计算出必需的空气量，称为理论空气 理论空气 量。
不同煤所需的理论空气量是不同的：
二氧化碳吸收 瓶 吸收瓶替代U 型管，作为二 氧化碳吸收装 置，结构图如42所示：
3 空白试验与煤样测定 碳、氢测定装置比较复杂，中间环节很 多，为了保证试验结果的可靠性，首先要正确 地组装好整套装置，并了解各部分的功能及要 求，保持全系统的气密性。在完成空白试验的 基础上，方可进行煤样的测定。
4 系统装配与操作条件的控制 （1）各部件及系统气密性检查 系统各部件包括干燥塔、洗气瓶、燃烧管、 橡胶塞、吸收管、吸收瓶等，其共同要求就是 均须保证其严密性，这是全统具有良好气密 性的前提条件。
（2）氧气流速的控制 一定的氧气流速是保证煤样燃烧完全的必 要条件。另外，氧气还起到载气的作用，燃烧 产物二氧化碳及水汽由氧气流携带进入吸攸系 统。 在测定中，适当控制氧气流速是必要的， 氧气源直接来自氧气钢瓶，在测定全过程中。 氧气流不可中断，同时必须保持120mL/min的 流速。
2 煤在锅炉中的燃烧过程 吹入锅炉炉膛内的煤粉由于外来的辐射热等原四 而受热，温度逐渐上升，煤中水分被蒸发。这时的热 量几乎都用在水分的蒸发上而被消耗。 随着煤中水分的蒸发，表面温度继续上升，当升 到某－温度时，挥发分开始逸出，所逸出的挥发分与 其付近的氧进行反应而着火。 挥发份的燃烧即可燃气体的燃烧，由挥发份构成 的火焰在锅炉室内的燃烧，称为空间燃烧。
3 锅炉热平衡 锅炉的热平衡，一般指锅炉设备的输入热量 与输出热量及各项热损失之间的平衡。
或者用入炉热量的百分率表示：
锅炉输出热量占输入热量的百分率，就称为锅 炉热效率或简称锅炉效率，即
由（4-5）可知，欲求锅炉效率，则应通过试验，测出锅炉的输出 热量Q1，这种方法称为正平衡法，利用此法所测出的热效率称为 正平衡热效率。
生成的二氧化碳和水分别用不同的吸收剂 吸收，根据吸收剂的增重，就可计算出煤中 碳和氢的含量。
为确保煤样燃烧完全．就必须满足其完全 燃烧的条件。因此，要求维持一定的燃烧温度 800度，控制一定的氧气流（120mL/min）， 称取适量的煤粉试样（小于0.2mm，称0.2g） 以及充分的燃烧时间（一般不少于20min）。 同时，为防止燃烧不完全而产生一氧化碳，要 在燃烧管中加装针状氧化铜，使其进一步氧化 成二氧化碳。
D 待用燃烧舟、三氧化钨三氧化二铬可一直置 于三节炉旁，这样它们一直处于干燥状态。进 行空白试验时，可不必将放有三氧化钨三氧化 二铬的燃烧舟推入炉中，同时燃烧舟后方也不 一定要再装一铜丝卷，这样操作比较方便而对 测定结果又没有什么影响。
E 碳、氢测定操作的合理程序是：当吸收剂达到恒重后，立即开始 测定煤样。当燃烧完毕第一节炉复间原位置后，取下吸收水分U 形管及二氧化碳吸收瓶，用干净布包好。 在其冷却过程中，称好下一个试样及覆盖好三氧化钨三氧 化二铬。当将吸收管、瓶称好后，再次装上，并把所有管塞及瓶 塞打开，即令氧气通过全系统，如氧气通畅，则打开燃烧管进口 端橡胶塞．用带勾镍铬棒勾出已燃尽试样的燃烧舟，接着用带环 的镍铬棒将待测试样的燃烧舟推入燃烧管中预先确定的位置，此 时一个样品的测试正式开始。
煤的元素分析
煤的元素分析2006-10-26 23:26:28 浏览11928次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、硫含量编号煤的类别 Mad(%) Ad(%) Vdaf(%) Cdaf(%) Hdaf(%) Ndaf(%) Sdaf(%) Odaf(%)1 褐煤 7.24 3.50 42.38 72.23 5.55 2.05 20.172 长焰煤 5.54 1.94 41.89 79.23 5.42 0.93 0.35 14.173 气煤 3.28 1.63 40.49 81.57 5.78 1.96 0.66 10.034 肥煤 1.15 1.29 32.69 88.04 5.52 1.80 0.42 4.225 焦煤 0.95 0.92 21.91 89.26 4.92 1.33 1.51 2.986 瘦煤 1.33 1.06 17.88 90.73 4.82 1.69 0.38 2.387 贫煤 1.08 2.81 13.49 91.31 4.37 1.52 0.78 2.028 无烟煤 4.70 3.18 4.66 96.14 2.71[煤质分析化验常用的符号和基准]1、煤质分析化验项目名称的符号，以国际上广泛采用的符号表示。
煤的元素分析汇总
煤的元素分析煤的元素分析包括煤中碳、氢、氧、氮和硫的测定。
由于我国煤质分析标准将硫单独列为一项，所以，这里讲的元素分析，是指煤中碳、氢、氮的测定和氧的计算。
第一节煤中碳、氢、氮和氧的存在形态和测定意义煤由有机物和无机物两部分组成。
无机物主要是矿物质和水；有机物主要由碳、氢、氧、氮、硫等元素组成。
其中碳、氢、氧的总和占有机质的95%以上，其中碳元素占60%~98%，氢元素占0.8~6.6%,氧占1%~30%。
氮含量变化范围不大，一般在0.3~3%之间，而硫元素大约占0.5~3%。
一般来说随着煤化程度的加深，碳元素含量增加，氢、氧元素含量减少，表2-44是我国各种类别煤的元素组成。
表2-44 各种类别煤的元素组成煤中各种元素的赋存形式不尽一致。
煤中碳、氢、氧主要以芳香族结构，脂肪族结构以及脂环族结构存在，目前，一般认为煤是由带脂肪的侧链大芳环和杂环的核所构成，碳是构成这些环的骨架，氢和其它元素结合分布在侧链和桥链上。
少量碳以碳酸盐二氧化碳形式存在，少量氢、氧以结晶水方式存在。
煤中氮，主要由成煤植物中的蛋白质转化而来的，通常为有机氮，其中有些是杂环型。
在泥炭和褐煤中又以蛋白质氮（各种氨基酸及其衍生物）形态存在。
由于在煤的无机组分中也含有少量碳、氢、氧和硫等元素，因此，在了解煤中有机质的元素组成及进行煤炭分类时，应以重液（密度为1.4或1.35）中洗选后的精煤来测定。
煤的工艺用途主要由煤中有机质的性质所决定。
因此，了解煤中有机质的组成是必要的。
在动力工业中，煤的元素组成可用来计算煤的燃烧热，煤中的碳和氢是热量的主要来源。
1g碳完全燃烧生成二氧化碳产生34040J的热量，而1g氢产生的热量为143000J，约为碳的4倍，因此，它们的含量决定了发热量的高低。
氧在煤中以化合态存在，氧本身不燃烧，但加热时容易使有机组分分解成挥发性物质，如：烟煤和褐煤含氧量高，所以生成的挥发性物质多，使着火点降低，但氧的含量高，碳氢的含量降低，发热量降低。
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§2 煤中碳和氢的测定
煤中碳和氢的含量有多种测定方法，其中有 国标GB/T476-2001所规定的元素炉法，即利 比西法，有电力标准高温碳氢测定法；还有红 外吸收法等，每种方法各具特点。其中元素炉 法为经典方法，可用作仲裁分析，也是国内多 数单位实际使用的方法；高温碳氢测定法，较 元素炉法快速，系统结构也较简单，测定结果 与国标法同样可靠；红外吸收法具有技术先进， 测试效率高，结构可靠的特点。
二、煤的燃烧及其条件
煤的燃烧反应
所谓燃烧，就是物质与氧进行反应而产生 光和热的现象，一般情况下是利用其热能。
煤中所含的碳、氢、氧、氮、硫中．能够 燃烧产生热量的实际上为碳、氢、硫三种元素。 前已指出：碳与氢是产生热量的主要来源，而 硫燃烧产生的热量很少。
煤的燃烧条件
煤Байду номын сангаас燃烧反应
所谓燃烧，就是物质与氧进行应应而产生光 和热的现象，一般情况下是利用其热能。煤中 碳、氢、氧、氮、硫中，能够燃烧产生热量的 实际为碳、氢、硫三种元素。
的不同，其元素组成与其特性也就有所差异。 碳、氢、氧三元索构成煤中有机组分的主体，
通常三者含量可达90％以上； 碳含量随煤的变质程度加深而增高；而氢含量
则与此相反。
氧在煤中呈化合态存在。氧的含量随煤的变 质程度加深而减少，
煤中氮一般为有机氮，其含量在各类煤中均不 高；约为0.5～1.5％，其含量的高低大体上随 煤的变质程度加深而减少。
3 锅炉热平衡
锅炉的热平衡，一般指锅炉设备的输入热量 与输出热量及各项热损失之间的平衡。
或者用入炉热量的百分率表示：
锅炉输出热量占输入热量的百分率，就称为锅 炉热效率或简称锅炉效率，即
由（4-5）可知，欲求锅炉效率，则应通过试验，测出锅炉的输出 热量Q1，这种方法称为正平衡法，利用此法所测出的热效率称为 正平衡热效率。
什么是煤的元素分析与工业分析
1.什么是煤的元素分析与工业分析？答：元素分析法就是研究煤的主要组成成分。
煤的主要组成成分包括碳(C)，氢(H)，氧(O)，氮(N)，硫(S)，灰分(A)，水分(M).其中碳、氢、硫是可燃成分。
硫燃烧后生成SO2及少量SO3，是有害成分。
煤中的水分和灰分也都是有害成分。
通过元素分析可以了解煤的特性及实用价值。
但元素分析法较复杂。
发电厂常用较用简便的工业分析法，可以基本了解煤的燃烧特性。
煤的工业分析是把煤加热到不同温度和保持不同的时间而获得水分，挥发分，固定碳，灰分的百分组成.2.链条锅炉炉拱的作用是什么？答：链条锅炉的炉拱分为前拱和后拱，与炉排一起构成燃烧空间。
前拱（辐射拱）：位于炉排的前部，主要起引燃作用。
吸收来自火焰和高温烟气的辐射热，并辐射到新煤上，使之升温、着火。
后拱: 位于炉排后部，主要作用是引导高温烟气，属对流型炉拱。
后拱具体作用如下：1）引燃：从引燃看，前拱是主要的；后拱通过前拱起作用，是辅助的。
2）混合：后拱输送富氧的烟气至前拱区，使之与那里的可燃气体相混合。
前拱一般短，后拱的输气路程较长。
后拱烟气的流动速度高，所产生的扰动混合大。
从混合上看，后拱的作用是主要的。
3）保温促燃：后拱可有效地防止炉排面向炉膛上部放热，能有效地提高炉排后部的炉温，起保温促燃作用。
3.什么是自然水循环？自然水循环是怎样形成的？答：依靠下降管中的水和上升管中的汽水混合物之间的密度差进行的水循环，称为自然水循环。
在自然循环锅炉中，下降管一般在炉外不受热，而上升管是在炉内受热，水在上升管中吸收热量后，逐渐成为汽水混合物，其密度减小。
这样，下降管与上升管工质之间就产生了密度差，密度差所产生的压差作为推动力，推动工质在循环回路中流动。
这种循环流动，没有依靠外力，只靠工质本身状态变化后所产生的密度差，作为推动工质循环流动的动力，所以称为自然水循环。
4.简述自然水循环的工作过程。
答：自然循环回路由上升管、下降管、汽包和下集箱组成。
煤的分析基包括
煤的分析基包括
煤的分析基本包括以下几个方面：
元素分析：对煤样中的主要元素进行分析，包括碳（C）、氢（H）、氮（N）、硫（S）以及灰分、水分等。
组分分析：将煤样按照不同组分进行分离和分析，如挥发分、固定碳、可燃物质等。
物理性质测试：包括煤的密度、孔隙度、粒度分布等物理特性的测定。
热值测试：确定煤样的热值，即单位质量煤所含热能的大小。
燃烧性能测试：对煤样进行燃烧实验，了解其燃烧特性、燃烧行为、燃尽性等相关指标。
煤的矿物组成鉴定：通过显微镜观察煤体中的矿物颗粒和有机质形态，判断煤的类型和质量等信息。
这些分析可以帮助人们了解煤样的组成、热值、燃烧性能以及适用领域等重要指标，为煤炭资源的合理开发和利用提供依据。
需要指出的是，请确保煤炭分析工作符合国家相关标准和规定。
煤的元素分析
煤的元素分析煤的元素分析包括煤中碳、氢、氧、氮和硫的测定。
由于我国煤质分析标准将硫单独列为一项，所以，这里讲的元素分析，是指煤中碳、氢、氮的测定和氧的计算。
第一节煤中碳、氢、氮和氧的存在形态和测定意义煤由有机物和无机物两部分组成。
无机物主要是矿物质和水；有机物主要由碳、氢、氧、氮、硫等元素组成。
其中碳、氢、氧的总和占有机质的95%以上，其中碳元素占60%~98%，氢元素占0.8~6.6%,氧占1%~30%。
氮含量变化范围不大，一般在0.3~3%之间，而硫元素大约占0.5~3%。
一般来说随着煤化程度的加深，碳元素含量增加，氢、氧元素含量减少，表2-44是我国各种类别煤的元素组成。
表2-44 各种类别煤的元素组成煤中各种元素的赋存形式不尽一致。
煤中碳、氢、氧主要以芳香族结构，脂肪族结构以及脂环族结构存在，目前，一般认为煤是由带脂肪的侧链大芳环和杂环的核所构成，碳是构成这些环的骨架，氢和其它元素结合分布在侧链和桥链上。
少量碳以碳酸盐二氧化碳形式存在，少量氢、氧以结晶水方式存在。
煤中氮，主要由成煤植物中的蛋白质转化而来的，通常为有机氮，其中有些是杂环型。
在泥炭和褐煤中又以蛋白质氮（各种氨基酸及其衍生物）形态存在。
由于在煤的无机组分中也含有少量碳、氢、氧和硫等元素，因此，在了解煤中有机质的元素组成及进行煤炭分类时，应以重液（密度为1.4或1.35）中洗选后的精煤来测定。
煤的工艺用途主要由煤中有机质的性质所决定。
因此，了解煤中有机质的组成是必要的。
在动力工业中，煤的元素组成可用来计算煤的燃烧热，煤中的碳和氢是热量的主要来源。
1g碳完全燃烧生成二氧化碳产生34040J的热量，而1g氢产生的热量为143000J，约为碳的4倍，因此，它们的含量决定了发热量的高低。
氧在煤中以化合态存在，氧本身不燃烧，但加热时容易使有机组分分解成挥发性物质，如：烟煤和褐煤含氧量高，所以生成的挥发性物质多，使着火点降低，但氧的含量高，碳氢的含量降低，发热量降低。
煤的元素组成和元素分析
煤的元素组成和元素分析煤的组成以有机质为主体，煤的工艺用途，比如炼焦、气化等，主要是由煤中有机质的性质决定的。
另外，还含有水、灰等无机质。
有机质主要由碳、氢、氧、氮、硫5种元素组成。
测定其中的有机物含量及其官能团主要通过测定煤中这这五种元素的质量分数来确定。
有机质的元素组成与煤的成因类型、煤岩组成及煤化程度有关，是煤质研究的重要内容。
可以计算发热量、产生的化学品等。
由于在煤的无机质也含有少量碳、氢、氧等，所以在了解煤的有机质元素组成及煤的分类时，应以洗选后的精煤，即干燥无水无灰基daf指标为准。
7.1 碳碳当然是煤的主要组成部分。
泥煤：50-60%（质量分数），褐煤：60-77%，烟煤：74-92%，无烟煤：90-98%。
大于98%，超级无烟煤。
7.2 氢氢是第二重要的元素。
可燃，含量不高，但发热量大。
氢含量与成煤物质有关。
煤化程度越深，氢含量越低。
7.3 氧煤中氧的变化较大，煤化程度越深，氧含量越低。
煤中以上三种元素占有机质95以上。
7.4 氮煤中的氮含量比较少，它主要来自成煤物质中的蛋白质，多在质量分数0.8—1.8%的范围内变化。
燃烧时会变成N2、NH3、HCN等。
7.5 硫煤中的硫分为有机硫和无机硫，有时有少量元素硫。
无机硫又分为硫化物硫和硫酸盐硫。
硫化物硫即黄铁矿、白铁矿等。
当煤中全硫大于1%时，多数情况是硫化物硫，洗选后有不同程度的降低。
硫酸盐硫主要存在形式是石膏。
我国煤中硫酸盐硫含量较低，大部分小于0.1%。
有机硫主要来自成煤物质中的蛋白质。
组成复杂，主要有硫醚、硫醇、硫酮、噻吩类杂环物等组成。
有机硫与有机质紧密结合，分布均匀，很难清除。
一般在低硫煤中，往往以有机硫为主，经过洗选后，精煤的全硫含量反而增高。
在评价煤种时，必须测定全硫St含量,并以干燥基（分析基）ad表示，为St,ad。
如果煤中硫含量太高（1.5—2.0%），则要测定硫的形态以便根据不同的硫形式确定不同脱硫方法。
煤炭硫分分级标准（G B/T 15224．2 －94）。
煤的元素分析
3 锅炉热平衡
锅炉的热平衡，一般指锅炉设备的输入热量 与输出热量及各项热损失之间的平衡。
或者用入炉热量的百分率表示：
锅炉输出热量占输入热量的百分率，就称为锅 炉热效率或简称锅炉效率，即
由（4-5）可知，欲求锅炉效率，则应通过试验，测出锅炉的输出 热量Q1，这种方法称为正平衡法，利用此法所测出的热效率称为 正平衡热效率。
由表可看出．随着煤的变质程度加深．其挥发份含量减少．煤中氧含 量也减少，而燃烧时所需理论空气量则相应增大。
若实际空气量少于理论空气，结果就会产生 未燃物、煤烟及应该燃烧的可燃气体排到大气 中去，另一方面，若把多于理论空气量的空气 送入燃烧室也是不经济的。
从热能经济观点来看，供给燃料燃烧的空气量 是十分重要的。
生成的二氧化碳和水分别用不同的吸收剂 吸收，根据吸收剂的增重，就可计算出煤中
碳和氢的含量。
为确保煤样燃烧完全．就必须满足其完全
燃烧的条件。因此，要求维持一定的燃烧温度
800度，控制一定的氧气流（120mL/min）， 称取适量的煤粉试样（小于0.2mm，称0.2g） 以及充分的燃烧时间（一般不少于20min）。 同时，为防止燃烧不完全而产生一氧化碳，要
硫含量在元素组成中所占比例不大。通常在 0.5％～5％范围内，其中可燃硫参加燃烧，并 释放出少量的热量。
煤中硫按其存在形态划分，可分为有机硫及 无机硫两大类。而根据其燃烧特性划分，则可 分为可燃硫及不可燃硫两大类。－切有机硫化 物、无机硫化物及元素硫均属可燃硫；煤烧后 残留于灰中的硫均以硫酸盐形式存在。
在吸收系统中，在其末端还连接一个装有浓硫酸的气泡汁， 一方面它可以大体指示氧气流流速；另一方面．又可阻止空气中 的水分进入吸收系统。
二氧化碳吸收 瓶
煤元素分析国标
GB476-91 煤的元素分析方法代替GB476-1979本标准参照采用了国际标准ISO625：1975（E）《煤和焦炭碳和氢测定方法利比西法》和ISO333：1983（E）氮测定方法半微量开氏法》。
1.主题内容与适用范围本标准规定了煤中碳、氢、氮含量的测定方法和氧含量的计算方法。
本标准适用于褐煤、烟煤和无烟煤。
2.引用标准GB211 煤中全水分的测定方法GB212 煤的工业分析方法GB214 煤中全硫的测定方法GB218 煤中碳酸盐二氧化碳含量的测定方法3.碳和氢的测定I.方法提要称取一定量的空气干燥煤样在氧气流中燃烧，生成的水和二氧化碳分别用吸水剂和二氧化碳吸收剂吸收，由吸收剂的增重计算煤中碳和氢的含量。
煤样中硫和氯对测定的干扰在三节炉中用铬酸铅和银丝卷消除，在二节炉中用高锰酸银热解产物消除。
氮对碳测定的干扰用粒状二氧化锰消除。
II.试剂和材料i.碱石棉：化学纯，粒度1～2mm；或碱石灰（HGB3213）：化学纯，粒度0.5～2mm。
ii.无水氯化钙（HGB3208）：分析纯，粒度2～5mm；或无水过氯酸镁：分析纯，粒度1～3mm。
iii.氧化铜（HGB3438）：分析纯，粒度1～4mm，或线状（长约5mm）。
iv.铬酸铅（HG3-1071）：分析纯，粒度1～4mm。
v.银丝卷：丝直径为0.25mmvi.铜丝卷：丝直径约0.5mm。
vii.氧气：不含氢。
viii.三氧化二铬（HG3-933）：化学纯，粉状，或由重铬酸铵、铬酸铵加热分解制成。
制法：取少量铬酸铵放在较大的蒸发皿中，微微加热，铵盐立即分解成墨绿色、疏松状的三氧化二铬。
收集后放在马弗炉中，在600±10℃下灼烧40min，放在空气中使呈空气干燥状态，保存在密闭容器中备用。
ix.粒状二氧化锰：用化学纯硫酸锰（HG3-1081）和化学纯高锰酸钾（GB643）制备。
制法：称取25g硫酸锰（MnSO4·5H2O），深于500mL蒸馏水中，另称取16.4g高锰酸钾，溶于300mL蒸馏水中，分别加热到50～60℃。
煤的元素
煤的元素分析成分碳(C)、氢(H)、硫(S)、氧(0)、氮(N)煤的工业分析成分水分(M)、灰分(A)、挥发分(V)、固定碳(FC)可燃元素C（固定碳和挥发分中的C）、H、S（可燃硫和硫酸盐硫）不可燃元素（内部杂质）O、N不可燃成分（外部杂质）M（内、外）、A可燃气体挥发份煤中的氢、氧、氮、硫与部分碳所组成的有机化合物加热后分解,形成气体挥发出来收到基（ar）（原应用基y）以入炉煤（包括煤的全部成分）为基准空气干燥基（ad ）（原分析基f）以风干状态煤（除外部水分）为基准干燥基（d）（原干燥基g）以去掉全部水分煤为基准干燥无灰基（daf）（原可燃基r）以去掉全部水分及灰分煤为基准煤的发热量（kJ/kg) 单位质量的煤完全燃烧时所释放的热量高位发热量(Qgr) 煤的理论发热量，由实验测得的弹筒发热量（Qb）减去校正值确定（式2-10）低位发热量（Qnet）烟气中的水蒸汽在锅炉中一般不会凝结，形成水蒸汽所吸收的汽化潜热无法被利用，使煤的发热量降低，降低后的发热量称为低位发热量。
低位发热量（燃料在锅炉中的实际发热量）小于高位发热量标准煤收到基低位发热量为29270 kJ/kg的燃料为标准煤标准煤耗量式中、——分别为标准煤耗量与实际煤耗量煤的灰分特性用灰熔点表示，煤灰的角锥法确定灰的变形温度DT（原t1）灰的软化温度ST（原t2）灰的流动温度FT（原t3）灰分特性影响因素煤灰的化学组成煤灰中酸性氧化物使灰熔点提高；碱性氧化物使灰熔点降低煤灰周围高温介质的性质氧化性介质中，灰熔点较高；还原性介质中，灰熔点较低挥发分VV的含量代表了煤的地质年龄，地质年龄越短，煤的碳化程度越浅，煤中的气体挥发越少 V含量越多，煤的着火温度低，易着火燃烧V 多，V挥发使煤的孔隙多，反应表面积大，反应速度加快V 多，煤中难燃的固定碳含量便少，煤易于燃尽V 多，V着火燃烧造成高温，有利于碳的着火、燃烧水分M、灰分AM、A 高，煤中可燃成分相对减少，煤的热值低M、A 高，M 蒸发、A熔融均要吸热，炉膛温度降低M、A 高，增加着火热或包裹碳粒，使煤着火、燃烧与燃尽困难；M、A 高，q2、q3、q4、q6 增加，效率下降M、A 高，过热器易超温M 、A 高，受热面腐蚀、堵灰、结渣及磨损加重M 、A 高，煤粉制备困难或增加能耗 A 高，造成大气和环境的污染我国煤的主要分类指标 干燥无灰基挥发分Vdaf 含量 可分为三大类：褐煤（ Vdaf 含量＞37% ）、烟煤（ Vdaf 含量＞10% ）、无烟煤（ Vdaf 含量≤10% ）为反映煤的燃烧特性，电厂煤粉锅炉用煤还以收到基低位发热量Qar,net 、 收到基水分、干燥基灰分、干燥基硫分及灰的熔融特性DT 、ST 、FT 作为参 考指标，分为五大类和十小类其中低（劣）质煤单独燃烧有困难，或燃烧不稳定，或燃烧经济性差，或煤中有害杂质含量高的煤，可分为五小类大类别 小类别分 类 指 标挥发份 V daf (%)灰分 (%) 水分 (%) 硫分 (%) 发热量 Q ar,net(MJ/kg) 灰融 特性ST(0C) 无烟煤 超低挥发 份煤 >6.5～10 >21.0 贫煤 低挥发份煤>10～19 >18.5 烟煤 中挥发份煤 高挥发份煤>19～27 >27～40 >16.5 >15.5褐煤 超高挥发份 煤>40>11.5碳化程度高，含碳量很高，达95%，杂质很少，发热量很高,约为25000～32500 kJ/kg；挥发份很少，小于10%，Vdaf析出的温度较高，着火和燃尽均较困难,储存时不易自燃褐煤碳化程度低，含碳量低，约为40～50%，水分及灰分很高，发热量低, 约10000～21000 kJ/kg；挥发分含量高，约40～50%，甚至60%，挥发分的析出温度低，着火及燃烧均较容易烟煤碳化程度次于无烟煤，含碳量较高，一般为40～60%,杂质少，发热量较高, 约为20000～30000 kJ/kg；挥发分含量较高，约10～45%，着火及燃烧均较容易贫煤挥发分含量10～20%的烟煤挥发份较少，性质介于无烟煤与烟煤之间，燃烧性能方面比较接近无烟煤；劣质烟煤挥发份20～30%；但水分高，灰分更高的烟煤发热量低，为11000～12500 kJ/kg这两种烟煤着火及燃烧均较困难（1）碳(C)：主要的燃烧成分，约占50~95%，Qydw=33704 kJ/kg。