[科普中国]-煤炭化验设备

煤炭化验设备，又叫煤炭化验仪器，是用于测定煤炭各元素指标含量的仪器，主要检测项目：煤炭采样、制样、煤的水分、灰分、挥发分、固定碳、全硫、发热量、碳、氢、灰熔融性、全水、炉渣含碳量、焦煤、石油焦、型煤等相关项目测定。

主要产品微机全自动量热仪、微机自动定硫仪，节能智能马弗炉，快速灰分测定仪，微机水分测定仪，灰熔点测定仪，鼓风干燥箱、烘干箱，粘结指数测定仪，胶质层指数测定仪，碳氢测定仪，颚式破碎机，化验制样粉碎机，双辊、对辊破碎机，湿煤破碎机，锤式破碎机，锤式缩分破碎机，二分器，自动标准振筛机，米库姆转鼓机，烧结和球团转鼓机等。

减灰步骤煤炭化验设备国标煤样的减灰步骤

1. 煤样减灰之前，先用相对密度计测量重液的相对密度，使其达到所要求的值。（量热仪）

2.先在粒度小于3 m m的煤样中加入少量重液,搅拌，至全部润湿后再加入足够的重液，充分搅拌，然后放置至少5 m i n ，用捞勺沿液面捞起重液上的浮煤，放入布兜或抽滤机中,再用水洗净煤粒上的氯化锌。 煤化程度低的煤（如褐煤、长焰煤）先用冷水把表面的氯化锌冲掉，然后再用5 0 ^6 0 ℃的热水浸洗一、两次，每次至少 5 m i n ，最后再用冷水冲净。（煤炭化验设备）

煤粒上的氯化锌冲洗干净的标志是：分别用试管接取同体积的净水和冲洗过煤的水，往试管中各加2滴 1%的硝酸银溶液，其乳浊度相同。（煤质分析仪器）1

3. 减灰后的浮煤，倒入镀锌铁盘或其他不锈金属浅盘中（煤样厚度不超过5 m m ) ，在4 5 ~5 0 ℃的恒温干燥箱中进行干燥后，再根据化验要求按原煤制样的有关规定制备煤样。

实验流程 采样

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用破碎机破碎至6毫米以下 → 取10——12克做全水

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用二分器缩分(或“十字”缩分)

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用鼓风干燥箱烘干煤样，并作出全水

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用密封式制样机制成0.2毫米以下煤样

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取0.9~1.1克精确至0.0001克做灰分(用高温炉项目2快灰)

取0.9~ 1.1克精确至0.0001克做分析水(用鼓风干燥箱)

取0.9~1.1克精确至0.0001克做发热量(用量热仪)

取0.9~1.1克精确至0.0001克做挥发份(用高温炉项目6做挥发份)

取50毫克做全硫。

实验方法 1. 全水(Mt)

称取6毫米以下煤样10~12克精确至0.001克，放入事先升温至105~110度的鼓风干燥箱内，无烟煤烘干3小时，烟煤烘干2小时后取出，在空气中冷却约5分钟后放入干燥器15分钟后称量(无干燥器的，将样品冷却至室温)。

全水=(减少的部分质量/试样重量)*100

2.分析水(Mad)

称取0.2毫米以下煤样1克精确至0.0001克，放入事先升温至105~110度的鼓风干燥箱内，无烟煤烘干1.5小时，烟煤烘干1小时后取出。

分析水=(减少的部分质量/试样重量)*100

3.灰分(Aad)

打开高温炉电源，按“选项”键使“项目”显示“2”，然后按下“启动”和“消音”，“程序”显示“1”键仪器自动升温至850度“程序”显示“2”后报警

用灰皿称取0.2毫米以下煤样1克精确至0.0001克

打开炉门将试样放在炉门口，缓慢将试样推入炉膛中央的高温带，(注意！不要是使煤样爆燃，烟囱阀应打开)然后关上炉门按下“触发”键，仪器自动向815度恒温40分后报警结束）。

灰分=(灰皿中残渣的重量/试样重量)*100

4.挥发分(Vad)

打开高温炉电源，按“选项”键使“项目”显示“6”，然后按下“启动”和“消音”，“程序”显示“1”键仪器自动升温至920度“程序”显示“2”后报警

用挥发份坩埚称取0.2毫米以下煤样1克精确至0.0001克

打开炉门将试样放在炉门口，迅速将试样放入炉膛中央的高温带，(注意！烟囱阀应关闭，三分钟内炉温必须升至900度)然后关上炉门按下“触发”键，仪器自动向900度恒温7分钟。6分30秒报警7分钟整取出后结束）。

挥发份=(灼烧后减少的部分重量/试样重量)*100 – Mad

5.固定碳

固定碳=100-(灰分+挥发+分析水)1

煤炭化验煤炭化验包括煤炭采样、缩分、破碎、制样、煤炭的化验。煤炭化验是由研发的新一代检测煤炭各元素指标含量的仪器。 主要检测项目：全硫、发热量、煤的水分（全水分、分析水）、灰分、挥发分、固定碳、碳、氢、灰熔融性、炉渣含碳量、焦煤、石油焦、型煤等相关项目测定。

实验仪器

对应的主要产品有:量热仪,定硫仪，马弗炉、工业分析仪，水分测定仪（或干燥箱），测氢仪（碳氢元素测定仪）,灰熔融性测定仪，粘结指数测定仪,转鼓系列等。主要应用于：煤炭、电力、冶金建材、地质、石油、化工、橡胶、环保、食品、饲料、焦化、大专院校及科研部门的实验室等。

测量对象

一、水分（M )

煤的水分分为两种，一是内在水分（Minh ) ，是由植物变成煤时所含的水分；二是外水（Mf ) ，是在开采、运输等过程中附在煤表面和裂隙中的水分．全水分是煤的外在水分和内在水分总和。一般来讲，煤的变质程度越大，内在水分越低。褐煤、长焰煤内在水分普通较高，贫煤、无烟煤内在水分较低。

水分的存在对煤的利用极其不利，它不仅浪费了大量的运输资源，而且当煤作为燃料时，煤中水分会成为蒸汽，在蒸发时消耗热量；另外，精煤的水分对炼焦也产生一定的影响。一般水分每增加2 % ，发热量降低100kcal/kg(大卡/千克）；冶炼精煤中水分每增加1 % ，结焦时间延长5 一10min。

二、灰分（A )

煤在彻底燃烧后所剩下的残渣称为灰分，灰分分外在灰分和内在灰分。外在灰分是来自顶板和夹研中的岩石碎块，它与采煤方法的合理与否有很大关系。外在灰分通过分选大部分能去掉。内在灰分是成煤的原始植物本身所含的无机物，内在灰分越高，煤的可选性越差。灰是有害物质．动力煤中灰分增加，发热量降低、排渣量增加，煤容易结渣；一般灰分每增加2% ?发热量降低10okcal / kg 左右。冶炼精煤中灰分增加，高炉利用系数降低，焦炭强度下降，石灰石用量增加；灰分每增加1 % ，焦炭强度下降2 % ，高炉生产能力下降3 % ，石灰石用量增加4% 。

三、挥发分（V )

煤在高温和隔绝空气的条件下加热时，所排出的气体和液体状态的产物称为挥发分。挥发分的主要成分为甲烷、氢及其他碳氢化合物等。它是鉴别煤炭类别和质量的重要指标之一。一般来讲，随着煤炭变质程度的增加，煤炭挥发分降低。褐煤、气煤挥发分较高，瘦煤、无烟煤挥发分较低。

四、固定碳含量（FC )

固定碳含量是指除去水分、灰分和挥发分的残留物，它是确定煤炭用途的重要指标。从100减去煤的水分、灰分和挥发分后的差值即煤的固定碳含量。根据使用的计算挥发分的基准，可以计算出干基、干燥无灰基等不同基准的固定碳含量。

五、发热量（Q )

发热量是指单位质量的煤完全的燃烧时所产生的热量，主要分为高位发热量和低位发热量。煤的高位发热量减去水的汽化热即是低位发热量。发热量国际单位为百万焦耳/千克（MJ/kg ) ，常用单位大卡斤克，换算关系为：1MJ / kg =239 . 14kcal / kg 1J = 0.239gcal 1cal= 4 . l8J 。如发热量550kcaL/ g , 5500kcal / kg=550¡239 . 14 = 23MJ/kg .为便于比较，我们在衡量煤炭时消耗时，要把实际使用的不同发热量的煤炭换算成标准煤，标准煤的发热量为29 . 27MJ/kg ( 700okcal / kg ）。国内贸易常用发热量标准为收到基低位发热量（ Qnet,ar) ，它反映煤炭的应用效果，但外界因素影响较大，如水分等，因此Qnet,ar 不能反映煤的真实品质。国际贸易通用发热量标准为空气干燥基高位发热量（ Qnet,ar) ，它能较为准确的反映煤的真实品质，不受水分等外界因素影响。在同等水分、灰分等情况下，空气干燥基高位发热量比收到基低位发热量高1.25MJ/g ( 300kcal / kg）左右。

六、胶质层最大厚度（Y )

烟煤在加热到一定温度后，所形成的胶质层最大厚度是烟煤胶质层指数测定中利用探针测出的胶质体上、F 层面差的最大值。它是煤炭分类的重要标准之一。动力煤胶质层厚度大，容易结焦；冶炼精煤对胶质层厚度有明确要求。

七、粘结指数（G )

在规定条件下以烟煤在加热后粘结专用无烟煤的能力，它是煤炭分类的重要标准之一，是冶炼精煤的重要指标。枯结指数越高，结焦性越强。

八、煤灰熔融性温度（灰熔点）

在规定条件下得到的随加热温度而变化的煤灰熔融性变形温度（DT ）、软化温度( ST ）、流动温度（FT ) ，常用软化温度（ST ）来表示。灰熔融性温度越高，煤灰不容易结渣。因锅炉设计不同，对灰熔融性温度要求也不一样。煤灰熔融性温度的高低，直接关系到煤作为燃料和气化原料时的性能，煤灰熔融性温度低，煤灰容易结渣，增加了排渣的难度，尤其是固态排渣的锅炉和移动床的气化炉，煤灰熔融性温度要求较高。

九、哈氏可磨指数（HGI )

哈氏可磨指数是反映煤的可磨性的重要指标。煤的可磨性是指一定量的煤在消耗相同的能量下，磨碎成粉的难易程度。可磨指数越大，煤越容易磨碎成粉。在发电煤粉锅炉和高炉喷吹用煤，可磨指数是质量评价的一个重要指标。

十、吉氏流动度（ddpm)

煤的流动度是表征煤在干馏时形成的胶质体的粘度，是煤的塑性指标之一。流动度是研究煤的流变性和热分解力学的有效手段，又能表征煤的塑性，可以指导配煤和焦炭强度预测。吉氏流动度是以固定力矩在煤受热形成的胶质体中转动的最大转速表示的流动度指标，用每分钟转动的角度来表示。

十一、增锅膨胀序数（CSN )

增塌膨胀序数是在规定条件下以煤在增祸中加热所得焦块膨胀程序的序号表征煤的膨胀性和塑性指标．增祸膨胀序数的大小取决于煤灰熔融性、胶质体生成期间析气情况和胶质体的不透气性。

国内检测中心实验室经多方投资，占地面积275平方米，具有量热仪等先进仪器，能够对煤炭的热量、水分、灰分、含硫分等常规项目进行全面检测。检测中心位于山西、山东、河南、湖北、湖南等地的煤运枢纽，附近有煤炭经营企业300家，煤炭年吞吐量达8000多万吨，建成后将结束当地检测机构小、散、差的现状，为煤炭生产、经营企业提供合法有效的检验数据，对服务区域经济发展，治理全市煤炭市场及防治大气污染工作具有重要作用。2

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学