第三章　煤的工业分析、元素分析和发热量的测定

煤的工业分析与元素分析是煤质分析的基本内容，工业分析和元素分析的结果与煤的成因、煤化度以及岩相组成有密切的关系。煤的工业分析包括水分、灰分和挥发分以及固定碳4个项目，用作评价煤质的基本依据。根据煤的水分和灰分的测定结果，可以大致了解煤中有机质或可燃物的百分含量，根据煤的挥发分产率可以了解煤中有机质的性质，浮煤挥发分产率又是煤分类的主要指标。通常水分、灰分和挥发分直接测定，固定碳以差减法得出。从广义上说，煤的工业分析还包括煤的发热量和煤中全硫测定。为了工作上的方便，一般不将煤的发热量和煤中全硫测定列为工业分析。煤的最高内在水分又称为平衡水，它是指煤的毛细孔达到饱和吸水状态时的水分，或者说是煤在饱和水蒸气（相对湿度为100%）气氛中达到平衡时除去外在水以外的水分。最高内在水分在绝大多数情况下取决于煤的内表面积。在煤的最高内在水分测定中，由于在100%的相对湿度下外在水分很难除去，所以一般系在96%的相对湿度下进行。由于煤的吸水性具有滞后效应（即煤从饱和润湿状态逐步降低平衡水蒸气压测得的含水量比煤从干燥状态逐渐增加平衡水蒸气压测得的含水量高），为保持煤粒原有的吸水特性，所以最高内在水分测定方法标准都是从饱和润湿状态开始湿度平衡，而且使用的煤样不能过分干燥。

煤中硫含量高低与成煤时代的沉积环境有密切关系。煤中硫对炼焦、气化、燃烧都是十分有害的物质，所以硫是评价煤质的重要指标之一。不同形态的硫对煤质有不同的影响，在洗选时脱硫效果也不相同。因此，除测定全硫外还需测定各种形态硫。发热量是动力用煤的主要质量指标。在燃煤工艺过程中的热平衡、耗煤量、热效率等的计算，都是以所用煤的发热量为基础的。

煤中除含有矿物质和水以外，其余都是有机物质。煤中有机质主要是由碳、氢、氧、氮、硫等五种元素组成。其中又以碳、氢、氧为主——其总和占有机质的95%以上。氮的含量变化范围不大，硫的含量则随原始成煤物质和成煤时的沉积条件不同而会有很大的差异。煤中碳含量随着煤的煤化程度的加深而增加，如泥炭Cdaf约占50%～60%，褐煤Cdaf约占60%～75%，无烟煤Cdaf约占90%～98%。相应地，煤中氢和氧的含量则随煤的煤化程度的加深而显著降低。中国煤炭分类标准把Hdaf作为划分无烟煤小类的指标之一。