1、煤中水分的存在狀態(tài)
煤中的水分按結(jié)合狀態(tài)可以分為游離水和化合水。 （1）煤中的游離水
是指與煤呈物理狀態(tài)結(jié)合的水，吸附在煤的外表面和內(nèi)部孔隙中。可分為兩類：
外在水分Mf 外表面和大孔隙－收到基 內(nèi)在水分Minh 小孔隙 －空氣干燥基
二者的質(zhì)量之和即煤中的全水分Mar（收到基）
煤質(zhì)分析化驗(yàn)采用的空氣干燥基水分為Mad，即與Minh，ad大小相同。
2）煤的化合水包括結(jié)晶水和熱解水。
結(jié)晶水是指煤中含結(jié)晶水的礦物所具有的。
熱解水是煤炭在高溫?zé)峤鈼l件下，煤中氫和氧結(jié)合生成的水。 通常煤中的水分指煤中游離態(tài)的吸附水。 （3）煤的**高內(nèi)在水分
指煤樣在30℃，相對濕度達(dá)到96％的條件下吸附水分達(dá)到飽和時(shí)測得的水分，用符號MHC表示。該指標(biāo)反映年輕煤的煤化程度，由于空氣干燥基水分的平衡濕度一般低于96％，因此，**高內(nèi)在水分高于空氣干燥基水分。
煤中水分含量分級： 低水分煤 ≤ 5％
中水分煤 ＞ 5～15％ 高水分煤 ＞ 15％ 煤中水分對煤炭利用的影響
（1）燃燒、氣化、煉焦 →吸收額外的熱量，降低熱效率 （2）煤炭運(yùn)輸→浪費(fèi)運(yùn)力
（3）煤炭成本→高水分，煤價(jià)下降
（4）適量的水分可以在運(yùn)輸和貯存中減少煤粉塵的產(chǎn)生，減少煤的損失
空氣干燥基：當(dāng)煤樣在實(shí)驗(yàn)室的正常條件下放置，即室溫二十?dāng)z氏度，相對濕度六十?dāng)z氏度條件下，煤樣會失去一些水分，留下的穩(wěn)定的水分為稱之為實(shí)驗(yàn)室正常條件下的空氣干燥水分。以空氣干燥過的煤樣為基準(zhǔn)的成分稱為空氣干燥基成分。
全水分是煤的游離水和附著水分，是內(nèi)在水和外在水的總合，空氣干燥基水分是煤炭樣品與周圍環(huán)境溫度達(dá)到平衡時(shí)保留下來的水分，稱作內(nèi)水，失去的水分稱作外水，有時(shí)也用烘干法的方法脫去外水，但烘箱溫度不得高于50度，稱量時(shí)樣品要與周圍環(huán)境溫度達(dá)到平衡。在實(shí)驗(yàn)室中室溫20℃，空氣相對濕度60%時(shí)，煤樣在試驗(yàn)室中存放一定時(shí)間后，會失去一些水分而達(dá)到一個(gè)穩(wěn)定的水分含量，稱為空氣干燥水分（air dired），其余成分也稱為空氣干燥成分，以ad表示，其成分可以寫成： Mad+Vad+FCad+Aad=100（%） 注：M——水分（moisture） V——揮發(fā)分（volatile）
FC——固定碳（fixed-carben）
A——灰分（ash）
有褐煤、煙煤、無煙煤、半無煙煤等幾種。
（1）褐煤：多為塊狀，呈黑褐色，光澤暗，質(zhì)地疏松；含揮發(fā)分40%左右，燃點(diǎn)低，容易著火，燃燒時(shí)上火快，火焰大，冒黑煙；含碳量與發(fā)熱量較低（因產(chǎn)地煤級不同，發(fā)熱量差異很大），燃燒時(shí)間短，需經(jīng)常加煤。
（2）煙煤：一般為粒狀、小塊狀，也有粉狀的，多呈黑色而有光澤，質(zhì)地細(xì)致，含揮發(fā)分30%以上，燃點(diǎn)不太高，較易點(diǎn)燃；含碳量與發(fā)熱量較高，燃燒時(shí)上火快，火焰長，有大量黑煙，燃燒時(shí)間較長；大多數(shù)煙煤有粘性，燃燒時(shí)易結(jié)渣。
（3）無煙煤：有粉狀和小塊狀兩種，呈黑色有金屬光澤而發(fā)亮。雜質(zhì)少，質(zhì)地緊密，固定碳含量高，可達(dá)80%以上；揮發(fā)分含量低，在10%以下，燃點(diǎn)高，不易著火；但發(fā)熱量高，剛?cè)紵龝r(shí)上火慢，火上來后比較大，火力強(qiáng)，火焰短，冒煙少，燃燒時(shí)間長，粘結(jié)性弱，燃燒時(shí)不易結(jié)渣。應(yīng)摻入適量煤土燒用，以減輕火力強(qiáng)度。
1989年10月 ，G家標(biāo)準(zhǔn)局發(fā)布《 中G煤炭分類G家標(biāo)準(zhǔn) 》(GB5751-86)，依據(jù)干燥無灰基揮發(fā)分Vdaf、粘結(jié)指數(shù)G、膠質(zhì)層**大厚度Y、奧亞膨脹度 b、煤樣透光性 P、煤的恒濕無灰基高位發(fā)熱量Qgr，maf等6項(xiàng)分類指標(biāo)，將煤分為14類。即褐煤、長焰煤、不粘煤、弱粘煤、1／2中粘煤、氣煤、氣肥煤、1／3焦煤、肥煤、焦煤、瘦煤、貧瘦煤、貧煤和無煙煤。 簡單來鑒別的話，通常可以通過一下三方面檢驗(yàn)：
一是稱重量，質(zhì)量好的煤一般較輕，優(yōu)等煤球100公斤大約為140塊左右，而劣質(zhì)的100公斤**多也就110塊左右。
二是看外觀，質(zhì)量好的煤外觀色澤黑亮，但并不是很光滑，外表光滑的是土摻得太多。
三是買煤球時(shí)可以試燒，拿一塊煤球放在爐子上，好煤球很快就會點(diǎn)著，點(diǎn)不著的就是劣質(zhì)蜂窩煤。
嚴(yán)格的進(jìn)行評定煤炭好壞的話主要有一下幾個(gè)指標(biāo)： 一：水分。
煤中水分分為內(nèi)在水分、外在水分、結(jié)晶水和分解水。煤中水分過大是，不利于加工、運(yùn)輸?shù)龋紵龝r(shí)會影響熱穩(wěn)定性和熱傳導(dǎo)，煉焦時(shí)會降低焦產(chǎn)率和延長焦化周期。
現(xiàn)在常報(bào)的水份指標(biāo)有： #p#分頁標(biāo)題#e#
1、全水份（Mt），是煤中所有內(nèi)在水份和外在水份的總和，也常用Mar表示。通常規(guī)定在8%以下。 2、空氣干燥基水份(Mad)，指煤炭在空氣干燥狀態(tài)下所含的水份。也可以認(rèn)為是內(nèi)在水份，老的G家標(biāo)準(zhǔn)上有稱之為“分析基水份”的。
二：灰分
指煤在燃燒的后留下的殘?jiān)２皇敲褐械V物質(zhì)總和，而是這些礦物質(zhì)在化學(xué)和分解后的殘余物。灰分高，說明煤中可燃成份較低。發(fā)熱量就低。同時(shí)在精煤煉焦中，灰分高低決定焦炭的灰分。能常的灰分指標(biāo)有空氣干燥基灰分（Aad）、干燥基灰分（Ad）等。也有用收到基灰分的（Aar）。
三：揮發(fā)份V
指煤中有機(jī)物和部分礦物質(zhì)加熱分解后的產(chǎn)物，不全是煤中固有成分，還有部分是熱解產(chǎn)物，所以稱揮發(fā)份產(chǎn)率。揮發(fā)份大小與煤的變質(zhì)程度有關(guān)，煤炭變質(zhì)量程度越高，揮發(fā)份產(chǎn)率就越低。
在燃燒中，用來確定鍋爐的型號；在煉焦中，用來確定配煤的比例；同時(shí)更是汽化和液化的重要指標(biāo)。
常使用的有空氣干燥基揮發(fā)份（Vad）、干燥基揮發(fā)份（Vd）、干燥無灰基揮發(fā)份（Vdaf）和收到基揮發(fā)份（Var）。 其中Vdaf是煤炭分類的重要指標(biāo)之一。
四：固定碳
不同于元素分析的碳，是根據(jù)水分、灰分和揮發(fā)份計(jì)算出來的。 FC A V M=100
相關(guān)公式如下：FCad=100-Mad-Aad-Vad FCd=100-Ad-Vd FCdaf=100-Vdaf
五：全硫St
硫是煤中的有害元素，包括有機(jī)硫、無機(jī)硫。1%以下才可用于燃料。部分地區(qū)要求在0.6和0.8以下，現(xiàn)在常說的環(huán)保煤、綠色能源均指硫份較低的煤。
常用指標(biāo)有：空氣干燥基全硫(St,ad）、干燥基全硫(St.d)及收到基全硫(St,ar)。
1前言
我G現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)中，用不同基準(zhǔn)表示煤質(zhì)分析結(jié)果。常用的基準(zhǔn)有：空氣干燥基（ad）、干燥基（d）、收到基（ar）和干燥無灰基（daf）等。其中，空氣干燥基（ad）是作為各其他基準(zhǔn)換算的原始基準(zhǔn)，而且空氣干燥基水分也已成為煤炭利用和貿(mào)易中的一項(xiàng)重要指標(biāo)。由于分析試樣的“空氣干燥狀態(tài)”是隨環(huán)境溫度和濕度而變化的，對此“狀態(tài)”確定的準(zhǔn)確與否，直接影響到各測試指標(biāo)的準(zhǔn)確性。所以，探討煤樣達(dá)到“空氣干燥狀態(tài)”如何操作和確定是非常必要的。
2對G標(biāo)中“空氣干燥狀態(tài)”的理解
“空氣干燥狀態(tài)”，是指煤樣與空氣濕度達(dá)到平衡時(shí)的狀態(tài)。G標(biāo)GB474-1996和《煤炭分析試驗(yàn)方法一般規(guī)定》中，對煤樣“空氣干燥狀態(tài)”的規(guī)定是：“將煤樣放入盤中，攤成均勻的薄層，于溫度不超過50℃下干燥。如連續(xù)干燥1h后，煤樣的質(zhì)量變化不超過0.1，即達(dá)到空氣干燥狀態(tài)；空氣干燥也可在煤樣破碎到0.2mm之前進(jìn)行。”ISO標(biāo)準(zhǔn)中對“空氣干燥狀態(tài)”的規(guī)定是：將煤樣攤成薄層，“暴露”于實(shí)驗(yàn)室空氣中，當(dāng)煤樣所含水分與實(shí)驗(yàn)室大氣濕度達(dá)到大致平衡（一般為m≤0.1），即認(rèn)為達(dá)到“空氣干燥狀態(tài)”。作出這樣的規(guī)定有兩方面原因：一是為保證制備出的分析煤樣達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后再進(jìn)行各項(xiàng)目測試，以保證測試結(jié)果的穩(wěn)定性和可靠性；二是因?yàn)椋S煤質(zhì)分析方法、煤炭利用和對外貿(mào)易的發(fā)展，空氣干燥煤樣的水分已不僅僅是其他基準(zhǔn)的換算依據(jù)，而已成為煤炭利用和貿(mào)易中的重要指標(biāo)。所以，G標(biāo)和ISO標(biāo)準(zhǔn)中，都對“空氣干燥狀態(tài)”作出一定量規(guī)定。
實(shí)際工作中，經(jīng)常會遇到這樣的情況，在原始受檢樣品的質(zhì)量、粒度和濕度一般都較大時(shí)，因短時(shí)間內(nèi)很難達(dá)到“空氣干燥狀態(tài)”，故采用先將煤樣破碎到3mm，縮分并粉碎到0.2mm以下，然后再進(jìn)行空氣干燥。
GB474-1996中規(guī)定的空氣干燥方法中，“溫度不超過50℃下干燥”并不是非要加熱干燥。自然狀態(tài)下實(shí)驗(yàn)室溫度一般也不超過50℃。顯然，此規(guī)定中包含“加熱干燥”和“自然干燥”兩種含義；此外，G標(biāo)中也未對空氣濕度作出相應(yīng)規(guī)定。所以，對G標(biāo)中規(guī)定的空氣干燥方法，必須通過實(shí)踐來深刻認(rèn)識和理解，并要具體問題具體對待。 3煤樣達(dá)到空氣干燥狀態(tài)的具體操作
大多數(shù)商品煤都是露天堆放。受自然環(huán)境影響，送檢煤樣的外表水分一般都較大。制樣過程中，必須預(yù)先進(jìn)行干燥處理，否則無法進(jìn)行粉碎到0.2mm以下的操作。由于在預(yù)先干燥（50℃以下）處理過程中，干燥時(shí)間的長短是不確定因素，使所制成的分析煤樣的“空氣干燥狀態(tài)”也無法預(yù)知。這樣，就存在兩種可能：一是預(yù)先干燥時(shí)間過長，使煤的內(nèi)毛細(xì)管中水分有少量釋出，需要重新吸收空氣中的水分；二是預(yù)先干燥時(shí)間短，需要在大氣環(huán)境下繼續(xù)放出水分。鑒于存在這些不確定因素，因此，對已制成的分析煤樣，先不要急于在50℃以下加熱干燥（若急于加熱，對出現(xiàn)的**種情況無疑是雪上加霜），應(yīng)先稱量和記錄試樣的質(zhì)量，然后在室內(nèi)大氣環(huán)境下放置一段時(shí)間；再稱量和記錄試樣的質(zhì)量，看其是增量還是減量。如果增量，說明預(yù)先干燥時(shí)間過長，應(yīng)在室內(nèi)繼續(xù)放置，并每隔半小時(shí)檢查一次試樣質(zhì)量，直到質(zhì)量變化小于0.1，即達(dá)到了“空氣干燥狀態(tài)”為止；如果減量，說明預(yù)先干燥時(shí)間短，應(yīng)將煤樣于50℃以下加熱干燥1h；然后檢查質(zhì)量變化，直到變化小于0.1為止。 4空氣干燥基水分與其他各基準(zhǔn)間的換算 空氣干燥基水分，是指在一定條件下，煤樣在實(shí)驗(yàn)室中與周圍空氣濕度達(dá)到大致平衡時(shí)所含的水分。它是各基準(zhǔn)間進(jìn)行換算的**基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。 （1）換算成收到基： #p#分頁標(biāo)題#e#
Xar=Xad×（100-Mar）/（100-Mad）（2）換算成干燥基：
Xd=Xad×100/（100-Mad）（3）換算成干燥無灰基：Xdaf=Xad×100/（100-Mad-Aad）式中Xar――收到基某項(xiàng)目； Xad――空氣干燥基某項(xiàng)目； Xd――干燥基某項(xiàng)目；
Xdaf――干燥無灰基某項(xiàng)目； Mar――收到基水分； Mad――空氣干燥基水分； Aad――空氣干燥基灰分。 5結(jié)語
確保煤樣的空氣干燥狀態(tài)，是為保證制備出的分析煤樣達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后再進(jìn)行各項(xiàng)目測試，以保證測試結(jié)果的穩(wěn)定性和可靠性；另外，隨煤質(zhì)分析方法、煤炭利用和對外貿(mào)易的發(fā)展，空氣干燥煤樣的水分，已不僅僅是其他基準(zhǔn)的換算依據(jù)，而已成為煤炭利用和貿(mào)易中的一項(xiàng)重要指標(biāo)。因此，如何確保煤樣達(dá)到空氣干燥狀態(tài)非常重要。
