煤质是指煤炭产品在自身形成、开采和加工过程中所具备的，能够满足不同用户需求的特性或特性的总和。根据煤炭产品的质量特性和用途，可以用一定的质量指标(或标准)来表示。比如根据煤的工业分析，可以用煤的固定碳、挥发分、灰分、水分等指标来表示；根据煤的元素分析，可以表示煤中碳(C)、氢(H)、氧(N)、氮(N)、硫(S)、磷(P)和微量元素的含量。根据煤的工艺性质，可以用发热量(0)和粘结性(R & middotI)和结焦性(y)、煤的热稳定性(TS)、煤灰的熔融性(DT、ST或FT)、煤的反应性、煤的燃点(t)和煤的可选性。

一.水分

1.外湿(Wwz):外湿是指表面和大毛孔(直径>:0-5 cm)。与煤机械连接，易蒸发，蒸汽压与纯水相等。当置于空气体中时，外界水分会不断蒸发，直到煤中水的蒸气压与空气体的相对湿度达到平衡，此时失去的水分就是外界水分。有外部水分的煤叫应用煤，没有外部水分的煤叫风干煤。外部水分含量与煤的粒度有关，但与煤质没有直接关系。

2.固有水分(Wnz):吸附或凝结在煤颗粒内部孔隙(直径< 10-5cm >)中的水分称为固有水分。固有水分是指风干煤加热到105 ~ 110℃时失去的水分。它主要通过物理和化学方法(吸附等)与煤连接。)而且很难蒸发，所以它的蒸汽压小于纯水。失去固有水分的煤被称为绝对干煤或干煤。

二。含灰量

1.灰分的来源和种类:煤灰全部来源于煤中的矿物质，但煤燃烧时，大部分矿物质被氧化分解，结晶水流失。因此，煤灰的成分和含量与煤中的矿物质有很大的不同。一般来说，煤的灰分实际上是煤灰的产率，煤中矿物质和灰分的来源一般可以分为三种。

(1)原生矿物:是最初存在于成煤植物中的矿物。这些物质紧密结合在一起，用机械方法将它们分开是极其困难的。它燃烧形成母灰，非常小。

(2)次生矿物:枯死植物堆积分解时，风和水带来的细粘土和砂粒或水中钙、镁、铁等离子体生成的腐殖酸盐和FeS2混合，以包裹体形式存在于煤中。用显微镜观察光滑或薄片状的煤时，如果它们均匀地分布在煤中，而且颗粒很细，就很难把它们从煤中分离出来。如果它们颗粒大，比重大，差异大，在煤中分布不均匀，煤粉碎后就有可能洗出来。

煤中的原生矿物和次生矿物统称为固有矿物。来自内部矿物的灰烬被称为内部灰烬。煤中次生矿物含量一般不多，只有少数煤层中次生矿物较多，如运移、堆积、抽水形成的煤层。

(3)外来矿物:这种矿物本来是煤层中不含的，是采煤过程中混入煤中的顶、底板和矸石层中的废石形成的。

根据不同的开采条件，其数量波动很大。它的主要成分是二氧化硅和氧化铝，但也有一些钙，二硫化铁等。应通过加强质量管理、灵活使用炸药、加固巷道、合理采煤、用旋转筛选机筛选和手工精选等措施减少这类矿物。外来矿物的块度和比重越大，越容易分离，一般选煤方法都可以去除。煤燃烧过程中外来矿物质形成的灰称为外灰。

2.煤灰的熔融性

煤灰熔融性和煤灰粘度是动力煤的重要指标。煤灰熔融性习惯上称为煤灰熔点，但严格来说是不准确的。因为煤灰是多种矿物质的混合物，这种混合物没有固定的熔点，只有一个熔化温度范围。初始熔化温度远低于任何纯矿物的熔点。这些组分在一定温度下也会形成共熔体。这种共熔体在熔融时具有熔融煤灰中其他高熔点物质的能力，从而改变熔体的组成及其熔融温度。

煤灰成分及其含量与层积环境有关。我国很多煤层以粘土为主，而煤灰以SiO2和A12O3为主，二者之和一般可达50~80%。形成在沿海沼泽中的煤层，例如中国北方的晚石炭世煤层，具有高的黄铁矿含量和煤灰中高的Fe2O3和SO3含量。内陆湖盆形成的某些第三纪褐煤的煤灰中CaO含量较高。

大量实验数据表明，当二氧化硅含量为45~60%时，灰熔点随二氧化硅含量的增加而降低。当二氧化硅含量< 45%或> 60%时，二氧化硅与灰熔点的关系不够明显。A12O3总是在煤灰中起到提高灰熔点的作用。当煤中A12O3含量超过30%时，灰熔点为1500。灰中的Fe2O3、CaO和MgO是相对易熔的组分，这些组分的含量越高，灰熔点越低。灰分的熔点也可以根据其成分用经验公式计算。

三。挥发性物质和固定碳

挥发分主要是煤中有机质热分解的产物。为了消除评定煤质时水分和灰分变化的影响，必须将煤样的挥发分换算成基于可燃物的挥发分，用符号VR表示。转换公式为:

VR = Vf 100 100 WF AF

类型:Vr & mdash& mdash可燃基(无水无灰基)挥发分，%;

Vf & mdash& mdash挥发物分析，%;

Wf & mdash& mdash煤样水分分析，%;

Af & mdash& mdash煤灰分的分析，%。

挥发分随煤化程度的增加而减少的规律非常明显。可以初步估算煤的类型和化学过程性质，测定挥发分简单快速。世界上几乎所有国家都采用可燃挥发物(Vr)作为煤炭工业分类的第一分级指标。

挥发分分析结果经常受到煤中矿物质的影响。因此，当煤中碳酸盐含量较高时，在高温下被矿物质分解的CO2也包含在挥发分中。因此，当煤中碳酸盐含量高且分解产生的CO2超过2%时，需要校正煤的挥发。也可以在测定挥发分之前，用盐酸对煤样进行处理分析，使煤中的碳中的碳酸盐提前分解。在我国大部分煤中，粘土矿物和高岭土在560℃析出的生成物水也算作挥发分，所以粘土矿物含量高的煤测得的挥发分通常也高。

固碳量是测定挥发分后剩下的有机物的产量，可按下式计算:

Cgd=1000-(Wf+Af+Vf)

焦炭渣按其形状和特性可分为八种类型，用于初步指示不同煤种的粘度、熔融性和膨胀性。根据挥发分测定后的煤渣，泥炭、褐煤、烟煤、长焰煤、瘦煤、无烟煤无粘结性。烟煤、中气、肥煤、焦炭、瘦煤都具有粘结性，可以作为炼焦煤。其中肥煤和焦煤的粘结性最好，其坩埚焦呈熔融状，粘结良好，可膨胀。

四、煤的发热量(卡路里/克或大卡/千克)

一克煤样在高压充氧弹筒中燃烧，用量热仪测得的热值称为弹筒热值(QDT)。煤在桶内燃烧时，在高温高压下，氮气生成硝酸，硫磺生成硫酸，都放出热量，也计入桶的热值。此外，水在滤筒的高压下保持液态，并释放冷凝热。当煤在空气体中燃烧时，硫以二氧化硫的形式释放出来，而水则保持在蒸汽状态，因此滤筒的热值减去硫和氧的校正值称为高热值(QGW)。

在工业上，煤的低热值(QDW)被用作计算和设计的基础。低位热值可计算如下:

QDW=QGW-6(W+9H)

式中:QDW QGW——应用煤的高低热量，cal/g；

wy--应用的煤水分，%;

hy——应用煤的氢含量，%

除了直接设定煤的发热量外，还可以根据元素分析或工业分析的数据进行估算。煤炭科学研究院煤化学研究所(北京煤化所)根据我国煤质数据推导出许多热值计算公式，如:

利用元素分析数据估算可燃基高热值的半经验公式

煤化程度低的煤:

QGW = 80CR+305(310)HR+22SR-26OR-4(Ag-10)

其中褐煤HR前系数为305，长焰煤、不粘煤、弱粘煤HR前系数为310；是的，AG & le10%的煤，不计算最终的灰分修正值。

从上式可以看出，OR和AG越高，QJW越低。

炼焦煤:qgw = 80cr+310 HR+22sr-25or-7(ag-10)

无烟煤(适用于低灰分和高灰分):QGW = 80(78.1)Cr+320 HR+22SR+(Sr-OR)-8(Ag-10)

其中，对于FR﹥1.5%的一般无烟煤，CR前的系数为80；致HR & le1.5%老无烟煤，CR前系数78.1；是的，AG & le所有无烟煤的10%，公式中的最后一项应删除。

利用工业分析数据估算低热值煤高热值的半经验公式

灰色(af >: 45~90%)烟煤:QGW=81CGD+55VF-3AF

高灰分无烟煤:QGW=80CGD+50VF-3AF

煤:QGW=80CGD+40VF-3AF

动词 （verb的缩写）煤中的硫

煤中硫的赋存形态通常可分为有机硫和无机硫，煤中各种形态硫的总和称为总硫(SQ)。

1)有机硫:煤中所含的硫称为有机硫(SYJ)。有机硫主要来源于成煤植物中的蛋白质和微生物中的蛋白质。蛋白质中的硫含量为0.3~2.4%，而植物整体的硫含量一般小于0.5%(红树林等沿海盐生植物的硫含量更高)。一般来说，煤中有机硫的含量较低，但成分非常复杂，主要由硫醚或硫化物、二硫化物、硫醇、噻吩类杂环硫和硫醌类化合物等组成。有机硫与煤中的有机质融为一体，分布均匀，难以脱除，一般物理洗选方法无法脱除。一般来说，有机硫是低硫煤的主要成分。精煤经过洗选后，由于灰分降低，全硫增加。

2)无机硫:无机硫可分为黄铁矿硫(STL)和硫酸盐硫(STY)，有时还含有微量元素硫。硫磺和有机硫统称为可燃硫，硫酸盐硫是不可燃硫。大多数硫化物以黄铁矿硫的形式存在，有时也有少量黄铁矿硫。它们的分子式是FeS2，但黄铁矿是四方晶体，多以梳状、透镜状、块状、浸染状存在于煤中。而白铁矿则是正交晶系，多呈放射状，在显微镜下的反射率低于黄铁矿。脱硫的难度与矿物颗粒的大小和分布有关。较大的颗粒可以通过用不同比例的黄铁矿和有机物洗涤来去除。而煤中均匀分布的极细颗粒黄铁矿，即使将煤细分也很难去除。

高硫煤中硫化物占总硫的比例很大。其中一部分来自适煤植物中的硫化物及其转化产物，另一部分是静止缺氧水中硫酸铁等盐类还原生成的。

硫酸盐主要存在于石膏(CaSO4.2H2O)中，也有少量绿矾(FeSO4.7H2O)存在。我国部分煤中硫酸盐含量小于0.1%，部分煤中硫酸盐含量为0.1~0.3%。一般硫酸盐硫含量高的煤可能已经被氧化。

不及物动词煤中的磷

煤中的磷主要是无机磷，但也有微量有机磷。在炼焦过程中，煤中的磷全部进入焦炭，焦炭中的磷全部进入生铁，使钢变冷变脆。因此，磷是煤中的有害成分。我国煤中磷的含量较低，一般在0.01% ~ 0.1%之间，最高可达1%。在大多数情况下，它不会超过炼焦煤pg的工业要求

七、煤的机械强度

测试煤的机械强度有几种方法，常用的跌落测试方法是根据煤在运输、装卸、装煤过程中跌落、相互碰撞、破碎的特点。测量方法是:选取60-100mm块煤称重。然后一个一个从2m的高度落到15mm多厚的金属板上。这样自由落体三次后，用25mm方孔筛筛选。煤的机械强度用大于25毫米的块煤重量占总重量的百分比来表示。其评分标准如下:

煤的机械强度分类

分级测试方法(>:25毫米)，%

高强度煤>:65

中等强度煤>:50~65

低强度煤>:30~50

超低强度煤& le30

我国大多数无烟煤机械强度较好，一般为60~92%。但有些煤呈片状、颗粒状，煤质松软，机械强度差，一般在20-40%，有的甚至在20%以下。

八。债券指数

烟煤粘结指数的测定是将一定质量的试验煤样和特种无烟煤煤样(我国以宁夏汝箕沟矿生产的特种无烟煤为标准煤样)在规定的条件下混合，快速加热成焦炭。得到的焦块在一定规格的转鼓中测试强度，煤样的粘结性用焦块的耐磨性即抗破坏力来表示。粘结指数是判断煤的粘结性和结焦性的重要指标。

粘结指数是表征烟煤粘结性的指标，是由中国北京煤化工研究院参照罗加指数测量原理提出的。该指数通过将烟煤和标准无烟煤以1∶5或3∶3的比例混合，然后燃烧，并测量所得焦炭的强度来确定。

烟煤的粘结指数(GR.I)与R.I的不同之处在于:

1.特种无烟煤的统一加工与选择

2.标准无烟煤的粒度由R.I法的0.3-0.4毫米变为GR.I法的0.1-0.2毫米，扩大了强粘结性煤的测量范围。同时，由于无烟煤的粒度与试验中使用的烟煤相近，易于混合，减少了指标误差，提高了测量的重现性和稳定性；

3.在测定弱粘结性煤的粘结指数时，将无烟煤与烟煤的比例改为3: 3，解决了罗孚法测定弱粘结性煤不准确的问题；

4.实现了机械搅拌，改善了实验条件，减少了人为误差；

5.将三个转鼓试验改为两个，并改变计算分数以简化操作。这些改进受到国内煤炭和冶金实验室单位的欢迎。GR.I法在我国已用于煤的分类，在扩大炼焦煤范围、炼焦配煤和焦炭质量预测等方面取得了可喜的成绩。

九。煤的反应性

煤的反应性，也称为活性。指煤与不同气化介质在一定温度下的反应程度。反应性强的煤，气化燃烧时反应速度快，效率高。特别是采用一些高效率的气化新技术时，反应性直接影响煤在炉内的反应、氧耗、煤耗和煤气中的有效成分。在流化燃烧新技术中，煤的反应性也与其燃烧速度密切相关。因此，反应性是气化和燃烧的重要特征指标。

通过将CO2减少速率(a，%)与相应的测量温度作图，可以看出煤的反应性随着反应温度的升高而增加。各种煤的反应性随变质程度而降低。这是因为碳和CO2之间的反应不仅发生在燃料的外表面，也发生在燃料样品内部微孔的毛细管壁上。孔隙率越高，反应表面积越大。不同煤化程度的煤和干馏得到的残炭或焦炭，其孔隙率和化学结构不同，反应活性明显不同。褐煤的反应性最强，但在较高温度下，其反应性随着温度的升高而明显增强。煤的灰分组成和数量对反应性也有明显的影响。碱金属和碱土金属化合物可以提高煤和焦炭的反应性，降低反应后焦炭的强度。

X.煤的结渣特性

煤的结渣特性反映了煤灰在气化或燃烧过程中的结渣特性，评价煤的加工利用特性具有重要的现实意义。

在气化中，煤灰结渣会不同程度地影响运行，严重结渣会导致停机。因此，有必要选择不易结渣或仅轻度结渣的煤作为气化原料。由于煤灰熔点不能完全反映煤在气化炉内的结渣情况，因此有必要通过煤的结渣特性来判断煤在气化过程中的结渣难易程度。

煤结渣判定的关键是用空气体作为气化介质，对预热到800~850℃的赤热煤样进行气化。气化过程后期温度降至100℃时停止气化，冷却至室温后取出灰，测定大于6mm的灰占灰总重量的百分比及其对应的最高温度作为煤样的结渣指标。

XI。煤的热稳定性

煤的热稳定性是指煤在高温燃烧或气化过程中的热稳定程度，即煤块在高温作用下保持原有粒度的性质。热稳定性好的煤，在燃烧或气化过程中能以其原始粒度燃烧或气化，而不破碎成小块，或破碎较少；热稳定性差的煤在燃烧或气化过程中迅速裂解成小块或煤粉。这样，炉内结渣会增加炉内阻力和携带物，降低燃烧或气化效率，甚至破坏整个气化过程，甚至造成停炉事故。因此，要求煤具有足够的热稳定性。

各种工业锅炉和气化炉对煤的粒度要求不同，因此煤的热稳定性测定方法也不同。常用的有以下两种:

(1)13～25mm块煤的测定方法。该方法将煤样置于预热至850℃的马弗炉中15分钟，计算各筛级在总残焦中所占的百分比。用每个等级和筛级(1、3、6、13 mm)的累积百分比绘制一条曲线。大于13mm的残焦百分率S+13作为热稳定性指标，小于1mm的残焦百分率S-1和热稳定性曲线作为辅助指标。

(2)6~13 mm块煤的测定方法。取500立方厘米的6-13毫米块煤，称其重量，在预热至850℃的马弗炉中加热90分钟，然后取出，称其重量，过筛。以< 6 mm、< 3 mm和< 1 mm的焦渣总重量的百分比作为稳定性指标，KP6、KP3和KP1的值越大，热稳定性越差。

煤的热稳定性分类

该牌号的热稳定性为KP6，%

良好的热稳定性& le30

中等热稳定性(30 ~ 45)

热稳定性差(45)

我国大多数无烟煤热稳定性好，KP6在35%以下，但少数高变质煤热稳定性差。无烟煤热稳定性差是由于其结构致密，加热时内外温差大，导致膨胀不一，破裂。热稳定性差的无烟煤经过预热后，其热稳定性能显著提高。