煤的工业分析也叫技术分析或实用分析，包括煤中水分，灰分，挥发份的测定及固定碳的计算。煤的工业分析是了解煤质特征的基础指标也是评价煤质的基本依据，根据工业分析的各项测定结果可以初步判断煤的性质，种类及其工业利用途径。 1.煤的水分
煤里面都含有水分，水分的含量和存在状态与外界条件和煤的内部结构有关。根据水在煤里面的存在状态，将煤中水分分别称为外在水分、内在水分以及同煤中矿物质结合的结晶水、化合水。外在水分是附着在煤的表面和被煤的表面大毛细管吸附的水。当煤放在空气中存放时，煤中的外在水分很容易蒸发，蒸发到煤表面的水蒸气压和空气的相对湿度平衡时为止。失去外在水分的煤叫空气干燥煤，当这种煤制成粒度为分析用的试样时，就叫分析煤样。用空气干燥状态煤样化验所得的结果，就是空气干燥基（原称分析基） 的化验结果。
内在水分是指吸附和凝聚在煤颗粒内部的毛细管中的水，在常温下这部分水不能失去，只有加热到一定温度时，才能失去。当煤颗粒中的毛细管吸附的水分达到饱和状态时，内在水分达到最高值，这种水分称为最高内在水分。由于煤的孔隙度同煤化程度间有一定规律关系，所以最高内在水分能在一定程度上表示煤化程度，能较好地区分变质程度较浅的煤。
结晶水和化合水是指煤中矿物质里以分子形式和离子形式参加矿物晶格构造的水分，如石膏（CaSO4·2 H2O）、高岭土A14 Si4O10（1O H）8 分子结构中的水分结晶水和化合水通常要在200 ℃以上才能分解析出。在煤的工业分析中，一般不作测定。
在煤的工业分析中测定的水分可分为收到基煤样水分及分析煤样水分两种。收到基煤样水分是指即将应用的煤的全水分，它包括内在水分和外在水分。煤中的水分对工业利用是不利的，它对运输储存和使用都有一定影响，同一种煤，其发热量将随水分的升高而降低，煤在燃烧时，需要消耗很多热量来蒸发煤中的水分，从而增加了煤耗，水分高的煤，不仅增加了运输成本，同时给储存带来一定困难。 2：灰份
灰份是煤样在815±10℃燃烧至恒重时残留物的重量分率。
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灰份的计量方法：称取一定量煤样，放入箱形电炉内，然后于815℃灼烧至恒重，残留物重量占煤原重量的百分数作为灰份。
煤中的灰份高，相对降低了含碳量。灰份在气化炉中是无用而有害的物质。无用是不参加化学反应，不能生成合成气的有效成分。有害是灰份熔融要消耗热量，增加比氧耗和比煤耗。熔渣会冲刷、侵蚀向火面砖，缩短耐火砖的使用寿命。并且灰份高会增大粗合成气的水气比，并增大灰水系统的负荷。
灰份的主要组成是：SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、TiO2等。这些组分的熔化温度决定了灰份的熔点。如果灰份中SiO2＋Al2O3所占的比例越大，灰份的熔点越高。因为这两种成分的特点是熔点极高。如果灰份中其它成分如Fe2O3、CaO、MgO的含量越多时，则灰熔点越低。通常用下式判断灰份熔融的难易程度：（SiO2＋Al2O3）/（Fe2O3＋CaO＋MgO）。当比值大于1小于5时易熔，比值大于5时难熔。
由于水煤浆加压气化是液态排渣，因此，灰熔点对选择最佳的气化温度是很重要的，灰熔点和灰的粘温特性决定了气化的操作温度。灰熔点对一般分为四个温度（以灰锥加热法测量）：初始变形温度（IT）——灰锥的尖端开始变圆或弯曲时的温度、软化温度（ST）——锥体弯曲至锥尖触及托板、半球温度（HT）——灰锥变成球形和高度等于（或小于）底长的半球形、流动温度（FT）——灰锥熔化成流体或展开成高度在1.5mm以下的薄层。德士古熔渣气化工艺，一般在高于灰熔点的流动温度（FT）30～50℃下操作，使灰呈熔融态沿气化耐火砖流下。 3.挥发份
挥发份是煤样在一定温度下隔绝热空气加热一段时间后的失重率扣去水份的数值。挥发份计量方法：将煤样在一定温度（900±10℃）下隔绝空气加热7分钟，以失去重量占煤样重量的百分数和该煤样内水含量，计算挥发份。
煤的挥发份与煤的变质程度有关，变质程度较浅的煤中挥发份含量较高。挥发份含量的高低对煤的反应活性有影响，挥发份越高，煤的反应活性越好。由于气化炉在1400℃下的高温操作，挥发份会立即发生燃烧和裂解。在合成气中，不会存在由挥发份形成的有机烃类。 4：固定碳（FCad）
固定碳是煤中除去水份、灰份、挥发份等之后剩余的可燃物质，它是煤中的有效物质，固定碳含量越高，利用价值越大。
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5：煤的机械强度：
煤的机械强度，即指煤的抗碎能力，它决定于煤的岩相组成，矿物质含量，分布及变质程度。煤的抗碎能力通常用煤的可磨指数表示，煤的可磨指数愈大则愈容易粉碎，反之，则较难粉碎。 6：热稳定性：
煤的热稳定性是指煤经受高温和温度急剧变化所产生的粉碎程度，煤的热稳定性与煤的变质程度，成煤过程中的周围地质条件以及煤中矿物质组分有关，一般烟煤的热稳定性较好，褐煤和无烟煤的热稳定性较差。 6：发热量：
发热值是指单位重量的煤完全燃烧时所能发出的热量。
煤的发热量是煤按热值计价的基础指标。煤作为动力燃料，主要是利用煤的发热量，发热量越高，其经济价值越大。同时发热量也是计算热平衡、热效率和煤耗的依据，以及锅炉设计的参数。
煤的发热量表征了煤的变质程度。成煤时代最晚煤化程度最低的泥碳发热量很低，一般为20.9～25.1MJ/Kg,成煤早于泥炭的褐煤发热量增高到25～31 MJ/Kg，烟煤发热量继续增高，到褐煤和瘦煤时，碳含量增加了，但由于挥发份的减少，特别是其中氢含量比烟煤低的很多，有的低于1%，相当于烟煤的6%，所以发热量最高的煤还是烟煤中的某些煤种。
五．煤的元素组成和元素分析：
煤的组成以有机质为主体，煤的工艺用途主要是由煤中有机质的性质决定的，因此了解煤中有机质的组成很重要。根据现有的分析方法，还不能够直接测定煤中有机质的基本结构单元的组成和性质，而是通过元素分析、有机化合物分离以及官能团测定等方法研究煤中的有机质。生产中主要是利用元素分析、有机化合物分离以及官能团测定等方法研究煤中的有机质。生产中主要是利用元素分析配合其他工艺性质试验来了解煤中有机质的组成和性质。煤中有机质主要由碳、氢、氧、氮、硫等5 种元素组成。其中又以碳、氢、氧为主———其总和占有机质95 ％ （质量分数） 以上。有机质的元素组成与煤的成因类型、煤岩组成及煤化程度等因素有关，所以它是煤质研究的重要内容。
煤的元素组成，是指组成煤的有机质的一些主要元素，即碳，氢，氧，氮，
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硫等5个元素。其它元素如磷，氯，砷等含量极微的其它元素，一般不列入元素组成之内。
煤的元素分析，就是确定煤中有机物的碳，氢，氧，氮，硫等含量的百分比，作为煤的有机质特性。
元素组成可以用来计算煤的发热量，估算和预测煤的炼焦化学产品，低温干馏产物和褐煤蜡的产率，为煤的加工工艺设计提供必要的数据，煤的元素组成数据也可以作为煤炭科学的分类指标之一。
1：碳
碳是煤中最重要的组成部分，是组成煤的大分子骨架，是煤在燃烧过程中产生热量的重要元素之一，煤的碳含量随煤化程度的加深而增高，泥炭的碳含量为50%～60%，褐煤为60%～77%，烟煤为74%～92%，而无烟煤为90%～98%。（质量分数）。
2：氢;
氢是煤中的第二个重要组成元素，也是煤中的可燃部分，其燃烧时可放出大量热量。煤中氢的含量虽然并不高，但它的发热量高。氢含量和成煤原始物质密切相关，腐泥煤的氢含量普遍比腐植煤高，，一般都在6%以上，有时达11%。在腐植煤中，稳定组分的氢含量最高。随着煤化程度逐渐加深，氢含量有逐渐减少的趋势。
3：氧
氧也是组成煤有机质的一个十分重要元素，煤中氧含量变化很大，并随煤化程度加深而降低，变质程度越低的煤，氧元素所占的比例也就越大，当煤受到氧化时，氧含量迅速升高，而碳氢含量明显降低，氧元素在煤的燃烧过程中不产生热量，但能与产生热量的氢生成水，使燃烧热量降低，是动力用煤的不利因素，但在水煤浆气化过程中，部分氧原子能够参与气化反应，从而降低了氧煤比。
4：氮
煤的有机质中氮的含量比较少，它主要来自成煤植物中的蛋白质。煤中氮含量多在0.8%～1.8%（质量分数）的范围内变换，通常煤中氮含量随煤化程度的增高而稍有降低，在水煤浆气化过程中，煤中的氮会变成N2,NH3,HCN及其他一些含氮化合物而逸出，其余部分则留在灰分中，随渣而排除。
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5：硫
硫是煤中最有害的杂质。作动力燃烧时，煤中硫燃烧生成二氧化硫，它不仅腐蚀金属设备，而且污染环境，造成“公害”。作为合成氨原料气时，由含硫煤产生的H2S 不仅腐蚀金属设备，且使催化剂中毒，影响操作及产品质量。作为生产冶金焦用原料时，煤中的硫大部分转入焦炭，直接影响钢铁质量。因此，各项工业用煤对硫含量都有严格的要求。
煤中硫分赋存状态可分为有机硫和无机硫两大类，有时也有微量的元素硫。煤中各种硫分的总和称为全硫含量，以“St” 表示。
①煤中的无机硫又分为硫化物硫及硫酸盐硫两种。
硫化物硫（Sp） 绝大部分是以黄铁矿硫形式存在，有时也有少量的白铁矿等硫化物。硫化物硫清除的难易程度与矿物颗粒大小及其分布状态有关。颗粒大的可利用黄铁矿与有机质相对密度的不同，予以清除，而颗粒极细又均匀分布的，难以清除。当煤中全硫含量大于1％时，在多数情况下，是以硫化物硫为主，一般洗选后全硫含量会有不同程度降低。
硫酸盐硫（Ss） 的主要存在形式是石膏，也有绿矾等极少数的硫酸盐矿物。我国煤中硫酸盐硫含量较小，大部分小于0.1％ （质量分数），部分煤为0.1％～0.3％ （质量分数），一般硫酸盐硫含量高的煤，可能曾受过氧化。 ②煤质有机质中所含的硫称为有机硫，以“So” 表示。
有机硫主要来自成煤植物中的蛋白质和微生物的蛋白质。有机硫组成很复杂，主要由硫醚和硫化物，二硫化物，硫醇和硫酮、噻吩类杂环硫化物及硫醌化合物等组分和官能团所构成。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。煤中的有机硫一般不作测定，都以差减法进行计算，即： So ，ad ＝St，ad －Ss ，ad －Sp ，ad 式中 So ，ad ———有机硫，分析基； St，ad ———全硫，分析基； Ss ，ad ———硫酸盐硫，分析基； Sp ，ad ———硫化物硫，分析基。
在评价煤质时，必须测定全硫含量，并以干燥基表示。由于不同形态的硫对煤质
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PZGLI007-品质管理-气化车间培训教材
