元素分析推算工业分析计算过程(不需水分)

本文格式为Word版，下载可任意编辑——元素分析推算工业分析计算过程(不需水分)已知煤中工业分析成分为水分（M）、灰分（A）、挥发份（V）、固定碳（FC）

根据煤中测量得到的全元素分析数据C、H、O、N、S、Al、Ca、Fe、K、Mg、Na、Ti、Si

1、计算灰分（A）：

由于灰分组成成分重要是Al2O3、CaO、Fe2O3、K2O、MgO、Na2O、TiO2、SiO2，一般这八种成分合占灰分的96%左右，根据测得的Al、Ca、Fe、K、Mg、Na、Ti、Si元素浓度，同时根据Al、Ca、Fe、K、Mg、Na、Ti、Si八种元素与O元素的原子量比值，可以配比出灰分中的O元素所占总重量，从而得到Al2O3、CaO、Fe2O3、K2O、MgO、Na2O、TiO2、SiO2八种成分的总重量，再除以系数0.96，得到灰分的重量。以下为各种元素原子量：原子量：Mg24.305Ca40.08Na22.98977Si28.0855Al26.98154Fe55.847Ti47.90K39.0983

C12.011H1.0079O15.9994N14.0067S32.06

2、计算水分（M）和挥发分（V）：电厂燃用煤种绝大多数为烟煤，少数为无烟煤和褐煤，将电厂燃用煤种以烟煤为准计算挥发分中的成分，《火电厂煤质检测技术》中总结出，已知烟煤中挥发分主要成分如下：

表烟煤挥发分的成分挥发分成分CH4H242~51CO7~10CO22~4.5C2H42~3H2S0.75C2H6O少量各成分的质量分数%28~32以各成分所占百分比的中值为准计算挥发分成分，，忽略H2S和C2H6O则得到下表：挥发分成分CH4H246.5CO8.5CO23.25C2H42.5共占90.75各成分的质量分数%30总共有C、H、O三种元素，按其原子量计算3种元素质量比值如下：C6.187484848484848484848484848483H2.476712947658402203856749311294O2.644528925619834710743801652891

除去相应的H2O的配比之后得到剩余C：H比值：H2O占2.977719008264462809917355371901

C6.187484848484848484848484848483H2.1435228650137741046831955922864

由于煤中O主要存在于水分（M）、灰分（A）和挥发分（V）中，在计算灰分时候除去了灰分（V）中的O含量，剩余的O先假设为水分（M）中的H2O中所有，则将H:O按2:1去掉，而煤中的H主要存在于水分（M）和挥发分（V）中，将H:O按2:1除去以后，剩余的就是挥发分中C:H的比值，如下：C6.187484848484848484848484848483H2.1435228650137741046831955922864

则可根据H、O元素质量推算挥发分（V）的质量：

得到挥发分（V）质量之后根据其中H2O所占2.977719008264462809917355371901，将事先假设的这部分H2O从水分中除去，于是得到挥发分（V）和水分（M）的质量含量。

3、计算固定碳（FC）含量

已知煤中C元素主要存在形式为固定碳（FC）中的碳单质和挥发分（V）中的化合碳，在已经计算得到挥发分（V）中的C元素质量的状况下，从已经测得的C元素总量中除去挥发分（V）中的C元素质量，就得到固定碳（FC）中的C元素质量，即固定碳（FC）的质量含量。

4、全硫分

煤中S元素主要存在形式为全硫分中的可燃硫，一般达到90%左右，将S元素的质量含量视作全硫分质量含量。

5、发热量（Q）

我国各种煤的枯燥无灰基高位发热量的半经验公式如下：无烟煤、贫煤Qdaf,gr?335Cdaf?1340Hdaf?92(Sdaf?Odaf)?33(Ad?10)

烟煤

Qdaf,gr?335Cdaf?1298Hdaf?92Sdaf?105Odaf?29(Ad?10)

以上述烟煤公式为主计算发热量，或者将两公式值平均得到。

附算例：已知：

Al2O3CaOFe2O3K2OMgONa2OTiO2六盘水贫煤22.297.5312.420.880.980.141.77焦作无烟煤39.9414.35.720.682.340.271.13平顶山烟煤33.465.013.910.821.090.691.48萍乡烟煤25.742.173.922.032.030.090.63西山贫煤

34.17.945.060.510.980.31.23

SiO249.2731.0851.2658.3246.62

煤种NCSHOMVAFC六盘水贫煤1.1962.912.094.06

2.9271.0921.925.7351.28焦作无烟煤1.1377.140.523.0351.9331.8912.9414.3570.82平顶山烟煤1.3776.850.573.7482.2020.7414.4914.5270.25萍乡烟煤

0.8144.010.432.984

4.9311.3618.66

45.48

34.5

西山贫煤1.1673.271.323.8151.8341.812.3416.80570.86

由于试验室测的数据并非H、O元素的全部含量，将水分（M）、灰分（A）中H、O换算参与H、O中得到类似LIBS之类光学方法测得到的元素分析结果，如下：煤种CHONS六盘水贫煤62.914.18215.6511.192.09焦作无烟煤77.143.2469.9971.130.52平顶山烟煤76.853.8319.9671.370.57萍乡烟煤44.013.13628.1210.810.43西山贫煤73.274.01611.4351.161.32再除去灰分（A）中氧化物中O含量得到类似LIBS之类光学方法测得到的元素分析结果，如下：

AlCaFeKMgNaTi六盘水贫煤1.6211.3852.2350.1880.1520.0270.273焦作无烟煤2.9041.4670.5740.0810.2020.0290.097平顶山烟煤2.4330.5200.3970.0990.0950.0740.129萍乡烟煤1.8720.7051.247

0.7660.5570.0300.172西山贫煤

2.480

0.954

0.595

0.071

0.099

0.037

0.124

得到本方法计算结果：计算结果：煤种M

V

A

FC

六盘水贫煤0.95011318.609722.754357.6859焦作无烟煤0.34502414.64514.014870.9951平顶山烟煤-1.4356618.225914.50768.7027萍乡烟煤

8.842899.8011236.462144.8939西山贫煤

-0.44591218.56515.845966.0351

与试验室的结果相比较：实测结果：煤种M

VAFC六盘水贫煤1.0921.925.7351.28焦作无烟煤1.8912.9414.3570.82平顶山烟煤0.7414.4914.5270.25萍乡烟煤1.3618.66

45.48

34.5

西山贫煤1.812.3416.80570.86

经验总结：

Si5.9262.0853.47912.3983.662

由于在计算挥发分和水分的过程中，要先假设挥发分中不存在O，即将挥发分中的H、O依照2：1事先除去，同时挥发分中的成分取的都是中值百分比，其中存在误差