煤的固定碳和煤中含碳元素有何区别

煤的固定碳是工业分析组成的一项成分，它具有规范性，是一定试验条件下的产物。而煤中所含的元素碳是煤中的主要元素。固定碳除含碳元素外，还含有少量硫和极少量未分解彻底的碳氢物质，所以，不能把煤的固定碳简单地认为是煤的碳元素，两者是截然不同的。煤的灰分越大，说明煤中矿物质成分越多，则煤的可燃组分就相对地减少，煤燃烧后所排出的炉渣就越多，即降低了锅炉燃烧的热效率并增加了锅炉的排渣量，还可能出现对锅炉的腐蚀、沾污和结渣等问题。

煤是由植物经过上亿年的高温高压条件演变而来，其组成因成煤植物和成煤环境的不确定性异常复杂，目前分子结构和模型还在争议中向真理靠近，但这并不影响对煤的宏观认识和利用。

正如图1和2所示，煤是有机质和无机质组成。而煤中的无机质包括水和矿物质。因此，煤是由水分、矿物质和有机质3部分组成。通过煤的工业分析，可以获得煤的水分、灰分、挥发分和固定碳。

通过灰分表示煤中矿物质含量，但灰是煤中矿物质通过失水、分解和化合等反应而形成的残渣。煤中水分和灰分构成了煤的不可燃质。灰分值一般比矿物质含量要小(一般小于15%)。如果采用“水分＋灰分”值作为煤中无机质含量，无机质计算值要比实际无机质含量低一些。因此，通过水分和灰分和为煤的不可燃质。

煤中无机质＝水分＋矿物质

煤不可燃质＝水分＋灰分

煤中的固定碳和挥发性物质，实际上指的是煤的有机质在隔绝空气条件下加热所产生的物质。挥发性物质(用挥发分表示其产率)是煤中有机质隔绝空气加热生成的有机气态物质(常温下可能是气体－煤气或液体－焦油)。固定碳是煤中有机质隔绝空气加热生成的有机物残渣，主要成分是元素碳，同时含有少量的氢和氧。因此，挥发分是煤中有机质轻质且高温条件下可析出的组分，而固定碳是煤中有机质重质且高温条件下不能析出的组分。

可燃质＝100－水分－灰分

有机质＝100－水分－矿物质

如果采用“100－水分－灰分”值作为煤中有机质含量，有机质计算值要比实际有机质含量高一些。因此，通过水分和灰分所计算的值称为可燃值。

因此，对于不同状态的煤样，包括收到基水分在内的工业分析指标间存在如下各恒等式：

(1)如果以收到的煤样作为整体，煤中水分为收到基水分。煤是由不可燃质(包括，收到基水Mar或全水Mt、收到基灰分Aar)和可燃质(包括，收到基挥发分Var和收到基固定碳FCar)组成。则：

Mar＋Aar＋Var＋FCar＝100

(2)如果以空气干燥煤样作为整体，煤中水分为空气干燥基水分。煤是由不可燃质(包括，空气干燥基水Mad、空气干燥基灰分Aad)和可燃质(包括，空气干燥基挥发分Vad和空气干燥基固定碳FCad)组成。则：

Mad＋Aad＋Vad＋FCad＝100

(3)如果以干燥煤样作为整体，煤中不含有水分。煤是由不可燃质(仅包括干燥基灰分Ad)和可燃质(包括，干燥基挥发分Vd和干燥基固定碳FCd)组成。则：

Ad＋Vd＋FCd＝100

(4)如果以不含无机质的煤样作为整体，煤仅由可燃质(包括，干燥无灰基挥发分Vdaf和干燥无灰基基固定碳FCdaf)组成。则：