煤中全水分测定技术研究
煤的全水分是评价煤炭质量和经济价值的基础指标，直接影响煤炭的计价、贸易、加工利用及储存运输。全水分测定旨在确定煤样在采集、制样和分析过程中所包含的全部水分，其结果对热值计算、工艺设计及污染物控制具有重要意义。
1. 检测项目：方法及原理
煤中全水分（Mt）是指煤样在采集、运输和储存过程中所有内在水分和外在水分之和。其测定核心原理是通过加热使煤中水分完全蒸发，根据质量损失计算水分含量。主要方法如下：
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通氮干燥法（仲裁法）：
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空气干燥法（常规法）：
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原理：在空气气氛中，于105-110℃对煤样进行加热干燥。该方法操作简便，但对某些易氧化煤种可能产生偏差。
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方法A（一步法）：适用于烟煤和无烟煤。直接称取粒度≤13mm或≤6mm的煤样，在空气干燥箱中干燥至质量恒定。
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方法B（两步法）：适用于外在水分较高的煤样。首先在温度不高于50℃的环境下测定外在水分，然后将煤样破碎到规定粒度，再在105-110℃下测定内在水分，二者结合计算全水分。
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微波干燥法：
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红外干燥法：
2. 检测范围
煤中全水分测定广泛应用于以下领域：
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煤炭贸易与计价：作为商品煤质量结算的核心指标之一，水分是计算收到基低位发热量和计价的重要参数。
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煤炭洗选加工：为选煤工艺（如跳汰、重介）的水分控制与产品平衡计算提供依据。
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火力发电：影响入炉煤热值计算、磨煤机能耗及锅炉燃烧效率评估。
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煤化工：在气化、液化、焦化等工艺中，原料煤水分影响反应效率、能耗及产物品质。
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冶金炼焦：配合煤水分是焦炉装煤和焦炭质量控制的关键参数。
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煤炭储运管理：监测储存过程中的水分变化，评估自燃风险及运输损耗。
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环境监测与科学研究：在碳排放计算、煤质特性研究等领域作为基础数据。
3. 检测标准
国内外已建立完善的煤中全水分测定标准体系，确保检测结果的准确性与可比性。
在实际检测中，通常优先采用国家标准，国际贸易或特定研究项目则可能依据合同约定采用相应的国际或他国标准。
4. 检测仪器
全水分测定主要依赖以下设备：
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鼓风干燥箱：最基础且广泛使用的设备。要求温度可控在105-110℃，具有鼓风功能以保证箱内温度均匀。用于通氮干燥法和空气干燥法。
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通氮干燥装置：在鼓风干燥箱基础上，增加氮气源（氮气瓶或制氮机）、气体流量计和干燥塔（内装干燥剂）。用于向干燥箱内持续通入干燥氮气，创造无氧干燥环境。
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分析天平：精度至少为0.001g，用于精确称量煤样及称量瓶的干燥前后质量。
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玻璃称量瓶或浅盘：带有严密盖子的耐热玻璃器皿，用于盛放煤样。
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微波水分测定仪：集成微波发射装置、精密天平和微处理器控制单元。可自动、快速完成加热、称量和计算，直接显示水分百分比。需定期用标准煤样校准。
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红外水分测定仪：采用红外加热源和内置天平，原理与微波仪类似，通过红外辐射加热。同样具备快速、自动化的特点。
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辅助设备：包括制样设备（破碎机、二分器）、干燥器（内装变色硅胶）、样品盘以及样品存储容器等。
测定过程中，方法的选择需依据煤种特性、检测目的、标准要求及设备条件综合考虑。通氮干燥法作为仲裁方法精度最高；空气干燥法应用最广；微波和红外法则在效率要求高的场合，如生产控制环节，显示出明显优势。无论采用何种方法与设备，严格的制样程序、规范的操作过程以及定期的仪器校准与质量控制，是获得准确可靠全水分数据的根本保障。
