煤的工业分析方法(GB/T 212—2008)包括煤的水分，灰分，挥发分的测试，及计算得出固定碳的含量。测试的过程是称重、失重、再称重。参照国标的方法，进行工业分析测试的过程中，由于工作人员对于检测细节操控的差异，实验得到的数据有时差异比较大。

针对这种情况，热能工程实验室于2014年引入了德国ELTRA公司的热差分析仪。该仪器的工作原理是在可控环境(充氮或充氧)中，随程序控温变化产生材料的失重曲线，得出分析材料的不同组份含量。其核心部件主要由两部分组成：①加热炉装置，包括了一个内装的制动升降和徊转的坩埚托盘(20个位置)；②天平装置，包括高灵敏度的热天平以及自动测温元件和程序炉温控制电子系统。它是一台可根据温度的变化来连续记录样品质量变化的分析仪器，不但适用于分析有机化合物、无机化合物等的失重测试，还适用于煤的工业分析。

1 实验部分

1.1 仪器及样品

热差分析仪(德国ELTRA公司)；天平精度(耐高温)：0.0001g；炉温50～1000℃可调，控制精度为温度设定值±2℃；电子天平，烘箱，马弗炉，干燥器等。

标准煤样：GBW 11104i，GBW 11101w，GBW 11112g，GBW 11126b，GBW 11111j，GBW 11109j。

1.2 实验方法

1.2.1 煤的工业分析方法

对GBW 11104i和GBW11101w两个标准煤样进行10次重复性实验，煤的工业分析的

慢性肺心病急性加重期患者因慢性缺氧可使得血液黏稠度增加，并且凝血酶和血小板功能处于活化状态，不利于患者康复。因此慢性肺心病急性发作期患者的治疗目标也包括降低血液黏稠度与改善肺循环［23］。纳络酮具有抗凝、降低血液黏度及促进神经功能恢复的作用，但是长期效果一直不佳。疏血通注射液能降低血小板聚集和黏附率，缩短血浆代球蛋白溶解时间，改善血液高凝状态，增加动脉血流量［24］。本研究显示治疗后两组的PT、APTT与TT值都显著高于治疗前（P＜0.05），治疗后观察组与对照组相比也显著降低（P＜0.05），表明疏血通注射液具有降低血黏、抗凝血、抑制血栓形成的作用。

参照1.2.1的煤的工业分析方法，设定热差分析仪的测试程序：样品的称样范围990～1100mg，测试水分的温度105℃，挥发份的温度900℃，灰分的温度815℃。

1.2.2 热差分析仪的实验方法

放上一个坩埚当参比坩埚，再用其它坩埚称取粒度小于0.2mm的空气干燥煤样(1±0.1)g，平摊在坩埚底部。盖上坩埚盖，启动软件开始实验。系统自动称带盖坩埚的样品总重，称量后仪器加热炉体，系统自动打开氮气阀，向炉内通氮气，炉温加热到105℃，恒温后，托盘旋转，开始不停地称量坩埚，完全失去样品中的游离水，质量变化在系统设置值区间内，完成水分测试。炉温再加热到900℃，样品在带盖坩埚中发生裂解等反应失重，完成挥发份测试。炉温降到815℃，关闭氮气阀，打开氧气阀，样品在富氧环境中燃烧，燃烧完全后，坩埚质量恒重，完成灰分测试。仪器再根据煤的水分，灰分，挥发分的测定值，差减得出固定碳的含量。

采用国家标准工业分析方法和利用热差分析仪，对6种标准煤样进行了测试，每一个样品做3次平行实验。从表1中可以看出，两种测试技术得到的水分含量比较接近，数值相差0.01～0.16，国家标准方法测得的灰分数据同标准值比较，得到的数值多数偏小，由于在操作过程中，马弗炉门缝隙较小，进入炉膛的氧气量不够，样品燃烧不完全，人为因素导致操作上的失误，直接影响到数据质量；而采用热差分析仪所测得的灰分数据，基本和标准值吻合，样品在富氧的高温炉的环境中，燃烧充分， 得到的灰分数据准确度高。国家标准方法中挥发份的测试，要求煤在特定条件下受热分解，隔绝空气加热7min。其规范性很强，结果受加热温度、加热时间、加热方式等因素影响。通过热差分析仪，测得的挥发份数据同标准值比较，偏差较大。其原因是每一个样品达到的挥发份测试终点的加热时间并不一致，仪器判定测试数据的终点不是时间，而是失重后，样品的质量不再发生变化为测试的终点，就意味着同时放进加热炉的样品，样品挥发份的实际测试时间是不一致的，先挥发尽挥发份的加热时间短，反之则时间长。可见，挥发份的测试是一个条件产物，测试条件对结果带来影响很明显。

2 结果与讨论

2.1 两种测试技术的准确度

中国基金业协会消息，截至11月12日，共有11家证券公司设立的11只证券行业支持民企发展系列资产管理计划在中国证券投资基金业协会完成备案，成立规模总计228．21亿元。中国基金业协会相关负责人介绍，11月2日以来，协会对符合条件和备案标准的资产管理计划实行备案绿色通道，于1个工作日内完成备案，切实支持证券行业以实际行动纾解上市公司股票质押风险，支持民营企业发展。

表1 国家标准方法与热差分析仪的工业分析测试数据对比

编号项目标准值国标方法热差分析仪方法GBW11104iMad%365381Ad/%1217±01411651181Vd/%873±032892941GBW11101wMad%214226Ad/%911±007981917Vd/%2276±01722512250GBW11112gMad%226227Ad/%2968±02128842947Vd/%767±0358061031GBW11111jMad%193195Ad/%2270±02122132238Vd/%2993±04229572835GBW11109jMad%192208Ad/%2726±01826642706Vd/%3061±03730382912GBW11126bMad%118111Ad/%1222±00911961216Vd/%311±014327472

2.2 利用热差分析仪做煤的工业分析的重复性实验

采用GB/T 212—2008方法。

随着中国制造业的产业结构调整，中国对美出口产品结构也在升级，资本密集型产业如电子通信、机械制造产业等，对美出口也呈现出增长的态势，涨幅较大，与劳动密集型产品出口规模的差距在不断缩小。2017年中国向美国出口的电机和电气产品总额为1470.0亿美元，同比增长14.0%；机械设备出口总额为1096.3亿美元，同比增长12.5%，占据中国对美国出口总额的首位。

3个项目的相对标准偏差在0.56%～3.45%(见表2)。结果表明，热差分析仪仪器稳定，测试值重现性好，精密度高。

表2 热差分析仪的精密度实验

项目GBW11104iGBW11101w水分挥发份灰分水分挥发份灰分139094511782302219934238191611802292187939337296211862302182937438510091177252220289753839871173231220792163911007116424022139057987972116523022069268386921117123022279319377955117722722129291038099811752252217923RSD(%)153345056337064147

2.3 两种测试技术的方法对比

在测试的煤样品中，有些煤样经过加工处理过，获得的样品量较少，不能达到程序设定的称量区间的最小值的情况下，记录下煤样的重量，然后再加入二氧化硅(在400℃灼烧4小时，冷却，放干燥器中备用)等试剂。添加化学试剂种类的原则是在分析测试的过程中，所添加的试剂不影响测试过程及结果，同时保证系统能继续完成测试过程。利用煤的工业分析的测定值，根据实际样品在总称量样品的所占比例，折算煤样的实际工业分析数据。

表3 在煤的工业分析中国标方法与热差分析仪测试方法对比

项目国标方法热差分析仪最大样品数量6个样品19个样品称量次数多次称量，样品量大1次称量，样品量小操作技术人工称样，多次放、取样品1次放样，智能称样测试时间长短称重环境室温，冷态加热炉，热态

3 热差分析仪的其它应用经验

在煤的工业分析中，国标方法测试3个项目水分、灰分、挥发分是分开进行的，3个项目做3次实验，每一项测试需要分别称取样品，严格掌控好测试时间，让样品在加热设备中失重，马弗炉空间有限，一次最多放置6个样品，反应后的样品在室内降温，然后再放置在干燥器中冷却至室温，恒重称量；利用热差分析仪，加热炉中的转盘可以放置19个样品，参照国标方法设定的温度条件，设定好仪器的升温和降温程序，一次性称取样品，一个样品用于3个项目的测试 在密闭的加热炉中加热失重，在热环境中直接称量，无需冷却，快捷地获取样品的失重数据。两种实验方法对比见表3。

4 结语

ELTRA热差分析仪不同于热重分析仪，称取的样品量大，最大能到5g，充分保证了样品的均匀性和代表性；可以同时对19个煤样进行测试，程序设置灵活，操作简单，省时省力，避免人为主观因素带来的误差。利用热差分析仪进行煤的工业分析，测试数据的平行性好，数据的重复性也得到保证。但是热差分析仪进行煤的工业分析的测试技术并没有取代国标方法，其不足在于投入购买和维护仪器的费用高，不能被大多数单位所接受。

参考文献

[1]GB/T212-2008，煤的工业分析方法.

[2]杨金和，陈文敏，段云龙.煤炭化验书册.北京：煤炭工业出版社，2003：261-275.