煤的灰分分析在火力發(fā)電中的應用

劉建新

聯(lián)誼集團 大慶 163000

煤的灰分分析在火力發(fā)電中的應用

劉建新

聯(lián)誼集團 大慶 163000

本文概述了利用工業(yè)分析儀分析煤的灰分的方法，使用該儀器分析灰分與國標212-2001中緩慢灰化法和快速灰化法相比較，具有操作簡單，分析快速的優(yōu)點。

SDTGA5000工業(yè)分析儀；分析煤樣；灰分

一、前言

火力發(fā)電以煤作燃料，就是利用其燃燒特性。煤燃燒時煤中水分被蒸發(fā)，煤中的揮發(fā)分與固定碳燃燒時產(chǎn)生二氧化碳及水汽，并釋放大量的熱量，燃燒后的殘渣就是灰分。所謂灰分是指煤中所有可燃成分完全燃燒以及煤中礦物質(zhì)在一定溫度下產(chǎn)生一系列分解、化合等復雜反應后的殘渣。

煤中灰分含量過大，則煤的發(fā)熱量大為降低，就有可能導致鍋爐滅火，所以灰分大于40%的低質(zhì)煤，電廠不能單獨燃用；煤中灰分含量增加，還將導致鍋爐結(jié)渣的加重，而影響鍋爐安全經(jīng)濟運行。

通常電煤灰分宜控制在20%~30%范圍內(nèi)。國標中灰分的測定方法有兩種：緩慢灰化法和快速灰化法，緩慢灰化法為仲裁法。用工業(yè)分析儀測定煤的灰分方法簡便。

二、實驗部分

1、儀器設備

1．1 SDTGA5000工業(yè)分析儀由主機（內(nèi)裝電子分析天平、爐體、加熱系統(tǒng)、運動機構(gòu)、控制系統(tǒng)）、充氣設備、計算機組成。

1．2 灰分坩堝

1．3 樣勺

1．4 干燥器

2、分析步驟

2．1 準備工作

準備好預先灼燒質(zhì)量恒重的灰分坩堝；

準備好實驗樣品和預先干燥過的樣勺；

檢查控制線路和電源線路是否緊固好。

2．2 分析煤樣制備

分析煤樣是指將已經(jīng)破碎至Φ6的煤樣攪拌均勻后，稱取100克放入稱量盤中，攤成均勻的薄層，在低溫（45℃±5℃）下干燥1小時后，煤樣的質(zhì)量變化不超過0．1%，即達到空氣干燥狀態(tài)。然后，將烘干恒重的煤樣進行再次粉碎，粉碎至粒度小于0．2毫米的煤樣。將制好的煤樣裝入小廣口瓶中，瓶內(nèi)應留有1/4的空間。

2．3 實驗設置過程

啟動計算機和測控程序。

界面主要由標題欄、菜單欄、快捷按鈕欄，系統(tǒng)狀態(tài)欄、信息欄、數(shù)據(jù)顯示欄等組成。在菜單欄中的“系統(tǒng)設置”的下拉框里有一個測試方法選項，在測試方法窗口中選擇灰分方法為經(jīng)典快灰。

點擊菜單欄中加熱系統(tǒng)菜單中“開始升溫”子菜單，此時爐子溫度的控溫指示條閃爍，同時顯示“升溫”狀態(tài)。當?shù)竭_設定方法所需要的溫度后，點擊“開始實驗”快捷按鈕。等待稱樣盤和燃燒盤自動復位，點擊“確定”按鈕，系統(tǒng)進入放樣窗口。

2．4 實驗放樣過程

放樣：在放樣窗口中“本次數(shù)量”中輸入試樣數(shù)量，每個樣都要做平行樣和空白樣。一批最多放15個樣。

當放樣窗口中的參數(shù)設置好后，在稱樣盤上的當前位置放一個坩堝，關上放樣門，點擊“開始”按鈕，或者按鍵盤上的回車鍵。待自動稱量坩堝后，系統(tǒng)彈出“請加入試樣”對話框，按提示加入試樣，按紅色按鈕給予確定；不加試樣，按紅色按鈕則做空白樣處理。若加入的樣重合適，主界面的數(shù)據(jù)欄內(nèi)會顯示樣重大小。

加入試樣前，要將樣品充分攪拌均勻，試樣被稱量后要將該樣搖勻。當放完所有試樣后，系統(tǒng)提示“全部完成，請予確認”時，關上放樣門再次按主機上的紅色按鈕，系統(tǒng)進入測試狀態(tài)。

4、實驗測試過程

放樣結(jié)束后，系統(tǒng)自動控制爐門開關，機械手升降、機械手左右移動來完成進樣動作，此過程中提示欄顯示“正在進樣”信息。進完樣后，系統(tǒng)根據(jù)所設置的灰分測試方法，自動對試樣進行分析。在測試過程自動通壓縮空氣，出樣前10分鐘，系統(tǒng)自動開保說溫燈。出完樣后，提示欄顯示“正在等待冷卻”信息。冷卻時間到了，系統(tǒng)自動稱量試樣，計算灰分值，將其結(jié)果顯示在主界面中的數(shù)據(jù)欄內(nèi)。

5、記錄數(shù)據(jù)

一般實驗結(jié)束后直接進入數(shù)據(jù)界面，查看實驗數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)在誤差范圍內(nèi)，取算術平均值計。

灰分的精密度是這樣要求的：

當灰分小于15%時，重復性不超過0．2%，再現(xiàn)性不超過0．30%；

當灰分15~30%時，重復性不超過0．3%，再現(xiàn)性不超過0．50%；

當灰分大于30%時，重復性不超過0．50%，再現(xiàn)性不超過0．70%。

三、注意事項

分析煤樣的制備絕對不能高溫干燥，一定控制在50度以內(nèi)，僅僅去除煤中外在水分。稱樣前要攪拌均勻，稱樣時試樣要平鋪，搖勻；每批樣要分析至少一個空白樣，兩個平行樣。

[1]曹長武.火力發(fā)電廠燃料試驗方法及應用.中國電力出版社，2007.

[2]曹長武.火力發(fā)電廠用煤技術.中國電力出版社，2006

[3]大慶聯(lián)誼股份有限公司煤質(zhì)分析規(guī)程

劉建新，男，化工分析助理工程師，1972年3月28日，本科學歷，主要從事煉油化工分析的技術和研究工作。