提高煤中全水分測定準確性的措施分析

許鈺青（三峽大學電氣與新能源學院，湖北宜昌 443002）

提高煤中全水分測定準確性的措施分析

許鈺青（三峽大學電氣與新能源學院，湖北宜昌 443002）

本文簡述了煤的全水分測量方法，從接樣混合，煤樣粒度，干燥時間，冷卻時間等方面分析了影響全水分測定準確性的因素，提出相應的改進措施。

煤樣；全水分；準確性

1 煤中水分測定的意義

水分是煤中不可燃成分，是評價煤質特性與實際應用價值的基本指標之一。煤中水分對電廠安全和經濟運行有影響，水分太高，易造成輸煤系統堵煤；制粉系統積灰和自燃；不利于煤粉在鍋爐內燃燒，煤中水分過多，水分蒸發消耗的熱量增多，發熱量下降，爐溫降低，使煤不易著火；，水分過高還會使煙氣中硫氧化物在尾部煙道內凝結出硫酸，造成腐蝕。同時鍋爐煙氣量增大，排煙熱損失增加，影響鍋爐熱效率。煤中有適量水分，可對煤粉的燃燒起催化作用。

相同品質的煤，其水分含量不同時是不等值的。水分含量越高，收到基低位發熱量就越低，當用收到基低位發熱量計算煤價時，煤中水分不僅影響煤量，而且影響煤質。因此，測定煤中水分是電廠入廠煤量驗收中一個特別重要的問題。

2 煤中水分測定的方法

煤中水分的測定分為全水分（Mt）測定和空氣干燥基水分（Mad）測定。通氮干燥法為仲裁方法，但我廠采用的是空氣干燥法中的一步法。其步驟為：用預先干燥并稱量過(稱準至0.01g)的稱量瓶迅速取粒度小于6mm的煤樣10～12g（標準至0.01g），平攤在稱量瓶中。打開稱量瓶蓋，放入預先通入干燥空氣并已加熱到105～110"C的干燥箱中，煙煤中干燥2h,無煙煤干燥3h.干燥箱中取出稱量瓶，立即蓋上蓋，在空氣中放置約5min，然后放入干燥器中，冷卻到室溫(約20min)，稱量(稱準到0.01g)。按規定進行檢查性干燥，每次30min，直到連續兩次干燥煤樣質量的減少不超過0.01g或質量有所增加為止。在后一種情況下，應采用質量增加前一次的質量。

3 影響全水分測定誤差的原因及對策

3.1 測定前的準備

在測定全水分之前，首先應檢查煤樣容器的密封情況，然后將其表面擦試干凈，用電子天平稱準到總質量的0.1%，并與容器標簽所注明的總質量進行核對。如果稱出的總質量小于標簽上所注明的總質量(不超過1%)，并且能確定煤樣在運送過程中沒有損失時，應將減少的質量作為煤樣在運送過程中的水分損失量，并計算出該量對煤樣質量的百分數(M1)，計入煤樣全水分。在稱量之前煤樣應充分混合，稱量時要選不同部位的煤樣。稱量用的稱量瓶必須預先干燥,而且煤樣稱準到0.01g.在對沒有充分混合的煤樣進行試驗中，從煤樣表層和底層分別選取煤樣進行干燥，如果稱量前不充分混合煤樣，測出的全水分結果相差較大。因此，在稱取煤樣前應將煤樣充分混合均勻，可以減少偏差。

3.2 煤樣粒度的影響

實驗表明，對同一全水分煤樣，煤樣粒度太大時，全水分測定結果偏低，挑選粒度不一的幾組進行對比試驗，測定結果見表1：

表1 煤樣粒度對比表

所以在制樣時應保證全水分煤樣粒度合格，否則全水分測定的偏差會變大。

3.3 干燥時間的影響

干燥時間應為煤樣達到完全干燥的最短時間。如煤樣已達到干燥狀態，繼續鼓風干燥，只會加速煤樣的氧化，使測量結果偏低。因此，我們應該嚴格按照國標規定的干燥時間，保證煤樣干燥完全又不至于氧化。我們用同一煤樣進行不同的干燥時間，得出的數據見表3：

表3 煤樣干燥時間表

由此可以看出，同一煤樣干燥的時間不同，所測定的全水值也不同。所以我們應該嚴格按照國家標準規定的干燥時間進行干燥。

3.4 干燥后在空氣中冷卻時間的影響

國家標準規定稱量瓶從干燥箱拿出來，應立即蓋上蓋，在空氣中放置約5分鐘，然后放入干燥器中冷卻到室溫后進行稱量。用同一煤樣進行了如下試驗，分別將同一煤樣從干燥箱拿出后立即放置干燥器、空氣中冷卻2分鐘，冷卻5分鐘，冷卻8分鐘測出的水分結果。可以看出，煤樣在空氣中冷卻時間越長，煤樣的全水分測定值就越低。這是因為熱煤樣的吸濕性很強，在溫度急劇下降的情況下會在稱量瓶內產生負壓，從而吸入潮濕空氣使煤樣增重，致使水分測定結果偏低。因此，從干燥箱中拿出煤樣后蓋好蓋子，盡量縮短在空氣中的時間，及時將煤樣放入干燥器內冷卻至室溫。上述因素產生的誤差最高會達到1%左右甚至更高。這對入廠煤質驗收產生很大的影響。

4 結語

綜上所述，煤的全水分測量是一項規范性很強的操作。由于人員操作手法的差異，設備環境等諸多因素的影響，在測量過程中誤差是難以避免的，但只要熟練的掌握操作技術，嚴格的按照國家標準進行操作，就可以確保測定結果準確。

[1]汪紅梅、張敬生編著的《電廠燃料》。中國電力出版社.

[2]GB/T211——2007《煤中全水分測定方法》.

[3]曹長武編著的《電力用煤采制化專題技術》。中國質檢出版社.