關于煤質化驗技術在火電廠的應用及常見問題分析

夏世文

摘 要：在當前我國火電廠生產(chǎn)過程中，還是主要以煤炭作為生產(chǎn)燃料，因此煤炭質量會對火電廠能量轉換帶來較大的影響。為了確保煤炭的質量，火電廠需要運用煤質化驗技術，針對煤炭品質進行檢測。文中從煤質化驗主要技術的應用入手，分析了煤質化驗技術的控制指標，并進一步針對火電廠煤質化驗技術應用中常見問題及具體解決方法進行了具體的闡述。

關鍵詞：火電廠；煤質化驗技術；應用；控制指標；問題；方法

中圖分類號：TM621 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）16-0179-02

Abstract： In the current production process of thermal power plants in China， coal is still mainly used as the production fuel， so the quality of coal will have a great impact on the energy conversion of thermal power plants. In order to ensure the quality of coal， thermal power plants need to use coal quality testing technology to test the quality of coal. Starting with the application of the main technology of coal quality test， this paper analyzes the control index of coal quality test technology， and further expounds the common problems and concrete solutions to the application of coal quality test technology in thermal power plant.

Keywords： thermal power plant； coal quality test technology； application； control index； problem； method

前言

我國是煤炭儲量大國，因此在當前能源結構中，煤炭也是最主要的消耗能源，各行各業(yè)在發(fā)展過程中對煤炭的需求量較大。特別是火電廠生產(chǎn)過程中，煤炭作為最主要的燃料，其質量會直接影響到火電廠的正常生產(chǎn)和經(jīng)濟效益的實現(xiàn)。因此火電廠生產(chǎn)過程中煤質化驗技術的應用變得尤為重要。

1 煤質化驗主要技術的應用

1.1 發(fā)熱量的檢測

在煤質化驗過程中，針對于煤炭發(fā)熱量的測量作為其中非常關鍵的一項內(nèi)容，同時發(fā)熱量檢測數(shù)據(jù)也是對煤炭質量優(yōu)劣進行判定的主要標準。在對煤炭發(fā)熱量進行檢測過程中，需要單獨設置實驗室，而且整個實驗過程中溫度宜控制在15℃-30℃范圍內(nèi)，溫差以1℃左右為宜。整個檢測過程中，實驗室內(nèi)不能有空氣對流現(xiàn)象，不能陽光，實驗室門窗以設置為北向，以此來避免出現(xiàn)陽光直射的情況。在整個實驗過程中，需要嚴格遵守相關的操作規(guī)程，保證氧氣的充足，確保煤炭的充分燃燒。

1.2 揮發(fā)分的檢測

在對煤質進行衡量時，揮發(fā)分也是一項重要的指標。揮發(fā)分為樣本煤與空氣隔絕后，基于一定溫度下，通過加熱產(chǎn)生的氣體和液體的總和。在對揮發(fā)分進行檢測過程中，可以通過選取1克的樣品煤，并將其放入坩堝內(nèi)，在900℃的環(huán)境下對其加熱7分鐘，并對相應的氣體和液體進行檢測，當氣體和液體含量都較高時，則表明煤炭質量較好。

1.3 水分的檢測

煤炭的內(nèi)在和表層都含有一定的水分，內(nèi)在水分作為煤炭的固有水分，表層水分處于煤炭表層或是細縫中，當煤炭水分含量與煤炭的可燃性之間呈現(xiàn)反比例的關系，即當水分含量越高時，煤炭的可燃性和發(fā)熱量則會越低。一旦煤炭中水分含量大于11%時，則會對火電廠設備的正常運轉帶來較大的影響。而且煤炭水分含量越高，其運輸成本也會隨之增加，煤炭的性能則會下降。因此對于煤炭水分的檢測十分重要，是整個煤質檢驗環(huán)節(jié)不可忽視的一環(huán)。

1.4 灰分的檢測

灰分為煤炭中可以燃燒物質在充分燃燒后形成的殘渣，對于煤炭來講，在其燃燒過程中灰分沒有熱量產(chǎn)生，甚至還會吸收熱量，因此當灰分含量越高情況下，煤炭的發(fā)熱量則會降低，而且當灰分較多時，也會影響鍋爐的正常運行。在對灰分進行檢測時，需要利用到灰皿、石棉板等在高溫度下進行檢測，確保整個檢驗步驟的正確性，確保灰分檢測能夠達到較高的精度水平。

1.5 含硫量的檢測

煤炭燃燒過程中會有大量的二氧化硫和硫化氫產(chǎn)生，這類物質在對環(huán)境帶來危害的同時，還會破壞鍋爐設備，導致鍋爐出現(xiàn)腐蝕和結焦等現(xiàn)象，影響鍋爐設備的運行效率。在對煤炭含硫量檢測時，通常會采用高溫燃燒法和艾氏重量法等來進行具體的化驗檢測。

2 煤質化驗的控制指標

2.1 時間控制指標

時間控制指標在整個煤質化驗過程中具有關鍵性的作用，通過控制化驗時間可以有效保證煤質化驗結果的準確性。因此在實際化驗過程中，要求操作人員要嚴格按照時間來對檢驗結果進行計算。通常在實際化驗過程中，煤質樣品在高溫爐內(nèi)的時間為5min，當燃燒時間達不到時，煤樣會出現(xiàn)未燃盡或是煤術試品出現(xiàn)所廢等情況。

2.2 含硫量控制指標

在對煤質進行化驗過程中，當化驗的樣品在燃燒過程中有大量的二氧化碳和硫化氫產(chǎn)生時，則表明煤質樣品中含硫量與規(guī)定標準范圍不一致，超出標準范圍，這類煤炭在電廠鍋爐中進行使用時，會對鍋爐設備帶來嚴重的破壞，同時也會對空氣帶來較大的污染。

2.3 溫度控制指標

煤質化驗工作一般是在高溫爐內(nèi)進行，其溫度應該控制在900℃左右。操作流程為：首先，確保高溫爐內(nèi)的溫度控制在900℃左右；其次，在高溫爐內(nèi)放置煤質化驗試品，燃燒5min。

3 煤質化驗技術中的常見問題

3.1 煤樣采取中的問題

在對煤炭進行采樣過程中，當采樣過程中布點不均勻時，這樣所采集到的煤樣則會不具有代表性，無法反映出整個煤炭的質量，從而影響到最終的化驗結果。同時在煤質化驗過程中，由于對于煤樣的數(shù)目和質量都具有具體的要求，當實際化驗過程中并沒有按照規(guī)定要求來進行采樣時，即采取的煤樣數(shù)目和質量都與煤質化驗要求不符，則會影響化驗結果的準確性。另外，在煤樣采取單元制作過程中，針對于其他各種因素的影響沒有進行充分考慮，這就導致煤樣采取單元與煤質化驗要求不相符。

3.2 煤樣制作的問題

在煤樣制作過程中，由于需要經(jīng)過破碎、混合、縮分、干燥等諸多環(huán)節(jié)，任何一個環(huán)節(jié)存在操作不當問題，都會對煤樣制作質量帶來不利影響。在具體的煤樣破碎環(huán)節(jié)中，如果采用的破碎方法不當或是顆粒度沒有達到規(guī)定要求時，煤術水分會出現(xiàn)流失。當煤樣混合不均勻，煤樣留棄工作不到位、干燥時溫度控制不合理等，這些問題的存在都會影響煤樣制作的質量，從而對最終化驗結果的準確性帶來不利影響。

3.3 對煤樣進行工業(yè)分析的問題

在當前針對于煤樣進行工業(yè)分析時，可以選擇分析方法具有多樣性特點，但每一種分析方法其都有自己的適用范圍，一旦沒有認真考慮分析方法的適用范圍而選擇了不適宜的方法，這樣最后對煤樣的工業(yè)分析結果必然會對煤樣質量化驗結果的準確性帶來不利影響。在實際工業(yè)分析過程中，分析人員也是最為重要的一項影響因素。當分析人員專業(yè)技能不高，操作不熟練，這樣在實際操作過程中會存在人為操作上的失誤，針對于實驗過程中一些問題在處理上也存在經(jīng)驗不足問題，無法及時對問題發(fā)生的原因進行分析并采取靈活的處理方式，從而對最終的結果帶來影響。另外，對煤樣工業(yè)分析過程中，當儀器設備精密程度達不到標準要求時，也會對各項指標的測定帶來誤差。煤質化驗需要應用具有較高精密性的儀器設備，同時還要針對于這些儀器設備進行定期校驗，確保其性能能夠與規(guī)定要求相符，避免其在測量過程中產(chǎn)生誤差。

4 煤質化驗技術常見問題解決方法

4.1 控制好采樣與制樣

由于煤炭自身的性質較為特殊，因此要對煤質化驗過程中的具體程序也具有復雜性，這就要求在實際化驗過程中，需要嚴格依照標準要求來進行采樣和制樣，并對其中具體細節(jié)進行嚴格控制，確保操作的規(guī)范性，減少誤差發(fā)生的可能。具體采樣時，要確保采取的樣品要具有代表性，利用標準的采樣工具，保證煤炭取樣的均勻性，所采取的子樣也要與規(guī)定要求相符。在制作過程中，要嚴格按照制樣流程和工序進行規(guī)范操作，這樣利用少量樣品，即能夠將煤炭性能的真實情況更好的反映出來。

4.2 采用科學方法降低誤差

在對煤質進行化驗時，其誤差多數(shù)情況下來自于干燥誤差和分析誤差。在控制干燥誤差過程中，需要針對于煤樣來采取適宜的干燥方法，以此來保護煤樣的質量，可以針對大塊的煤樣放在鋼板上進行自然風干，對于有特殊需求的煤塊，可以采用烘干方法來對其進行干燥處理，在整個烘干過程中煤樣的性能不能發(fā)生改變。分析誤差是在對檢驗結果分析過程中產(chǎn)生的誤差，在防范過程中要求技術人員要努力提高自身的專業(yè)技能，并在日常生活中重視對自身知識的更新，積極參加各種培訓，以此來全面提高自身的化驗能力和數(shù)據(jù)分析能力，有效降低分析誤差的發(fā)生幾率。

4.3 建立煤質檢驗管理信息系統(tǒng)

構建煤質檢驗管理信息系統(tǒng)是指以計算機作為有效載體，從而達到提高工作效率的目的。當煤樣的運輸車進入運煤通道并駛上地磅后，車輛相關信息及重量立刻顯示在LED屏幕上。隨后，車輛根據(jù)屏幕線路指示進入“全自動機械化采樣區(qū)域”，根據(jù)車輛及燃煤相關信息，管控系統(tǒng)開始“指示”采樣機進行自動采樣。采樣完成后，汽車駛離采樣區(qū)，而采樣機所采取的煤樣則通過樣品合成，自動進入智能全自動制樣系統(tǒng)進行制樣，同時進入“智能全自動制樣系統(tǒng)作業(yè)區(qū)”。

5 結束語

在火電廠生產(chǎn)過程中，煤質化驗具有非常重要的作用。因此在實際化驗過程中，需要遵循煤質化驗控制指標，并對化驗人員的操作步驟進行規(guī)范，采用合理的煤質化驗技術來對煤樣展開具體的化驗。在實際化驗過程中針對于出現(xiàn)的問題要對其產(chǎn)生的原因進行分析，并積極采取有效的措施來降低人為操作和非人為操作所帶來的誤差，構建完善的煤質檢驗管理信息系統(tǒng)，實現(xiàn)煤質化驗的流程化和信息化管理，全面提高煤質化驗結果的準確性，為火電廠安全、穩(wěn)定的運營奠定良好的基礎。

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