淺析商品煤質量檢測風險預控管理

武利強

內蒙古自治區產品質量檢驗研究院 內蒙古呼和浩特 010070

1 煤炭質量要求

1.1 煤炭氣化用途

經過熱處理以氧氣、碳水化合物、氫氣、碳氧化合物等為介質將煤炭進行熱化學處理最終形成煤氣，用于多種用途。目前，我國主要有固定床氣化法以及沸騰層氣化法，前者要求原料煤含量大于75%，顆粒度要均勻，化學反應性越弱越差；后者要求原料化學反應性不低于65%，主要使用褐煤以及弱煤等[1]。

1.2 煤炭煉油用途

（1）加氫液化。將煤炭、相應催化劑以及重油放在一起進行混合，為了使得煤炭中的有機質進行破壞，對其施以高溫高壓，并且和氫氣進行反應轉化為低分子液態或者氣態產物，再經過進一步加工就可以得到更多的副產品。這種方法主要使用的是褐煤以及長焰煤，要求其絲炭含量不大于3%，灰分（Ag）含量不大于6%。（2）低溫干餾。在600 攝氏度左右的溫度下對煤炭進行干餾，獲得低溫焦油，同時半焦以及低溫焦爐煤氣也可以獲得。這種方法主要原料是褐煤、長焰煤、氣煤以及不粘煤等，其要求熱穩定性S+13 大于38%，顆粒直徑最好在20 毫米到80 毫米之間[2]。

2 制樣過程的風險預控

2.1 制樣過程風險源辨識

（1）破碎程序。使用精密度達不到要求或有偏倚的設備進行制樣，存在煤樣在制備過程產生偏倚或煤樣代表性降低風險；破碎煤樣前，沒有用同種煤樣沖洗破碎機或破碎機腔體、料斗清理不干凈，存在煤樣被污染風險；破碎過程中出現設備卡堵，清理出的煤樣直接扔棄，存在制樣精密度降低風險；破碎結束，出料斗中的煤樣清理不干凈，有剩料，存在煤樣代表性降低風險。（2）混合程序。采取堆錐法混合時，操作不規范，存在粒度偏倚或均勻性差風險；使用二分器混合時，操作不規范，存在煤樣出現偏倚風險；混合時將撒落的煤樣扔棄，沒有收集起來，存在煤樣代表性差的風險。

2.2 制樣過程風險源管控方法

（1）破碎程序。定期對設備進行核驗，不合格，不準使用；破碎煤樣前，設備使用待制樣品沖洗并將腔體、料斗清理干凈；出現設備卡堵，要將清理出的物料重新破碎；破碎結束，出料斗中的煤樣全部清理出來。（2）混合程序。使用堆錐法混合時，操作規范，倒堆2-3 次；采用二分器混合時，均勻來回擺動，撒落的煤樣應全部收集起來，重新縮分。

3 煤質分析技術概述

3.1 揮發分及灰分含量對吸附常數的影響

煤炭樣本中揮發分和灰分含量的不同會導致其吸附常數的差異，為了對揮發分和灰分對吸附常數的影響進行分析，首先將煤炭揮發分和灰分設置為系統的自變量，將吸附常數S1，將其進行線性回歸分析，其分析結果，如表1 所示。

表1 揮發分和灰分與吸附常數S1 模型分析結果

因此可得吸附常數S1 和煤炭煤揮發分、灰分的線性關系數學模型可表示為：

S1=63．636a1+39．001a2-16．332（1）

由式（1）分析可知，當灰分a2 恒定的情況下，其吸附常數S1 將隨著揮發分a1 的增加而逐漸增大，成正相關的關系。

由分析可知，煤炭的灰分和揮發分作為煤炭品質的一個關鍵指標數據，其和煤炭的變質程度有密切的關系，煤炭的質變越嚴重其中所含的揮發分就越少，其對CH4 氣體的吸附性能快速增加。

3.2 水分化驗分析

水分化驗包括內部水分以及外部水分兩種分析化驗部分，其分析的最終結果對于煤炭的價值具有較大的影響，所以也是煤質分類與化驗的關鍵環節之一。在水分化驗過程中，一定要盡量避免環境中的水分對于系統產生的影響，需要做好濕度的監控，保持實驗室的濕度處于相對恒定的狀態，也可以采用氮氣干燥等技術進行水分去除，適應性更強。

4 制樣過程的風險預控

4.1 制樣過程風險源辨識

（1）破碎程序。使用精密度達不到要求或有偏倚的設備進行制樣，存在煤樣在制備過程產生偏倚或煤樣代表性降低風險；破碎煤樣前，存在煤樣被污染風險；破碎過程中出現設備卡堵，存在制樣精密度降低風險；破碎結束，有剩料，存在煤樣代表性降低風險。（2）混合程序。采取堆錐法混合時，操作不規范，存在粒度偏倚或均勻性差風險；使用二分器混合時，操作不規范，存在煤樣出現偏倚風險；混合時將撒落的煤樣扔棄，沒有收集起來，存在煤樣代表性差的風險[3]。（3）縮分程序。使用堆錐四分法縮分時，動作不標準、倒堆次數不夠，存在煤樣偏倚或均勻性差風險；采用相鄰兩個扇形體制備下一階段樣品，存在煤樣粒度離析代表性降低風險；二分器縮分煤樣，始終取單側煤樣，存在煤樣偏倚風險。使用機械縮分時，沒有對縮分機進行精密度核驗、偏倚性實驗或使用精密度達不到要求、有偏倚的縮分設備，存在精密度不足風險．

4.2 制樣過程風險源管控方法

（1）破碎程序。定期對設備進行核驗，不合格，不準使用；破碎煤樣前，設備使用待制樣品沖洗并將腔體、料斗清理干凈；出現設備卡堵，要將清理出的物料重新破碎；破碎結束，出料斗中的煤樣全部清理出來。（2）混合程序。使用堆錐法混合時，操作規范，倒堆2-3 次；采用二分器混合時，均勻來回擺動，撒落的煤樣應全部收集起來，重新縮分。

5 結語

作為我國重要的能源類型，煤炭在我國的各個行業中都具有廣泛的應用。在進行煤質分類與化驗技術應用過程中，做好揮發分、灰分以及水分等重點環節的控制工作，確保化驗的有效性，更好的指導煤炭合理使用，為我國社會主義現代化建設貢獻一份力量。