探析煤質檢測中的自動化測試儀及其技術

張海振

華電濰坊發電有限公司 山東 濰坊 261204

引言

煤炭作為一種不可再生的重要能源資源，也是應用最廣泛的一次能源，是我國經濟發展的重要推動力。在火電廠，煤作為電力生產的原料，利用其燃燒產生的熱能轉化為二次能源的電能，煤炭成本占火電廠生產成本的70%以上，煤質檢測為入廠煤質驗收、采購結算、煤耗計算、煤場管理、入爐煤質監督等提供可靠煤質數據，對電廠安全生產具有重要意義。在煤質檢測中引進先進自動化測試儀，不僅可以提升煤質檢測的工作效率，減輕檢測人員的工作量，還可以大大降低測試誤差，使檢測結果更加精準，有效提高了電廠燃煤的科學管理水平。

1 煤質檢測與自動化檢測系統發展現狀

現階段，有很多科研企業、高校紛紛對煤質檢測信息化系統展開研究，并相繼開發了一些自動化檢測儀器。一些煤質檢測設備制造廠家為了進一步提升自身競爭力，也參與到煤質自動檢測系統的硬件設備和軟件設施開發隊伍中來，這極大地推動了煤質自動化檢測儀器和軟件的融合。很多裝機容量較大、技術較為先進的火電廠都逐漸朝著信息化、自動化、智能化的方向發展，通過借助互聯網信息技術，為煤質檢測設備使用奠定良好基礎，還有利于構建高效、真實、精準并且能實現實時傳輸信息數據的煤質檢測管理體系，為電廠生產工作提供便利。通過實時監控煤質，對生產運行狀況進行監督，進而對入爐煤進行調整，改善燃燒效率和鍋爐運行工況，為企業帶來更多的經濟效益。當前，很多企業在煤質檢測、數據收集等方面沒有完全實現自動化，而是處于一種半手工模式，導致信息收集不全面、傳遞不及時、信息不準確、效率低下等多種問題，無法適應現代化火電廠燃煤質量檢測和生產管理需求[1]。

2 煤質檢測儀器技術概述

隨著煤質檢測儀開始朝著自動化方向發展，當前已經可以實現送樣、棄樣、換樣等自動化處理，在檢測結果出來后，還可以自動上傳至計算機，提升了檢測結果的準確性，避免了人工處理導致的誤差。檢測操作過程更加便捷，使用更加方便，更加人性化。

煤質檢測儀實現自動化還可以提升操作的安全性，并且還可以達到環保的目的。在檢測過程中，可以將檢測的廢棄物進行自動化處理，避免對環境造成污染。隨著檢測儀器技術的進一步發展，其檢測結果也更加精準，可以達到國際標準要求，并且煤質檢測效率和儀器可靠性都大大提升。現代化檢測儀器和以往檢測儀器相對比，無論是檢測時間、檢測樣本的多樣性、指標等多方面都更具有優勢，而自動化檢測儀器的檢測功能更加廣泛，其檢測指標也更加全面、詳細和精細[2]。

3 煤質檢測中自動化檢測儀的應用

3.1 氧彈量熱儀的應用

發熱量是電力用煤最重要的質量特性指標，發熱量的測定采用氧彈熱量計法，氧彈熱量計可分為恒溫式和絕熱式兩種。C5500量熱儀主要用于測量煤質的發熱量，由氧彈、內筒、攪拌器、量熱溫度計等部件所組成。在測量時，需要將煤樣置于充有高壓過量氧氣的密閉氧彈中，確保煤樣的完全燃燒，放出的熱量為量熱系統所吸收，根據量熱系統中水的溫升計算出煤的發熱量。該設備具有測量精度高、操作方便、試驗快捷、運行穩定等優點，是目前應用最多的測熱設備。當前市場上新推出了一種新型量熱儀C5808，該量熱儀具有氧彈自動升降、識別氧彈編號、自動充氧和放氣、自動檢測充氧壓力、自動定量內筒水量等功能，采用的激光點火技術徹底告別了傳統的點火絲或棉線點火方式，自動化程度和智能化水平更高。

3.2 AS3200B自動測硫儀的應用

AS3200B自動測硫儀采用恒電流庫侖法，主要用于煤中全硫含量的測定，由空氣預處理、庫侖積分器、溫度控制、燃燒爐、電解池和攪拌器等部件所組成。可連續測20個試樣，也可在實驗過程中隨時添加或插入樣品。采用網口通訊，可以實現多端口控制、甚至遠程控制，具有自動保存試驗過程記錄的功能。樣品在500℃預熱后，送樣桿將試樣送入1150℃高溫區，煤樣在催化劑作用下完全燃燒分解，生成硫氧化物，被氣流帶入電解池中，二氧化硫與水生成亞硫酸，以電解碘化鉀溶液產生的碘滴定，根據電解所消耗的電量計算出煤中全硫含量。該儀器測定準確度高，測試結果重復性較好，檢測過程更加方便，不需要太多樣本就能夠完成檢測，自動化程度高，設計合理，故障維修便利，運行穩定可靠，測試結果準確。

3.3 工業分析儀的應用

煤的工業分析是一項電煤基礎測試項目，按照國標經典法完成一個煤樣的工業分析測定，通常需要6h或更長時間，而工業分析儀在樣品批量測定中，大大提升測試效率，能有效避免檢測數據報出時間的滯后，具有顯著優勢。MAG6700全自動工業分析儀采用熱重分析方法，將遠紅外加熱設備與稱量用的電子天平結合，在特定氣氛、溫度、時間條件下，對樣品稱重，計算出水分、灰分及揮發分等工業分析指標。該設備采用雙爐體設計，揮發分測試為單式爐，內水分和灰分測試為復式爐，可一次性完成19個樣品的指標測試，外置式天平配有實時稱重顯示屏，能實現精準稱量放樣，操作方便快捷，測試結果準確可靠。

4 結束語

在煤質檢測過程中量熱儀、測硫儀和工分儀是應用比較普遍的自動化檢測儀器，能夠實現煤質快速、準確檢測。應用自動化測試儀及其技術進行電廠燃煤質量檢測，可以有效提升火電廠燃料管理水平，有效改善燃燒效率和鍋爐運行工況，為企業帶來更多的效益，對推動我國數字化電廠建設和電煤行業發展具有重要價值。