任澤亞
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煤質分析是指利用各種物理或者化學的方法對煤炭的成分進行分析,根據煤質分析的結果將煤炭進行分類處理,以獲取最佳的處理方案,保證煤化工企業的生產效率和經濟性。目前煤化工企業中常用的煤質分析方法是根據煤礦提供的開采續接表,通過分析不同時間段不同煤層的開采量和混合比例,結合提前確定的不同煤層煤炭的煤質特性來判斷煤化工處理前的混合煤炭的煤質數據。該方案嚴重依賴于煤礦所提供的開采續接表,但由于近年來煤炭開采效率的不斷提高,開采續接表更新頻繁、準確性較低,無法滿足煤質精確分析的需求。同時由于煤炭續接表是將所有煤層開采情況單獨列出,因此在進行混合煤炭的煤質分析時,需要對各個煤炭的煤質數據、混合比例等進行專門的統計,工作量大、數據分析極易出現錯誤,因此給煤化工企業的煤質分析帶來了極大的困擾。
煤炭質量分析主要是進行煤炭試驗和分析,以便對煤炭質量和燃燒特性進行有效分析和了解,這通常導致采用化學和物理方法。在煤炭質量分析過程中,應按照中國有關法規和技術標準進行,可以為相關設備和工藝的設計和運行提供有效的基礎。現階段有兩種煤炭質量分析方法目前,國家煤炭質量分析標準符合國際標準,但仍然存在問題,妨礙了煤炭質量分析的有效性,并可能導致影響石油化工產品工藝和質量的誤差問題。在這方面,要深化煤炭質量分析,不斷提高煤炭質量分析的準確性,為煤炭石化產業的發展提供可靠的基礎。
在煤化工中,煤質分析主要是對煤炭中的水分、元素、揮發分和灰分、熱值進行分析。煤炭中水分的存在主要會因到煤炭的燃燒性,水分過高的煤炭不適宜煉焦,水分不足時則會導致煤炭在運輸和分選時粉塵過大,影響操作環境,損耗大,煉焦時易產生粉塵爆炸,危險性高。煤炭中的元素主要是指碳元素、硫元素和氮元素,其中硫元素與氮元素是產生大氣污染的最關鍵污染物,煤化工生產中一般需要提前測定煤炭中的元素含量,針對性的采取脫氮、脫硫處理,避免產生過大的環境污染。煤炭的揮發分主要指煤炭在一定環境下自由分解的能力,揮發分強的煤炭可以充分利用其揮發特質,提升其在煉焦、轉化過程中的效率和經濟性。若煤炭的揮發分不足者導致煤炭在轉化過程中的黏接性差,耐磨性不足。若煤炭的揮發性過大則會導致碳氫化合物揮發過大,使煤化工產物內的有機物下降,不利于焦炭質量的提升,因此在煤化工中需要合理的控制煤炭的揮發分。煤炭的灰分主要是指煤炭內的一種大顆粒雜質,其硬度比煤炭大,在煉制時難揮發,會直接影響煤炭的分選率和煉制質量,因此對于灰分大的煤炭在進行煤化工處理前需要進行去灰分處理。在粉煤氣化生產合成氣過程中,煤炭的熱值高低直接影響氣化效率。
通過對上述煤質分析誤差原因的概述,將誤差可分類為系統誤差、隨機誤差和過失。系統誤差有分析方法本身誤差、儀器誤差和人員操作誤差;過失是指操作人員由于粗心大意把數據記錄或計算錯誤、讀錯數值等造成的誤差。對此,為了使煤質分析結果與原煤樣真實值更貼近,可采用以下誤差控制策略。
在煤質分析中有多種檢測標準和方法,對于不同煤樣特性或企業需求,其檢測方法也有不同。如果選擇不合實際的檢測方法會導致結果偏差,影響后續工作。對此,煤質檢測中心應該充分考慮實驗室自身情況和企業檢測項目要求,選擇制定出一整套煤質檢測標準體系。包括有煤樣采集標準方法、煤樣制備標準方法、儀器設備標準操作規程、煤樣分析的標準實驗操作步驟和標準計算步驟等。只要嚴格遵循標準體系進行煤質分析,能有效降低系統誤差中的分析方法本身誤差、儀器誤差、和人員操作誤差等。
為了提高煤炭質量分析的準確性,我們需要制定切合實際運行需要的實用戰略,不斷提高解決方案配置的合理性,提高煤炭質量分析工作水平。因此,我們不僅要對解決方案設備進行嚴格篩選和發現,還要根據需要完成解決方案配置工作,還要管理解決方案配置人員,包括嚴格篩選操作能力強的專業人員,并充分記錄時間
在整個煤質分析過程中很多檢測誤差,是由工作人員不規范、不熟練操作所造成的。為了進一步避免人為因素造成的誤差,以工作人員業務水平提升、職業素養培訓和人員科學管理作為誤差控制策略重點工作。①提升工作人員專業水平,煤質分析是一種涉及知識面較廣的工作,不僅要求對煤炭知識有了解,還要懂煤質分析原理、實驗步驟、儀器操作和數據處理。因此,需要邀請本單位或外單位行業專家進行定期組織培訓,培訓結束后以卷面考試、手指口述或學習筆記查閱等形式進行效果評價,做到知識盲點的填補。還可以定期組織技能比賽,在比賽中提升業務水平;②增強職業素質,在工作中由于工作人員粗心大意、不遵守規章制度,會產生分析誤差。提高工作人員責任意識勢在必行,可進行職業教育培訓或優秀員工集體學習;③人員科學管理,很多企業是連續性生產,這就要求每個班組人員搭配要科學合理。
煤炭質量分析對所開采煤炭的質量和數量有重要影響,因此,測試不僅必須嚴格按照標準要求進行測量,而且還必須確保分析結果的準確性,并與調查人員合作分析勘探結果的可靠性為了提高煤質分析結果的準確性并盡量減少誤差,操作人員必須能夠判斷和分析試驗結果的準確性,根據有關的測量標準研究問題的原因,并最終為以下方面提供最有效和最準確的方法。