關(guān)于煤質(zhì)分析常見誤差和控制策略的探討

慕小軍

中煤陜西榆林能源化工有限公司 陜西榆林 719000

1 重要性分析

煤質(zhì)分析是指利用各種物理或者化學(xué)的方法對煤炭的成分進行分析，根據(jù)煤質(zhì)分析的結(jié)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(yè)的生產(chǎn)效率和經(jīng)濟性。在當(dāng)下煤化工企業(yè)普遍開展精細(xì)化管理、降本增效的大背景下，各個煤化工廠用煤大戶的電力發(fā)電、煤氣化裝置開始根據(jù)煤質(zhì)發(fā)熱量、灰分以及全硫指標(biāo)多煤礦來源采購，從而實現(xiàn)精準(zhǔn)配煤，從而達(dá)到降本增效、環(huán)境保護的目的。通過分析不同煤礦各項指標(biāo)來確定的不同煤礦煤炭的每日每月采購需求。該方案嚴(yán)重依賴于各個煤礦煤質(zhì)的分析數(shù)據(jù)，但由于近年來煤炭開采效率的不斷提高，開采深度及開采作業(yè)面廣度不斷增加，煤質(zhì)的均勻性出現(xiàn)了很大的波動，給煤質(zhì)分析的準(zhǔn)確度帶來了挑戰(zhàn)。煤化工企業(yè)進行煤質(zhì)分析時，需要對各個煤礦煤炭的煤質(zhì)數(shù)據(jù)、混合比例等進行專門的統(tǒng)計，工作量大、數(shù)據(jù)分析極易出現(xiàn)錯誤，因此給煤化工企業(yè)的煤質(zhì)分析帶來了極大的困擾[1]。

2 煤質(zhì)化驗中常出現(xiàn)的誤差

2.1 采樣過程中的誤差

在煤質(zhì)質(zhì)量分析檢測時，樣品的采取是煤質(zhì)檢測過程中最重要的環(huán)節(jié)，也是最有可能產(chǎn)生誤差的環(huán)節(jié)。這是事關(guān)煤炭檢測結(jié)果誤差高低的關(guān)鍵問題。根據(jù)調(diào)查結(jié)果顯示，在煤質(zhì)檢驗的過程中80%的誤差都是煤質(zhì)采樣的過程中所產(chǎn)生的。只有采取很有代表性的煤炭樣品，才能科學(xué)、高效、準(zhǔn)確地檢驗煤炭的質(zhì)量水平。在采取煤炭樣品的過程中，采取樣品的目標(biāo)和采樣的方法、采樣點的選取、數(shù)量和每個子樣的量都有可能會導(dǎo)致不準(zhǔn)確的采樣結(jié)果。在某種情況下，采取樣品過少或過多都是達(dá)不到科學(xué)采樣的要求，滿足不了采取的樣品需要具有代表性這一要求，因此所檢驗出來煤炭的質(zhì)量也存在著較大的誤差。抽取的樣品應(yīng)該有一定的代表性，應(yīng)該有效且科學(xué)。應(yīng)該盡可能多地反映特定煤炭的整體質(zhì)量水平。不具代表性的抽樣會嚴(yán)重地影響后續(xù)的煤炭檢查工作[2]。

2.2 制樣過程中的誤差

煤炭樣品制備包括煤炭的縮分、破碎、混勻以及干燥還有煤樣品存儲、制樣環(huán)境和設(shè)備。每一個環(huán)節(jié)都可能產(chǎn)生誤差，國家標(biāo)準(zhǔn)的煤樣質(zhì)檢規(guī)定是樣品制備過程中最全面，最準(zhǔn)確的基礎(chǔ)示范。例如：縮分時人為操作不當(dāng)、自身的粒度離析現(xiàn)象以及縮分前的試樣均勻性和縮分后的留存量都會導(dǎo)致結(jié)果的誤差增大。破碎時為了節(jié)省時間有時個別實驗室也會將煤炭樣品先進行篩分，再對超過粒徑的煤樣進行破碎，然后混勻再進行縮分。由于煤中矸石與煤硬度和易破碎程度不同，篩分后大粒徑的煤質(zhì)矸石含量明顯大于小粒徑的煤質(zhì)，因此在采用此方法的過程中，破碎時若有遺撒，混勻時混合程度不足，會帶來很大的誤差，必須加以關(guān)注。再比如在進行煤樣干燥時有時為了節(jié)約時間，會將干燥箱的溫度調(diào)高或者是直接在電爐上進行煤樣烘烤。這樣的溫度里，煤樣會更加容易氧化變質(zhì)，更容易使煤炭本身的物理、化學(xué)性質(zhì)發(fā)生變化，分析實驗時就得不到正確的結(jié)果。

3 煤質(zhì)分析的要點

要想提高煤質(zhì)化驗結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性，對煤質(zhì)化驗方法進行科學(xué)的選擇是基礎(chǔ)也是關(guān)鍵。采樣過程中，根據(jù)采樣地區(qū)的實際情況來選擇合適的采樣方法，比如最普遍的流動式采樣法和靜止式采樣法，采樣工作順利進行開展的前提就是要結(jié)合國家的行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與要求。具體方法如下：

（1）在樣品的采集中，對于存在較大差別的煤炭樣品要進行均勻的劃分處理，從而使由于煤炭質(zhì)量不均引起的系統(tǒng)誤差發(fā)生概率得到有效降低，然后通過采樣單元對總樣品的實際數(shù)量和比例進行制定。

（2）一般情況下，多個子樣共同組成了樣品單元，要使樣品的整體代表性得到充分的保證，每一個子樣都會充分的表現(xiàn)自己，從而會對相應(yīng)的數(shù)量與質(zhì)量起到顯著的代表作用。此外，采樣方式的選擇要根據(jù)煤質(zhì)品種與類別的差異，從而使采樣環(huán)節(jié)的質(zhì)量得到保證。

（3）對子樣質(zhì)量影響最主要的因素就是樣品的標(biāo)稱粒度，樣品的顆粒大小決定了樣品的質(zhì)量參考標(biāo)準(zhǔn)。因此，要根據(jù)樣品的粒度對子樣的質(zhì)量衡量工作進行開展，樣品結(jié)果不符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，采樣工作就要重新展開。采樣完成后，采樣報告就要立刻進行相似的編制，標(biāo)注各項條目都要清楚明了，方便數(shù)據(jù)的分析與對比。

（4）進行樣品的制備。就是根據(jù)化驗樣品的特性和各項參數(shù)進行深加工處理，然后通過使用干燥法和破碎法對樣品進行制備處理操作。樣品制備環(huán)節(jié)主要是通過對樣品自身特性的保證，從而使外界環(huán)境對制備過程的影響降到最低，使化驗結(jié)果更精確。

（5）煤質(zhì)分析較少用到溶液，但使用庫倫法分析煤質(zhì)全硫時電解液必須嚴(yán)格管理：第一，溶液要嚴(yán)格按要求進行配置；第二，把溶液放到陰涼的地方，避免陽光直射，對于相關(guān)時間、溶液濃度和操作人員姓名，都要在裝置外部做好備注；第三，溶液配制工作人員要掌握較強的操作技巧，保證配制工作順利進行。

（6）煤質(zhì)分析過程中儀器使用種類多，因此儀器的準(zhǔn)確度也會嚴(yán)重影響煤質(zhì)分析數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度。對于工業(yè)分析儀，烘箱，馬弗爐，量熱儀等儀器必須做到定期校正。嚴(yán)格遵守檢測規(guī)范流程。要按照檢測的流程規(guī)范進行檢測，各個環(huán)節(jié)都要進行嚴(yán)格把控，從而預(yù)防偶然誤差的出現(xiàn)，使煤質(zhì)檢驗數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確，對于檢測數(shù)據(jù)也要按規(guī)定嚴(yán)格記錄。

（7）提高檢測人員的素質(zhì)。要想使煤質(zhì)分析的精準(zhǔn)度有所提升，檢測人員的素質(zhì)和專業(yè)素養(yǎng)都要有一定程度的提升，同時增強工作人員的技術(shù)水平以及職業(yè)道德，這都是十分必要的。

4 結(jié)語

根據(jù)煤炭中水分、元素、揮發(fā)分和灰分的不同，可以將熱值、水分、灰分相近的合并為一類煤，通過簡化后就能夠優(yōu)化配煤方案，實現(xiàn)精準(zhǔn)配煤，達(dá)到降本增效的目的。在此過程中煤質(zhì)分析數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性尤為關(guān)鍵。煤質(zhì)分析準(zhǔn)確性的提升需要重點從煤質(zhì)的取樣和分析過程中的誤差控制兩個方面出發(fā)。