關于煤質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(jù)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(yè)的生產(chǎn)效率和經(jīng)濟性。在當下煤化工企業(yè)普遍開展精細化管理、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)煤質發(fā)熱量、灰分以及全硫指標多煤礦來源采購，從而實現(xiàn)精準配煤，從而達到降本增效、環(huán)境保護的目的。通過分析不同煤礦各項指標來確定的不同煤礦煤炭的每日每月采購需求。該方案嚴重依賴于各個煤礦煤質的分析數(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，煤質的均勻性出現(xiàn)了很大的波動，給煤質分析的準確度帶來了挑戰(zhàn)。煤化工企業(yè)進行煤質分析時，需要對各個煤礦煤炭的煤質數(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)的煤質分析帶來了極大的困擾[1]。

2 煤質化驗中常出現(xiàn)的誤差

2.1 采樣過程中的誤差

在煤質質量分析檢測時，樣品的采取是煤質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)。這是事關煤炭檢測結果誤差高低的關鍵問題。根據(jù)調查結果顯示，在煤質檢驗的過程中80%的誤差都是煤質采樣的過程中所產(chǎn)生的。只有采取很有代表性的煤炭樣品，才能科學、高效、準確地檢驗煤炭的質量水平。在采取煤炭樣品的過程中，采取樣品的目標和采樣的方法、采樣點的選取、數(shù)量和每個子樣的量都有可能會導致不準確的采樣結果。在某種情況下，采取樣品過少或過多都是達不到科學采樣的要求，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量也存在著較大的誤差。抽取的樣品應該有一定的代表性，應該有效且科學。應該盡可能多地反映特定煤炭的整體質量水平。不具代表性的抽樣會嚴重地影響后續(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)境和設備。每一個環(huán)節(jié)都可能產(chǎn)生誤差，國家標準的煤樣質檢規(guī)定是樣品制備過程中最全面，最準確的基礎示范。例如：縮分時人為操作不當、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致結果的誤差增大。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矸石含量明顯大于小粒徑的煤質，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，更容易使煤炭本身的物理、化學性質發(fā)生變化，分析實驗時就得不到正確的結果。

3 煤質分析的要點

要想提高煤質化驗結果的準確性和可靠性，對煤質化驗方法進行科學的選擇是基礎也是關鍵。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合國家的行業(yè)技術標準與要求。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，從而會對相應的數(shù)量與質量起到顯著的代表作用。此外，采樣方式的選擇要根據(jù)煤質品種與類別的差異，從而使采樣環(huán)節(jié)的質量得到保證。

（3）對子樣質量影響最主要的因素就是樣品的標稱粒度，樣品的顆粒大小決定了樣品的質量參考標準。因此，要根據(jù)樣品的粒度對子樣的質量衡量工作進行開展，樣品結果不符合相關標準，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，使化驗結果更精確。

（5）煤質分析較少用到溶液，但使用庫倫法分析煤質全硫時電解液必須嚴格管理：第一，溶液要嚴格按要求進行配置；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）煤質分析過程中儀器使用種類多，因此儀器的準確度也會嚴重影響煤質分析數(shù)據(jù)的準確度。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)都要進行嚴格把控，從而預防偶然誤差的出現(xiàn)，使煤質檢驗數(shù)據(jù)更準確，對于檢測數(shù)據(jù)也要按規(guī)定嚴格記錄。

（7）提高檢測人員的素質。要想使煤質分析的精準度有所提升，檢測人員的素質和專業(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水平以及職業(yè)道德，這都是十分必要的。

4 結語

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)精準配煤，達到降本增效的目的。在此過程中煤質分析數(shù)據(jù)的準確性尤為關鍵。煤質分析準確性的提升需要重點從煤質的取樣和分析過程中的誤差控制兩個方面出發(fā)。