夏世文

摘 要：在當(dāng)前我國火電廠生產(chǎn)過程中，還是主要以煤炭作為生產(chǎn)燃料，因此煤炭質(zhì)量會(huì)對(duì)火電廠能量轉(zhuǎn)換帶來較大的影響。為了確保煤炭的質(zhì)量，火電廠需要運(yùn)用煤質(zhì)化驗(yàn)技術(shù)，針對(duì)煤炭品質(zhì)進(jìn)行檢測。文中從煤質(zhì)化驗(yàn)主要技術(shù)的應(yīng)用入手，分析了煤質(zhì)化驗(yàn)技術(shù)的控制指標(biāo)，并進(jìn)一步針對(duì)火電廠煤質(zhì)化驗(yàn)技術(shù)應(yīng)用中常見問題及具體解決方法進(jìn)行了具體的闡述。

關(guān)鍵詞：火電廠；煤質(zhì)化驗(yàn)技術(shù)；應(yīng)用；控制指標(biāo)；問題；方法

中圖分類號(hào)：TM621 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2018）16-0179-02

Abstract： In the current production process of thermal power plants in China， coal is still mainly used as the production fuel， so the quality of coal will have a great impact on the energy conversion of thermal power plants. In order to ensure the quality of coal， thermal power plants need to use coal quality testing technology to test the quality of coal. Starting with the application of the main technology of coal quality test， this paper analyzes the control index of coal quality test technology， and further expounds the common problems and concrete solutions to the application of coal quality test technology in thermal power plant.

Keywords： thermal power plant； coal quality test technology； application； control index； problem； method

前言

我國是煤炭儲(chǔ)量大國，因此在當(dāng)前能源結(jié)構(gòu)中，煤炭也是最主要的消耗能源，各行各業(yè)在發(fā)展過程中對(duì)煤炭的需求量較大。特別是火電廠生產(chǎn)過程中，煤炭作為最主要的燃料，其質(zhì)量會(huì)直接影響到火電廠的正常生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)效益的實(shí)現(xiàn)。因此火電廠生產(chǎn)過程中煤質(zhì)化驗(yàn)技術(shù)的應(yīng)用變得尤為重要。

1 煤質(zhì)化驗(yàn)主要技術(shù)的應(yīng)用

1.1 發(fā)熱量的檢測

在煤質(zhì)化驗(yàn)過程中，針對(duì)于煤炭發(fā)熱量的測量作為其中非常關(guān)鍵的一項(xiàng)內(nèi)容，同時(shí)發(fā)熱量檢測數(shù)據(jù)也是對(duì)煤炭質(zhì)量優(yōu)劣進(jìn)行判定的主要標(biāo)準(zhǔn)。在對(duì)煤炭發(fā)熱量進(jìn)行檢測過程中，需要單獨(dú)設(shè)置實(shí)驗(yàn)室，而且整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中溫度宜控制在15℃-30℃范圍內(nèi)，溫差以1℃左右為宜。整個(gè)檢測過程中，實(shí)驗(yàn)室內(nèi)不能有空氣對(duì)流現(xiàn)象，不能陽光，實(shí)驗(yàn)室門窗以設(shè)置為北向，以此來避免出現(xiàn)陽光直射的情況。在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中，需要嚴(yán)格遵守相關(guān)的操作規(guī)程，保證氧氣的充足，確保煤炭的充分燃燒。

1.2 揮發(fā)分的檢測

在對(duì)煤質(zhì)進(jìn)行衡量時(shí)，揮發(fā)分也是一項(xiàng)重要的指標(biāo)。揮發(fā)分為樣本煤與空氣隔絕后，基于一定溫度下，通過加熱產(chǎn)生的氣體和液體的總和。在對(duì)揮發(fā)分進(jìn)行檢測過程中，可以通過選取1克的樣品煤，并將其放入坩堝內(nèi)，在900℃的環(huán)境下對(duì)其加熱7分鐘，并對(duì)相應(yīng)的氣體和液體進(jìn)行檢測，當(dāng)氣體和液體含量都較高時(shí)，則表明煤炭質(zhì)量較好。

1.3 水分的檢測

煤炭的內(nèi)在和表層都含有一定的水分，內(nèi)在水分作為煤炭的固有水分，表層水分處于煤炭表層或是細(xì)縫中，當(dāng)煤炭水分含量與煤炭的可燃性之間呈現(xiàn)反比例的關(guān)系，即當(dāng)水分含量越高時(shí)，煤炭的可燃性和發(fā)熱量則會(huì)越低。一旦煤炭中水分含量大于11%時(shí)，則會(huì)對(duì)火電廠設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)帶來較大的影響。而且煤炭水分含量越高，其運(yùn)輸成本也會(huì)隨之增加，煤炭的性能則會(huì)下降。因此對(duì)于煤炭水分的檢測十分重要，是整個(gè)煤質(zhì)檢驗(yàn)環(huán)節(jié)不可忽視的一環(huán)。

1.4 灰分的檢測

灰分為煤炭中可以燃燒物質(zhì)在充分燃燒后形成的殘?jiān)?，?duì)于煤炭來講，在其燃燒過程中灰分沒有熱量產(chǎn)生，甚至還會(huì)吸收熱量，因此當(dāng)灰分含量越高情況下，煤炭的發(fā)熱量則會(huì)降低，而且當(dāng)灰分較多時(shí)，也會(huì)影響鍋爐的正常運(yùn)行。在對(duì)灰分進(jìn)行檢測時(shí)，需要利用到灰皿、石棉板等在高溫度下進(jìn)行檢測，確保整個(gè)檢驗(yàn)步驟的正確性，確?；曳謾z測能夠達(dá)到較高的精度水平。

1.5 含硫量的檢測

煤炭燃燒過程中會(huì)有大量的二氧化硫和硫化氫產(chǎn)生，這類物質(zhì)在對(duì)環(huán)境帶來危害的同時(shí)，還會(huì)破壞鍋爐設(shè)備，導(dǎo)致鍋爐出現(xiàn)腐蝕和結(jié)焦等現(xiàn)象，影響鍋爐設(shè)備的運(yùn)行效率。在對(duì)煤炭含硫量檢測時(shí)，通常會(huì)采用高溫燃燒法和艾氏重量法等來進(jìn)行具體的化驗(yàn)檢測。

2 煤質(zhì)化驗(yàn)的控制指標(biāo)

2.1 時(shí)間控制指標(biāo)

時(shí)間控制指標(biāo)在整個(gè)煤質(zhì)化驗(yàn)過程中具有關(guān)鍵性的作用，通過控制化驗(yàn)時(shí)間可以有效保證煤質(zhì)化驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。因此在實(shí)際化驗(yàn)過程中，要求操作人員要嚴(yán)格按照時(shí)間來對(duì)檢驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行計(jì)算。通常在實(shí)際化驗(yàn)過程中，煤質(zhì)樣品在高溫爐內(nèi)的時(shí)間為5min，當(dāng)燃燒時(shí)間達(dá)不到時(shí)，煤樣會(huì)出現(xiàn)未燃盡或是煤術(shù)試品出現(xiàn)所廢等情況。

2.2 含硫量控制指標(biāo)

在對(duì)煤質(zhì)進(jìn)行化驗(yàn)過程中，當(dāng)化驗(yàn)的樣品在燃燒過程中有大量的二氧化碳和硫化氫產(chǎn)生時(shí)，則表明煤質(zhì)樣品中含硫量與規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)范圍不一致，超出標(biāo)準(zhǔn)范圍，這類煤炭在電廠鍋爐中進(jìn)行使用時(shí)，會(huì)對(duì)鍋爐設(shè)備帶來嚴(yán)重的破壞，同時(shí)也會(huì)對(duì)空氣帶來較大的污染。

2.3 溫度控制指標(biāo)

煤質(zhì)化驗(yàn)工作一般是在高溫爐內(nèi)進(jìn)行，其溫度應(yīng)該控制在900℃左右。操作流程為：首先，確保高溫爐內(nèi)的溫度控制在900℃左右；其次，在高溫爐內(nèi)放置煤質(zhì)化驗(yàn)試品，燃燒5min。

3 煤質(zhì)化驗(yàn)技術(shù)中的常見問題

3.1 煤樣采取中的問題

在對(duì)煤炭進(jìn)行采樣過程中，當(dāng)采樣過程中布點(diǎn)不均勻時(shí)，這樣所采集到的煤樣則會(huì)不具有代表性，無法反映出整個(gè)煤炭的質(zhì)量，從而影響到最終的化驗(yàn)結(jié)果。同時(shí)在煤質(zhì)化驗(yàn)過程中，由于對(duì)于煤樣的數(shù)目和質(zhì)量都具有具體的要求，當(dāng)實(shí)際化驗(yàn)過程中并沒有按照規(guī)定要求來進(jìn)行采樣時(shí)，即采取的煤樣數(shù)目和質(zhì)量都與煤質(zhì)化驗(yàn)要求不符，則會(huì)影響化驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。另外，在煤樣采取單元制作過程中，針對(duì)于其他各種因素的影響沒有進(jìn)行充分考慮，這就導(dǎo)致煤樣采取單元與煤質(zhì)化驗(yàn)要求不相符。

3.2 煤樣制作的問題

在煤樣制作過程中，由于需要經(jīng)過破碎、混合、縮分、干燥等諸多環(huán)節(jié)，任何一個(gè)環(huán)節(jié)存在操作不當(dāng)問題，都會(huì)對(duì)煤樣制作質(zhì)量帶來不利影響。在具體的煤樣破碎環(huán)節(jié)中，如果采用的破碎方法不當(dāng)或是顆粒度沒有達(dá)到規(guī)定要求時(shí)，煤術(shù)水分會(huì)出現(xiàn)流失。當(dāng)煤樣混合不均勻，煤樣留棄工作不到位、干燥時(shí)溫度控制不合理等，這些問題的存在都會(huì)影響煤樣制作的質(zhì)量，從而對(duì)最終化驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性帶來不利影響。

3.3 對(duì)煤樣進(jìn)行工業(yè)分析的問題

在當(dāng)前針對(duì)于煤樣進(jìn)行工業(yè)分析時(shí)，可以選擇分析方法具有多樣性特點(diǎn)，但每一種分析方法其都有自己的適用范圍，一旦沒有認(rèn)真考慮分析方法的適用范圍而選擇了不適宜的方法，這樣最后對(duì)煤樣的工業(yè)分析結(jié)果必然會(huì)對(duì)煤樣質(zhì)量化驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性帶來不利影響。在實(shí)際工業(yè)分析過程中，分析人員也是最為重要的一項(xiàng)影響因素。當(dāng)分析人員專業(yè)技能不高，操作不熟練，這樣在實(shí)際操作過程中會(huì)存在人為操作上的失誤，針對(duì)于實(shí)驗(yàn)過程中一些問題在處理上也存在經(jīng)驗(yàn)不足問題，無法及時(shí)對(duì)問題發(fā)生的原因進(jìn)行分析并采取靈活的處理方式，從而對(duì)最終的結(jié)果帶來影響。另外，對(duì)煤樣工業(yè)分析過程中，當(dāng)儀器設(shè)備精密程度達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求時(shí)，也會(huì)對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)的測定帶來誤差。煤質(zhì)化驗(yàn)需要應(yīng)用具有較高精密性的儀器設(shè)備，同時(shí)還要針對(duì)于這些儀器設(shè)備進(jìn)行定期校驗(yàn)，確保其性能能夠與規(guī)定要求相符，避免其在測量過程中產(chǎn)生誤差。

4 煤質(zhì)化驗(yàn)技術(shù)常見問題解決方法

4.1 控制好采樣與制樣

由于煤炭自身的性質(zhì)較為特殊，因此要對(duì)煤質(zhì)化驗(yàn)過程中的具體程序也具有復(fù)雜性，這就要求在實(shí)際化驗(yàn)過程中，需要嚴(yán)格依照標(biāo)準(zhǔn)要求來進(jìn)行采樣和制樣，并對(duì)其中具體細(xì)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格控制，確保操作的規(guī)范性，減少誤差發(fā)生的可能。具體采樣時(shí)，要確保采取的樣品要具有代表性，利用標(biāo)準(zhǔn)的采樣工具，保證煤炭取樣的均勻性，所采取的子樣也要與規(guī)定要求相符。在制作過程中，要嚴(yán)格按照制樣流程和工序進(jìn)行規(guī)范操作，這樣利用少量樣品，即能夠?qū)⒚禾啃阅艿恼鎸?shí)情況更好的反映出來。

4.2 采用科學(xué)方法降低誤差

在對(duì)煤質(zhì)進(jìn)行化驗(yàn)時(shí)，其誤差多數(shù)情況下來自于干燥誤差和分析誤差。在控制干燥誤差過程中，需要針對(duì)于煤樣來采取適宜的干燥方法，以此來保護(hù)煤樣的質(zhì)量，可以針對(duì)大塊的煤樣放在鋼板上進(jìn)行自然風(fēng)干，對(duì)于有特殊需求的煤塊，可以采用烘干方法來對(duì)其進(jìn)行干燥處理，在整個(gè)烘干過程中煤樣的性能不能發(fā)生改變。分析誤差是在對(duì)檢驗(yàn)結(jié)果分析過程中產(chǎn)生的誤差，在防范過程中要求技術(shù)人員要努力提高自身的專業(yè)技能，并在日常生活中重視對(duì)自身知識(shí)的更新，積極參加各種培訓(xùn)，以此來全面提高自身的化驗(yàn)?zāi)芰蛿?shù)據(jù)分析能力，有效降低分析誤差的發(fā)生幾率。

4.3 建立煤質(zhì)檢驗(yàn)管理信息系統(tǒng)

構(gòu)建煤質(zhì)檢驗(yàn)管理信息系統(tǒng)是指以計(jì)算機(jī)作為有效載體，從而達(dá)到提高工作效率的目的。當(dāng)煤樣的運(yùn)輸車進(jìn)入運(yùn)煤通道并駛上地磅后，車輛相關(guān)信息及重量立刻顯示在LED屏幕上。隨后，車輛根據(jù)屏幕線路指示進(jìn)入“全自動(dòng)機(jī)械化采樣區(qū)域”，根據(jù)車輛及燃煤相關(guān)信息，管控系統(tǒng)開始“指示”采樣機(jī)進(jìn)行自動(dòng)采樣。采樣完成后，汽車駛離采樣區(qū)，而采樣機(jī)所采取的煤樣則通過樣品合成，自動(dòng)進(jìn)入智能全自動(dòng)制樣系統(tǒng)進(jìn)行制樣，同時(shí)進(jìn)入“智能全自動(dòng)制樣系統(tǒng)作業(yè)區(qū)”。

5 結(jié)束語

在火電廠生產(chǎn)過程中，煤質(zhì)化驗(yàn)具有非常重要的作用。因此在實(shí)際化驗(yàn)過程中，需要遵循煤質(zhì)化驗(yàn)控制指標(biāo)，并對(duì)化驗(yàn)人員的操作步驟進(jìn)行規(guī)范，采用合理的煤質(zhì)化驗(yàn)技術(shù)來對(duì)煤樣展開具體的化驗(yàn)。在實(shí)際化驗(yàn)過程中針對(duì)于出現(xiàn)的問題要對(duì)其產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析，并積極采取有效的措施來降低人為操作和非人為操作所帶來的誤差，構(gòu)建完善的煤質(zhì)檢驗(yàn)管理信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)煤質(zhì)化驗(yàn)的流程化和信息化管理，全面提高煤質(zhì)化驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，為火電廠安全、穩(wěn)定的運(yùn)營奠定良好的基礎(chǔ)。

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