陳永光 蒲東海 陳世陽 馮訓(xùn)成 龍菊

摘要：

發(fā)熱量是煤炭作為燃料利用一個重要的煤質(zhì)特性指標(biāo)，在發(fā)熱量項目測試中經(jīng)常會遇到諸多異常的情況，如：氧彈漏氣、點火失敗、測試結(jié)果的準確性和精密度差等，給煤炭分析人員帶來了極大的困擾。本人從事煤質(zhì)檢測多年，總結(jié)了煤炭發(fā)熱量測試過程中常見的問題和處理對策，與大家共同交流、分享。

關(guān)鍵詞：

發(fā)熱量;漏氣;點火失敗;準確性;精密度

中圖分類號：

TQ533

文獻標(biāo)識碼：

A

文章編號：

1672-9129（2020）15-0180-02

前言：對于以煤炭作為生存根本的火電企業(yè)，煤炭占了發(fā)電成本的70%以上，而其特性指標(biāo)—發(fā)熱量不僅是計價、結(jié)算重要指標(biāo)，同時對煤炭的儲存和配煤摻燒都有重要的指導(dǎo)作用。因此規(guī)范發(fā)熱量試驗流程，確保試驗結(jié)果的準確性就顯得尤為的重要。但是測試過程中經(jīng)常會出現(xiàn)各式各樣的問題，針對問題如何開展原因分析并提出解決辦法是持續(xù)做好本項工作的關(guān)鍵。

1氧彈漏氣的原因分析和解決方法

1.1氧彈漏氣的原因。雖然氧彈定期有進行不低于20.0MPa的水壓試驗，但是由于發(fā)熱量試驗的特殊性和反應(yīng)生成產(chǎn)物的腐蝕等原因，氧彈或多或少都會發(fā)生不嚴密的現(xiàn)象，若不及時消除，輕則會導(dǎo)致試樣燃燒不完全、測試結(jié)果偏低、點火失敗，重則可能使氧彈帽崩離或整個氧彈崩出熱量計傷害操作者，而造成事故[1]。

從事多年的發(fā)熱量試驗總結(jié)，氧彈漏氣主要發(fā)生在氧彈進出口閥和針形閥，究其主要原因都是各部件連接部分橡皮圈彈性不好、部件磨損、人為拆卸不當(dāng)造成的接觸不嚴密所致[1]。

1.2解決方法。

（1）由于橡皮圈使用時間過長，橡皮圈老化而造成橡皮圈失去彈性時，應(yīng)更換新的橡皮圈。

（2）氧彈放置在較干燥的環(huán)境一段時間后，由于橡皮圈過于干燥而造成橡皮圈失去彈性時，應(yīng)在做試驗前，往橡皮圈上澆點純凈水，使它適度的溶脹，然后用氧彈布將其擦干即可[1]。

（3）橡皮圈上有雜質(zhì)造成漏氣時，應(yīng)將橡皮圈沖洗干凈，重新擰緊即可。

（4）長時間試驗，含硫氣體腐蝕部件以及人為拆卸不當(dāng)造成部件變形磨損而導(dǎo)致氧彈漏氣時，應(yīng)更換新的部件或返回原產(chǎn)，待水壓試驗合格后才能使用[2]。

2發(fā)熱量測試點火失敗的原因分析和解決方法

2.1點火失敗的原因。發(fā)熱量試驗包括初期、主期、末期三個階段，其中一個關(guān)鍵點就是初期結(jié)束程序開始點火，當(dāng)通過屏幕觀察主期溫升曲線斜率較大時，說明點火已成功，否則都得查明點火失敗的原因并重新進行發(fā)熱量測試。但不是每一次都很順利，有時儀器提示點火失敗，整個試驗就要重新開始，同時查找點火不成功的原因?，F(xiàn)就結(jié)合多年的工作經(jīng)驗，對點火失敗的原因進行簡單的分析，總的來說主要是三個方面的原因：點火線路不通、點火線路短路和其他原因。

（1）點火線路短路主要有以下兩個方面的原因：

①隔熱屏與坩堝架有短路現(xiàn)象。

②點火絲接觸坩堝。

（2）點火線路不通主要有以下四個方面的原因：

①點火電極或坩堝架表面氧化生銹，使接觸電阻增大;

②點火絲未裝好。

③點火控制器到點火電極之間出了問題，可能點火電極在桶蓋夾層中斷路、短路或點火板損壞。

④點火電極與氧彈接觸不良。

（3）其他原因。

①攪拌電機燒壞或攪拌電機軸與攪拌固定螺絲松動了，引起電機轉(zhuǎn)而攪拌桿不轉(zhuǎn)，固定攪拌葉片的螺絲松動而攪拌桿轉(zhuǎn)而葉片不轉(zhuǎn)。

②感溫探頭故障（探頭線接反）。

③點火絲與煤樣距離太遠，或試樣被打濕。

④煤樣的揮發(fā)分含量較低且煤粉的顆粒較大。

⑤未充氧或充氧壓力不足。

2.2解決方法：

（1）重新固定攪拌葉片、重新安裝攪拌桿系統(tǒng)及更換攪拌電極、以及重新矯正攪拌葉片。

（2）重新連接探頭線

（3）重新連接點火絲，使點火絲與煤樣的距離適當(dāng)。

（4）重新連接點火絲，使點火絲與坩堝保持一定的距離。

（5）重新進行充氧，使充氧壓力滿足要求。

（6）重新裝配隔熱屏和坩堝架。

（7）用細砂紙打磨點火電極柱和坩堝架，必要時更換點火電極桿和坩堝架。

（8）重新連接點火絲，使點火絲與電極柱有良好的接觸。

（9）將桶蓋打開，用一根點火絲捆在兩點火電極上，運用程序硬件調(diào)試中點擊點火按鈕，點火絲不熔斷則更換新的點火繼電器。

（10）重新調(diào)整或更換點火電極。

（11）對于揮發(fā)分較低的煤樣應(yīng)在坩堝底部墊一層石棉絨或是用擦鏡紙進行包裹且加大充氧壓力，同時保證煤粉樣全部通過0.2mm的標(biāo)準篩。

（12）對已打濕的煤樣重新稱取。

3測試結(jié)果準確性及精密度差的分析和解決辦法

3.1發(fā)熱量測試結(jié)果準確性和精密度差的原因。發(fā)熱量測試對電力安全和經(jīng)濟運行均具有重要的意義，不僅表現(xiàn)在作為煤炭質(zhì)量驗收、核算發(fā)電成本的重要依據(jù)以及設(shè)計鍋爐機組的重要參數(shù)，也是計算發(fā)供電煤耗經(jīng)濟指標(biāo)的依據(jù)之一，因此如何保證發(fā)熱量測試結(jié)果的準確性和精密度就顯得尤為的重要。以下是多年進行煤炭發(fā)熱量測試，遇到的問題及原因分析：

（1）早晨進行苯甲酸標(biāo)準物質(zhì)發(fā)熱量測試，第一個結(jié)果偏低較多，主要是儀器停置一個晚上，內(nèi)外夾層有空氣溫度較低，測試時內(nèi)筒的熱量有損失。

（2）用苯甲酸進行發(fā)熱量測試時，測試結(jié)果一直偏大，且有逐漸增大的趨勢，主要的原因是氧彈內(nèi)的上下隔墊腐蝕較嚴重，有熱量釋放。

（3）測試發(fā)熱量過程中，重復(fù)性較差，偏差較大，可能的原因是稱量不準（天平數(shù)據(jù)波動較大）或操作有誤（連接點火絲時將煤樣彈出）、內(nèi)外夾層中有水、測試環(huán)境條件不符合國家標(biāo)準。

（4）測試變質(zhì)程度高的標(biāo)準煤樣時，結(jié)果老是偏低，主要是因為變質(zhì)程度高的煤樣揮發(fā)份較低，容易燃燒不完全。

（5）測試煤樣時，發(fā)熱量重復(fù)測定的結(jié)果總是高高低低，相差很遠，主要的原因是攪拌器故障或是攪拌的速度不均勻，造成內(nèi)筒水溫各區(qū)域不均衡[1]。

（6）發(fā)熱量測試結(jié)果的精密度不好，可能的原因是熱容量發(fā)生變化、未按對應(yīng)的氧彈選擇正確的熱容量或是氧彈有漏氣造成試驗燃燒不充分。

（7）煤粉樣粒度大小不均，稱量前混合方式不對造成粒度離析，致使測試結(jié)果的重復(fù)性較差。

（8）沖洗氧彈的清水溫度與室溫相差較多，造成氧彈試驗過程中與內(nèi)筒水有額外的熱交換，引起發(fā)熱量測定值偏高或者偏低。

（9）每次清洗后的氧彈未擦干，內(nèi)壁和外壁殘留較多水，引起發(fā)熱量測定值偏低。

（10）分析試樣從制樣間送至實驗室，因為兩個房間濕度不一樣，試樣平衡時間過短，空干基水分變化較大，造成干基發(fā)熱量偏差。

（11）熱量計的進水閥和放水閥故障，造成內(nèi)筒水量不恒定，過多或過少，引起發(fā)熱量偏高或偏低。

3.2解決方法。

（1）早晨先將儀器打開程序進行預(yù)熱，并進行一次廢樣測試，使內(nèi)外夾層的空氣溫度達到平衡，減少與內(nèi)筒進行熱交換。

（2）將氧彈按規(guī)程進行拆卸，對已腐蝕的隔墊進行更換，重新裝好氧彈即可。

（3）將電子天平打開預(yù)熱至少一個小時，操作細致使點火絲與煤樣表面保持適當(dāng)?shù)木嚯x，清除內(nèi)外夾層中的水在進行試驗，發(fā)熱量測試的環(huán)境要符合標(biāo)準控制要求，避免環(huán)境條件急劇變化。

（4）對于變質(zhì)程度高的煤樣，應(yīng)稱取少量的煤樣并用擦鏡紙進行包裹，同時將氧氣的壓力提高至3.2MPa，然后在進行試驗[2]。

（5）將攪拌器的接線重新布置上緊，重新固定攪拌葉片、重新安裝攪拌桿系統(tǒng)及更換攪拌電極、以及重新矯正攪拌葉片。

（6）重新進行熱容量的標(biāo)定，按試驗氧彈選擇正確的熱容量進行試驗，消除氧彈漏氣故障。

（7）煤樣制成0.2mm后，應(yīng)全部通過0.2mm標(biāo)準篩，測試過程應(yīng)嚴格按照國家標(biāo)準的程序進行。

（8）熱量室放置一個專用清水桶，每天提前儲存定量并與室溫平衡的水，用于清洗氧彈。

（9）增強操作的規(guī)范性，確保每次發(fā)熱量測試氧彈內(nèi)、外表面沒有自由水。

（10）每天早晨從制樣間送至試驗準備間的一般分析試驗煤樣，應(yīng)打開瓶蓋，讓煤樣充分平衡，同時項目測試之間保持瓶蓋蓋緊。

（11）每次發(fā)熱量測試完畢，仔細觀察內(nèi)筒中的水是否放干凈，或者發(fā)熱量曲線突升，就應(yīng)該檢查一下熱量計的進水閥和放水閥。

4結(jié)語

煤炭是火電企業(yè)賴以生存的口糧，口糧的優(yōu)劣直接關(guān)系企業(yè)的安全和利益，作為煤炭品質(zhì)的第一道把關(guān)者，唯有嚴格執(zhí)行操作標(biāo)準，增強工作責(zé)任心，不斷的發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題，積累豐富的經(jīng)驗，才能確保企業(yè)安全、經(jīng)濟運行。

參考文獻：

[1]煤質(zhì)分析應(yīng)用技術(shù)指南（第2版），李英華;主編.—北京：中國標(biāo)準出版社，2009.

[2]燃料分析技術(shù)問答（第三版），方文沐;杜惠敏;李天榮編著.—北京：中國電力出版社，2005.

作者簡介：陳永光（1985-），男，工程師，主要從事電廠化學(xué)技術(shù)管理、環(huán)保監(jiān)督管理和燃料技術(shù)監(jiān)督相關(guān)工作。