張仲兵；陳法剛

（三河發(fā)電有限責(zé)任公司，三河065201）

0 引言

我國(guó)人口數(shù)量正處于不斷增加的狀態(tài)，人們對(duì)于電能的需求也在逐步提升，火電廠為了可以滿足人們對(duì)于電能的需求也必須要增加電能產(chǎn)量，而發(fā)電效率則會(huì)受到煤炭質(zhì)量的影響。為了提高火電廠運(yùn)行的安全性以及產(chǎn)量穩(wěn)定性，必須要對(duì)煤炭的質(zhì)量實(shí)施有效化驗(yàn)，分析煤炭中的各項(xiàng)成分是否符合標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定，為火電廠發(fā)電工作的開展提供高質(zhì)量煤炭。在煤炭化驗(yàn)過程中會(huì)使用到各種類型的化驗(yàn)技術(shù)，然而由于火電廠化驗(yàn)人員工作能力不足，無法合理應(yīng)用煤質(zhì)化驗(yàn)技術(shù)，進(jìn)而影響了煤炭質(zhì)量化驗(yàn)效果。面對(duì)這些問題火電廠必須立即采取有效干預(yù)措施，否則會(huì)對(duì)后續(xù)火電廠的發(fā)展和運(yùn)營(yíng)產(chǎn)生不良影響。

1 煤炭質(zhì)量化驗(yàn)技術(shù)在火電廠中的實(shí)際應(yīng)用

在火電廠的日常運(yùn)行過程中煤質(zhì)化驗(yàn)技術(shù)有著較為廣泛的應(yīng)用，能夠?qū)γ禾繉?shí)施有效化驗(yàn)，分析煤炭中的各種成分，具體應(yīng)用如圖1 所示。煤炭是火電廠發(fā)電時(shí)所需要使用的重要燃料，目前人們用電需求量不斷增加，發(fā)電過程中使用的煤炭量也有所提升，必須要合理選擇煤炭才能夠有效提升火電廠生產(chǎn)效率、控制發(fā)電成本投入，為火電廠的可持續(xù)發(fā)展提供重要的助力。

1.1 對(duì)煤炭發(fā)熱量實(shí)施檢測(cè)

發(fā)熱量能夠?qū)γ禾康馁|(zhì)量實(shí)施有效衡量，因此需要對(duì)煤炭的發(fā)熱量實(shí)施有效檢測(cè)才能夠?qū)γ禾抠|(zhì)量進(jìn)行直接評(píng)估，發(fā)熱量檢測(cè)時(shí)需要滿足多個(gè)化驗(yàn)條件，否則會(huì)影響到化驗(yàn)技術(shù)的應(yīng)用效果。第一，當(dāng)對(duì)煤炭發(fā)熱量進(jìn)行化驗(yàn)檢測(cè)時(shí)需要設(shè)計(jì)獨(dú)立的化驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室，不能和其他化驗(yàn)工作共同進(jìn)行，這不僅能夠防止化驗(yàn)結(jié)果受到外界因素的影響，還能夠提升化驗(yàn)安全性。第二，在檢測(cè)化驗(yàn)過程中需要控制實(shí)驗(yàn)室溫度，每次測(cè)定室溫變化不超過1 攝氏度，溫度應(yīng)當(dāng)保持在15℃到30℃，這一溫度能夠?yàn)榛?yàn)提供有效的溫度條件，在化驗(yàn)過程中也需要注意溫度是否出現(xiàn)劇烈變化。第三，在發(fā)熱量化驗(yàn)過程中應(yīng)當(dāng)將化驗(yàn)室內(nèi)的門和窗戶關(guān)緊，如果在化驗(yàn)室內(nèi)部存在空氣對(duì)流，極其容易引起安全事故的出現(xiàn)。第四，應(yīng)當(dāng)盡量避免陽光直射入實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部，盡量在實(shí)驗(yàn)室的北面設(shè)計(jì)門和窗戶，能夠避免陽光所產(chǎn)生的熱量影響到煤炭發(fā)熱量檢測(cè)結(jié)果。第五，氧彈內(nèi)部必須要擁有充足的氧氣，確保煤炭在化驗(yàn)過程中能夠完全燃燒，否則會(huì)使化驗(yàn)結(jié)果出現(xiàn)低于正常值的現(xiàn)象。

1.2 對(duì)揮發(fā)分實(shí)施檢測(cè)

揮發(fā)分在化驗(yàn)和檢測(cè)過程中需要將煤樣和空氣隔離，隔離完畢后對(duì)其進(jìn)行加熱，收集加熱后所產(chǎn)生的氣體總量以及液體總量數(shù)據(jù)，由此來獲得煤炭揮發(fā)分。在進(jìn)行該項(xiàng)檢驗(yàn)工作時(shí)首先需要選擇一定量的樣品煤炭，通常選擇量均為一克，將煤樣放進(jìn)到坩堝的內(nèi)部，蓋上坩堝蓋，坩堝的加熱溫度需要控制在（900±10）℃，在這種環(huán)境下進(jìn)行7 分鐘加熱處理，加熱完畢后計(jì)算產(chǎn)生的液體總量和氣體總量。如果液體總量和氣體總量較高，則代表煤炭揮發(fā)分較高，質(zhì)量也較高，通過這一數(shù)據(jù)還能夠?qū)笃诿禾康膽?yīng)用提供一定的指導(dǎo)作用。

1.3 煤炭中水分含量實(shí)施檢測(cè)

在進(jìn)行水分含量檢測(cè)時(shí)需要對(duì)煤炭的內(nèi)在水分以及煤炭表層水分進(jìn)行檢測(cè)，這樣能夠確保水分含量檢測(cè)的準(zhǔn)確性。內(nèi)在水分多數(shù)存在于煤炭的內(nèi)部，通常也被叫做固有水分，表層水分存在煤炭的表面或者煤炭的各個(gè)細(xì)縫中。煤炭中水分含量越高，那么代表煤炭的可燃性越低，所能產(chǎn)生的熱量也較低。一般來講，將11%作為煤炭水分含量的標(biāo)準(zhǔn)，如果水分含量超出這一標(biāo)準(zhǔn)則會(huì)嚴(yán)重影響煤炭本身的可燃性，如果大量使用這類煤炭甚至?xí)绊懙皆O(shè)備的正常工作和運(yùn)轉(zhuǎn)。并且煤炭中的水分會(huì)增加煤炭的重量，在運(yùn)輸過程中也需要投入更多的運(yùn)輸成本，對(duì)于火電廠成本投入的控制會(huì)起到不利影響。

圖1 煤質(zhì)化驗(yàn)技術(shù)在火電廠中的應(yīng)用

1.4 對(duì)煤炭灰分實(shí)施檢測(cè)

灰分是指當(dāng)煤炭完全燃燒之后所產(chǎn)生的殘?jiān)?，完全燃燒是指在煤炭?jī)?nèi)部所包括的所有可燃物燃燒完畢后，因此在化驗(yàn)過程中需要注重煤炭是否完全燃燒。灰分同時(shí)還包括當(dāng)處于815℃的環(huán)境下，煤炭在接受加熱處理后仍然存在部分無法完全分解的物質(zhì)。灰分一般來講并不會(huì)產(chǎn)生熱量，且灰分還具有吸收熱量的作用，因此根據(jù)灰分這一特點(diǎn)來看，如果煤炭中含有大量的灰分，則會(huì)嚴(yán)重影響煤炭發(fā)熱量，也有可能會(huì)影響到鍋爐裝置的正常使用。在進(jìn)行灰分化驗(yàn)的過程中，需要使用到灰皿以及石棉板兩種材料，同時(shí)需要保證化驗(yàn)溫度，注重化驗(yàn)步驟的進(jìn)行和開展，以此確保能夠得到準(zhǔn)確的灰分化驗(yàn)結(jié)果。

1.5 對(duì)煤炭含硫量實(shí)施檢測(cè)

煤炭在燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生其他氣體，包括二氧化硫、硫化氫等，這些物質(zhì)流入空氣中之后會(huì)給空氣質(zhì)量造成嚴(yán)重影響，如果沒有對(duì)其進(jìn)行有效處理會(huì)使得空氣污染加劇，無法落實(shí)國(guó)家所提出的節(jié)能環(huán)保以及可持續(xù)發(fā)展政策。煤炭中所含有的硫分越高，那么會(huì)更加容易對(duì)火電廠發(fā)電設(shè)備造成腐蝕作用，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)讓鍋爐出現(xiàn)結(jié)焦的現(xiàn)象，嚴(yán)重降低了鍋爐的工作效率、縮短了設(shè)備的使用壽命。因此當(dāng)對(duì)煤炭質(zhì)量實(shí)施化驗(yàn)時(shí)應(yīng)當(dāng)通過高溫燃燒的方式來檢測(cè)煤炭中的含硫量，或者也可以選擇艾氏重量法進(jìn)行檢測(cè)，也能夠取得較好的化驗(yàn)效果[1]。

1.6 對(duì)煤炭碳?xì)湓睾繉?shí)施檢測(cè)

在目前的煤炭質(zhì)量化驗(yàn)時(shí)，也需要重視對(duì)其中碳?xì)湓氐幕?yàn)，碳?xì)浜渴欠襁^高也會(huì)影響到煤炭的質(zhì)量。在檢測(cè)煤炭碳?xì)湓氐倪^程中需要應(yīng)用到的是三節(jié)爐檢測(cè)法，利用三節(jié)電爐來確保煤炭能夠完全燃燒。第一節(jié)電爐的應(yīng)用目的在于將樣品煤炭進(jìn)行燃燒；當(dāng)煤炭燃燒后會(huì)產(chǎn)生氧化反應(yīng)，第二節(jié)電爐的應(yīng)用目的在于促使沒有產(chǎn)生氧化反應(yīng)的物質(zhì)進(jìn)行燃燒；第二節(jié)電爐的應(yīng)用目的在于補(bǔ)充上述兩個(gè)燃燒過程，為煤炭的完全燃燒提供重要支持。在應(yīng)用三節(jié)爐檢測(cè)法時(shí)，必須要保證檢測(cè)空間的密閉性。

2 煤炭質(zhì)量化驗(yàn)技術(shù)在應(yīng)用過程中存在的問題

2.1 煤炭樣品采取時(shí)存在問題

第一，采樣布點(diǎn)存在問題。當(dāng)選擇煤炭樣品的過程中，經(jīng)常出現(xiàn)采樣布點(diǎn)不均勻的問題，布點(diǎn)不均勻會(huì)使最終選擇的樣品不具備代表性，不能夠?qū)γ禾康馁|(zhì)量進(jìn)行有效分析，會(huì)影響到化驗(yàn)工作的開展效率。第二，采樣數(shù)目存在問題。采取煤炭樣本的數(shù)量是影響化驗(yàn)結(jié)果代表性以及準(zhǔn)確性的關(guān)鍵因素，在進(jìn)行樣本數(shù)目采取時(shí)，如果沒有按照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行會(huì)對(duì)最終的化驗(yàn)結(jié)果造成一定影響。第三，采樣質(zhì)量存在問題。雖然煤炭樣品的采樣目的在于評(píng)估煤炭的整體質(zhì)量，但是在進(jìn)行取樣過程中也需要重視采樣質(zhì)量，否則會(huì)使化驗(yàn)結(jié)果出現(xiàn)片面性的問題。第四，煤炭樣品單元制作存在問題。在進(jìn)行單元制作的過程之中需要結(jié)合多種因素實(shí)施分析和考慮，然而多數(shù)工作人員均沒有意識(shí)到這些外界因素，進(jìn)而使得所采取的單元和煤炭質(zhì)量化驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)出現(xiàn)不一致的問題。

2.2 煤炭樣品制作過程中存在問題

在進(jìn)行煤炭樣品制作時(shí)需要對(duì)煤炭實(shí)施多個(gè)環(huán)節(jié)的處理，包括破碎處理、混合處理、縮分處理以及干燥處理等，如果其中一個(gè)環(huán)節(jié)的處理方式出現(xiàn)錯(cuò)誤，均會(huì)影響到最終煤炭樣品的制作效果。以破碎處理環(huán)節(jié)為例，當(dāng)對(duì)煤炭樣品進(jìn)行破碎時(shí)，應(yīng)當(dāng)選擇合理的破碎方法，如果破碎方法不當(dāng)，會(huì)使煤炭樣品出現(xiàn)完全破碎或者未達(dá)到破碎要求的問題，或者會(huì)影響到煤炭破碎后的顆粒度，進(jìn)而導(dǎo)致煤炭中的水分流失。在對(duì)煤炭樣品進(jìn)行混合時(shí)沒有保證均勻的狀態(tài)、煤炭樣品留用類型不合理以及干燥溫度不合理均是煤炭樣品制作過程中存在的常見問題。

2.3 對(duì)煤炭樣品實(shí)施工業(yè)分析時(shí)存在問題

2.3.1 工業(yè)分析方法選擇不正確

工業(yè)分析方法是處理化驗(yàn)結(jié)果的重要方式，能夠?qū)悠穼?shí)施有效分析，進(jìn)而獲得更加準(zhǔn)確的化驗(yàn)結(jié)果。然而目前在選擇工業(yè)分析方法時(shí)經(jīng)常會(huì)存在往往不合理的問題，這是由于工業(yè)分析方法類型過多，且不同方法擁有不同的適用范圍，分析人員無法結(jié)合實(shí)際工作需求合理選擇工業(yè)分析方法。在這種情況下，如果應(yīng)用不合理的工業(yè)分析方法會(huì)對(duì)煤炭樣品化驗(yàn)質(zhì)量帶來直接的不良影響。工業(yè)分析方法對(duì)于煤炭質(zhì)量化驗(yàn)來講是重要的工具，工具選擇不合理則會(huì)嚴(yán)重影響到后續(xù)工作的開展，無法選擇出高質(zhì)量的煤炭。

2.3.2 煤炭樣品化驗(yàn)和分析人員專業(yè)性不強(qiáng)

首先，在煤炭樣品化驗(yàn)工作過程中，工作人員缺少專業(yè)的化驗(yàn)意識(shí)會(huì)影響到化驗(yàn)結(jié)果，在這種情況下會(huì)使所收集到的化驗(yàn)數(shù)據(jù)存在不準(zhǔn)確的問題。煤炭樣品化驗(yàn)人員工作專業(yè)性不高會(huì)直接影響到分析人員后續(xù)工作的開展，然而在分析人員隊(duì)伍中也存在著工作質(zhì)量低、專業(yè)性不強(qiáng)的問題。除去分析人員無法合理選擇分析方法后還存在分析操作不熟練、分析失誤過多等多種問題，在分析時(shí)無法及時(shí)尋找到自身出現(xiàn)的問題，并且即使尋找到問題，也無法采取有效措施進(jìn)行干預(yù)和解決。這就使得最終的分析結(jié)果出現(xiàn)問題，對(duì)后續(xù)火電廠發(fā)電時(shí)煤炭的選擇造成影響。

2.4 煤炭質(zhì)量化驗(yàn)指標(biāo)控制不到位

在進(jìn)行煤炭質(zhì)量化驗(yàn)過程中，必須要對(duì)多項(xiàng)指標(biāo)實(shí)施有效控制，才能夠?yàn)榛?yàn)提供更好的化驗(yàn)環(huán)境，進(jìn)而提升化驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確率。首先需要對(duì)時(shí)間控制指標(biāo)進(jìn)行管理，在做揮發(fā)分化驗(yàn)時(shí)，需要確保煤炭樣品在高溫爐內(nèi)燃燒7 分鐘；灰分化驗(yàn)時(shí)，煤樣要在815℃下保持1 小時(shí)，然而在實(shí)際的燃燒時(shí)間控制時(shí)，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)燃燒時(shí)間過短的現(xiàn)象，煤炭樣品燃燒不充分，無法及時(shí)獲取煤炭樣品質(zhì)量有效數(shù)據(jù)。其次，需要控制煤炭質(zhì)量的含硫量指標(biāo)。當(dāng)含硫量過高時(shí)，及時(shí)通知輸煤值班員摻配低硫煤，否則當(dāng)煤炭在燃燒過程中釋放大量的含硫氣體，會(huì)給鍋爐造成一定的損傷，也會(huì)給外界空氣造成影響。最后，需要對(duì)溫度指標(biāo)進(jìn)行控制。當(dāng)實(shí)施煤炭質(zhì)量化驗(yàn)時(shí)，揮發(fā)分實(shí)驗(yàn)應(yīng)當(dāng)將煤樣放置在900℃的環(huán)境下，部分時(shí)候溫度無法達(dá)到900℃，或者溫度過高[2]。

3 解決煤炭質(zhì)量化驗(yàn)技術(shù)在應(yīng)用過程中存在問題的有效措施

3.1 加強(qiáng)化驗(yàn)人員和分析人員的培訓(xùn)

煤炭質(zhì)量化驗(yàn)技術(shù)主要是由化驗(yàn)人員所進(jìn)行操作的，因此人為因素是導(dǎo)致化驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn)確和質(zhì)量下降的關(guān)鍵因素，必須要加強(qiáng)對(duì)化驗(yàn)人員進(jìn)行培訓(xùn)，提升化驗(yàn)人員的綜合能力，以此來加強(qiáng)煤炭質(zhì)量化驗(yàn)技術(shù)的應(yīng)用效果。目前火電廠現(xiàn)有化驗(yàn)人員和分析人員工作素質(zhì)較低，并且該類人員普遍年齡較大、學(xué)歷水平比較低，不具備新型的知識(shí)結(jié)構(gòu)以及專業(yè)能力，缺乏一定的責(zé)任意識(shí)，在化驗(yàn)工作過程中極其容易出現(xiàn)操作失誤的問題。針對(duì)目前存在的人員工作問題，有關(guān)部門需要積極開展培訓(xùn)活動(dòng)，對(duì)化驗(yàn)人員講解正確的操作方法以及操作要點(diǎn)，強(qiáng)化化驗(yàn)人員對(duì)煤炭質(zhì)量化驗(yàn)的認(rèn)知水平，確保煤炭質(zhì)量化驗(yàn)每一個(gè)操作環(huán)節(jié)的準(zhǔn)確性。對(duì)于化驗(yàn)結(jié)果分析人員講解目前新出現(xiàn)的分析方法，提升分析人員的分析能力。專業(yè)技能的提高能夠?yàn)槊禾抠|(zhì)量化驗(yàn)提供重要的質(zhì)量保障，同時(shí)也能夠改善現(xiàn)有火電廠工作人員結(jié)構(gòu)隊(duì)伍，對(duì)于電廠未來發(fā)展也有著重要的促進(jìn)作用。除此之外，還需要對(duì)化驗(yàn)人員和分析人員實(shí)施責(zé)任意識(shí)滲透，以完善的責(zé)任制度以及考核機(jī)制，強(qiáng)化化驗(yàn)人員和分析人員對(duì)自身工作重要性的認(rèn)知，促使其能夠形成主動(dòng)開展質(zhì)量控制的意識(shí)。按照考核結(jié)果對(duì)化驗(yàn)人員和分析人員實(shí)施一定的獎(jiǎng)勵(lì)，可以讓工作人員自身產(chǎn)生積極性，進(jìn)而促使化驗(yàn)人員和分析人員主動(dòng)提升自己的專業(yè)技能。

3.2 對(duì)煤炭采樣工作質(zhì)量和制樣工作質(zhì)量實(shí)施質(zhì)量控制

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。

3.3 使用合理的化驗(yàn)方法

在進(jìn)行化驗(yàn)的過程中必須要合理的使用各種方法，比如當(dāng)控制干燥誤差出現(xiàn)時(shí)，應(yīng)當(dāng)按照煤炭樣品的實(shí)際情況選擇干燥手段，以此來提升干燥效果。例如可以將較大的煤炭樣品放置在鋼板上方，使其能夠完成自然風(fēng)干，如果對(duì)于煤炭樣品存在特殊需求，應(yīng)當(dāng)利用烘干的手段完成干燥處理。在進(jìn)行干燥處理時(shí)，務(wù)必要保證外界因素不會(huì)影響到煤炭的原有性能。

3.4 完善煤炭化驗(yàn)信息化管理系統(tǒng)

隨著我國(guó)信息技術(shù)的快速發(fā)展，火電廠也應(yīng)當(dāng)不斷引進(jìn)各種信息化管理系統(tǒng)，在火電廠中營(yíng)造信息化管理體系，以計(jì)算機(jī)為核心，提高各項(xiàng)工作的管理效率?；痣姀S發(fā)展規(guī)模的不斷擴(kuò)大，在進(jìn)行煤炭化驗(yàn)時(shí)所需要檢測(cè)的樣品數(shù)量有所增加，如果仍然使用人工的方式實(shí)施化驗(yàn)和分析工作，無疑會(huì)增加化驗(yàn)人員和分析人員的工作壓力。在此基礎(chǔ)上需要建立信息化管理系統(tǒng)，將化驗(yàn)所得數(shù)據(jù)上傳到數(shù)據(jù)庫中，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)其進(jìn)行分析和處理，以此來確保能夠在短時(shí)間內(nèi)完成信息分析，得出更加精準(zhǔn)有效的化驗(yàn)結(jié)果。目前隨著智能技術(shù)、傳感技術(shù)水平的不斷提升，部分火電廠中需運(yùn)輸煤炭的車輛根據(jù)有關(guān)提示即可完成煤炭自動(dòng)采樣以及自動(dòng)合成，并對(duì)其實(shí)施智能化檢驗(yàn)[3]。

4 結(jié)束語

火電廠是我國(guó)電力系統(tǒng)中必不可少的機(jī)構(gòu)組織之一，承擔(dān)著重要的發(fā)電責(zé)任，要想為人們更好、更穩(wěn)定的供應(yīng)電能就必須要合理的選擇煤炭。煤炭質(zhì)量化驗(yàn)技術(shù)在火電廠的日常工作中占有重要地位，作為有關(guān)管理人員必須要認(rèn)識(shí)到這一技術(shù)的重要性，在進(jìn)行煤炭質(zhì)量化驗(yàn)時(shí)按照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量控制指標(biāo)進(jìn)行操作，確?；?yàn)環(huán)節(jié)的規(guī)范化程度。同時(shí)也需要定期對(duì)自身的化驗(yàn)情況進(jìn)行檢討和分析，從中得出技術(shù)應(yīng)用存在的問題，進(jìn)而及時(shí)制定有效的干預(yù)計(jì)劃和干預(yù)方案，來減少化驗(yàn)誤差的出現(xiàn)幾率。為了能夠?qū)?yàn)數(shù)據(jù)實(shí)施更加合理的分析，火電廠需要不斷引進(jìn)各種信息管理手段和技術(shù)，構(gòu)建信息化煤炭質(zhì)量化驗(yàn)流程，進(jìn)而提升煤炭質(zhì)量化驗(yàn)結(jié)果分析效率，提升化驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確性。