电力用煤煤质检验特性指标浅析

邱丽

摘要：通过化验数据分析煤质检验特性指标对电力生产的影响及煤质特性指标间存在的关系。

关键词：煤质；煤质检验指标

电力用煤的检验不仅是电厂进煤的依据，而且直接关系到锅炉的安全经济运行，通过煤炭的采样、制样和化验来有效的表征煤炭的根本属性，为履行合同和煤款结算提供依据。

我厂锅炉主要燃用褐煤，即将入厂煤经破碎及制粉设备制取一定细度的煤粉，并借助于热风吹入炉膛内燃烧，因此煤质检验必须以锅炉设计为依据，为此，按照国家标准GB/T18666《商品煤质量抽查和验收方法》规定，我厂煤质检验提供下述煤质特性指标见表1。

电力用煤煤质分析一般采用的是工业分析法，即分析煤的水分、灰分、挥发份、固定碳等四项指标，以及煤的发热量、硫分、灰融点、结焦特征等。我们结合实际化验中存在的问题，就煤质特性指标对电力生产的影响做以下分析。

1.煤的全水分

装有煤样的称量瓶从鼓风干燥箱中取出，应立即加盖，在空气中冷却时间尽量缩短，实验证明，在空气中冷却3分钟后放入干燥箱中,与从干燥箱中取出加盖直接放入干燥器中冷却相比，结果偏低。因为热的干燥煤样从干燥箱中取出后吸湿性极强，当温度急剧下降时，称量瓶内产生微负压而吸入大量的潮湿空气，使干燥后的煤样质量迅速增加。致使水分测定结果偏低，最终导致煤样低位热值偏高。为此称量瓶从鼓风干燥箱中取出应立即加盖，再放入干燥器冷却到室温(约20min)后称量。然后在进行检查性干燥实验，直到前后两次煤样质量减少不超过0.0010g。而在这一点上，化验人员往往因为麻烦，很少按此方法去做，最后会使测出的低位热值偏离正常值，往往出现偏低现象，无法提供准确数据，致使锅炉内燃烧负担增加，增大了电厂的经济损失。

2.煤的灰分

电厂灰分的化验采用的是缓慢灰化法,该法测定时间长,但准确度高,缓慢灰化法往往被作为仲裁的方法。煤中灰分含量的高低,是表征煤质特性的最重要的指标之一，所以被列为电厂入厂煤及入炉煤必检项目。

用来测定灰分的马弗炉必须有足够的恒温区，温度控制在815土10℃之间。但在实践中我们发现很难达到这个要求，因为在升、降温时，有一定的热惯性，。在升温时，由于热惯性会使温度值超出规定范围5-10℃，然后再降至规定测试温度值，经验告诉我们热惯性越大，做出灰分值低，热值就会偏高，反之热值就会偏低。因此，我们选用体积小、热惯性小、控温性能高的马弗炉，这样，从而得到正确的灰分测定结果，保证灰分结果的准确度。

3.挥发分、固定碳、全硫

挥发分是影响锅炉稳定燃烧的首要因素，也是锅炉选用的重要指标，其次挥发份的高低也直接影响到贮煤时的氧化及自燃。而在煤的工业分析中，挥发分的技术测定也是难度最大的。首先，要选择标准的挥发分坩埚，坩埚的几何形状和容积大小要符合规定要求:盖要严、口要圆、底要平、厚度要均匀、质量以15-20g为宜。其次加热温度和时间要严格控制好。加热温度900土10℃，加热时间7分钟（精确到秒），并要在3分钟内恢复到900土10℃，否则实验失败。实际工作中我们发现，有的化验人员在测定挥发分时，怕麻烦，往往忽略此要求（3分钟内恢复到900土10℃），直到7分钟后取出煤样，这样，会使得出的挥发份测定结果偏高。使热值降低。挥发份焦渣特征是根据挥发份测定后遗留在坩埚内残留物的特征来表征，其值相对应有8个序号的焦渣特征。焦渣特征是煤炭分类的一项参考指标。而固定碳是从测定挥发份后的残渣中减去灰分后的残留物，挥发份焦渣特征与固定碳的含量决定锅炉燃烧的二次风量，故对锅炉燃烧有一定影响。焦渣的不同特征，反映了它的粘结性、膨胀性及熔融性。普遍认为煤的焦渣特征越高，煤越容易结焦。这是错误的理解，煤的焦渣特征与结焦没有本质的联系，焦渣特征从1-8号的煤都有可能结焦。煤的结焦仅与煤灰熔融性温度的高低有关，当灰熔融性温度（ST软化温度）＞1350℃时，结焦的可能性很小。（ST）＜1200℃结焦的可能性较大。硫分是煤中的杂质，煤中硫分含量的高低对环境污染和锅炉使用寿命都会造成重要影响，通过库仑滴定法对煤中硫分的测定，我们发现煤中硫分含量增加，会直接导致灰熔融性温度的下降，从而导致锅炉结渣的增加。

4.煤的发热量

影响煤的发热量因素有很多，我们仅从实际操作上来谈谈。随着测定发热量用的量热仪设备越来越先进，越来越智能化，而人的操作越来越不易体现，也越来越被忽视。但在实际工作中，我们只要细心地观察，就会发现有好多方面还需要人去操作和把握。如果操作不当，同样不能得到正确的测试结果。

4.1新的燃烧皿直接用来测定，会出现发热量结果偏低的现象。所以在使用前，应当将燃烧皿放入800℃的高温炉中烧至恒重再测定；

4.2绑样过程中点火丝与坩埚接触形成短路、绑样过程坩埚内煤样飞溅，煤样质量不符合要求，会导致点火失败热值结果偏低；

4.3不同厂家的燃烧皿，因厚薄深浅不同，质量也不尽相同。在大量的实践中，我们发现，轻而薄的燃烧皿测得的热值要比重而厚的燃烧皿高。所以，要尽量采用大小、重量相一致的燃烧皿；

4.4充氧时间要一致，避免出现充氧不足而出现燃烧不完全的现象，造成热值结果偏低；

4.5充氧压力要一致，始终保持2.8-3.0MPa，否则也会造成热值结果偏低；

4.6禁止使用漏气的氧弹，每次进行测定时，都要检查氧弹，确保密封良好。否则，测出的热值也会偏低；

4.7对不易燃烧完全的煤样（大雁煤）要提高充氧时间，否则，测出的热值也会偏低；

4.8为了减少化验误差，在每次测定煤样热值前，先要进行标准煤样的测试，若在范围内，再进行测定。

关于煤炭煤质检验特性的分析，影响因素很多。取样、制样、化验都很关键。如何正确、科学、合理地取样、制样和化验是摆在每个企业面前的一个重要问题，通过对采制化人员品德及素质的提高以及采制化各个环节的控制，来提高煤炭取样、制样，化验的准确性，为我厂的经济效益再创佳绩。