煤质化验技术分析在火力电厂的应用探讨喻希

煤质化验技术分析在火力电厂的应用探讨喻希

喻希

神华国能焦作电厂有限公司河南焦作454001

摘要：火力发电厂对煤质量有明确的标准要求。并不是所有的煤都适用于发电，不同的炉型对煤质要求也不尽相同，发热量、挥发分、水分、灰分、含硫量等指标都必须控制在一定的范围，发热量低、挥发分低，灰分高、含硫高、掺假煤极易造成燃烧不稳、锅炉熄火、大面积结焦、“四管”磨损腐蚀加剧，形成热力系统故障，造成机组降出力甚至停机，这屿指标的鉴定都离不开煤质分析化验工作，进一步对于锅炉燃烧过程及其燃烧理论的研究，更少不了煤质分析化验工作。本文分析了煤质化验技术分析在火力电厂的应用。

关键词：煤质化验技术分析；火力电厂；应用；

提高煤质化验过程中的准确度，保证煤炭质量。煤炭检验中需要避免采样误差、制样误差、干燥误差、分析误差以及人为误差的出现。高精度的煤炭检验工作能够为煤炭生产、经营提供合法有效的检验数据。

一、煤质化验技术分析在火力电厂的应用

1.发热量。煤炭在燃烧过程中，会发出一定的热量。因此，煤质化验技术人员需要根据计算出的煤炭燃烧热量对煤炭进行种类的划分，从而确定出煤炭的价格，选择出合适的煤炭燃烧设备，确保锅炉在燃烧过程中的稳定状态。如果煤炭在锅炉中没有达到指定的燃烧标准，那么就容易引起锅炉出现不稳定状态或者低温状态，导致锅炉内的系统会自动启动保护程序，导致火焰熄灭。因此，煤质化验人员需要选择小部分的燃煤进行发热量的检测，从而判断出煤炭的发热量。首先，选取适当的煤炭试样放置在氧弹热量计中进行燃烧，一旦氧弹热量充入过量的氧气，就需要取出适量的基准量热物质苯甲酸进行燃烧，以此来确定热量计的热容量。其次，煤质化验人员需要根据取出的试样前后燃烧的温度来考虑点火热因素的影响。最后，通过校正弹筒发热量，减掉煤体中硝酸散发出的热量和硫酸散发出来的热量来确定试样中水分和氮的含量，从而计算出燃煤的发热量。

2.灰分。灰分是煤炭在燃烧过程中形成的残留物。因为，煤炭在燃烧过程中，煤炭中的矿物质在燃烧过程中会生产化学物质，这些化学物质会影响媒体的燃烧热量。因此，煤质化验人员需要对煤炭的灰分进行检测，首先选取适当的煤炭试样放置在马弗炉中。其次，通过均匀的加热速度将煤炭的燃烧温度上升到815℃左右，等到煤炭充分燃烧之后，将得到的残留物与煤炭质量进行比对，从而计算出煤炭的灰分。因为，煤质化验技术能够很好的检测出煤炭的灰分，这样在选取煤炭质量的时候，有着重要的作用。

3.水分。煤质化验技术还可以检测煤炭燃烧过程中形成的水分。煤炭中的水分虽然不会影响煤炭的相关性能，但是它会影响煤炭的重量和燃烧程度。因此，火力电厂在采购煤炭的时候，如果采购了含水分较多的煤炭，就会导致煤炭在锅炉燃烧中降低煤炭的燃烧温度，影响煤炭的正常燃烧。因此，煤炭燃烧过程中，煤炭中的水分含量不能超过10%，一旦煤炭中的水分含量超过10%后，每增加1%的水分，煤炭的利用率就会降低0.07%。因此，火力电厂在采购煤炭的过程中，需要对煤炭中的水分进行合理的控制。首先，煤质化验人员需要使用加热失重法对选取适当的煤炭试样进行加热处理。其次，让煤炭在燃烧过程中，将水分完全蒸发，然后将蒸发前后的煤炭质量进行对比，从而计算出煤炭试样中含有的水分含量。

4.挥发性。煤炭在加热过程中，由于空气稀少的原因，导致煤炭在燃烧过程中产生大量的气体或者液体，而这些生产出来的气体或者液体就体现出了煤炭的挥发性。由此可知，煤炭在加热过程中容易形成挥发性物质，所以，火力电厂如果使用了质量不好的煤炭，那么煤炭的挥发性就会越得越来越高。因此，煤质化验人员需要对煤炭的挥发性进行测定，首先，选取适量的煤炭试样进行称重并记录。然后，将煤炭试样放进带有盖的瓷坩埚当中，将温度升至900℃，保持7min（注意，需要保证煤炭与空气隔绝）。最后，将加热完成之后的煤炭质量与加热之前的煤炭质量进行对比，并去除煤炭试样当中的水分，从而计算出煤炭的挥发分。

5.含硫量。煤炭在燃烧过程中，容易生成有害物质。例如，硫。因此，硫在燃烧过程中，就会产生大量的二氧化硫以及少量的三氧化硫，这些气体对人体有害。因此，火力电厂应该使用不含硫的煤炭。当前，我国火力电厂发电过程中，仍旧使用的含硫较多的煤炭来进行发电，不仅污染环境，而且还影响人体身体健康，还会造成锅炉腐蚀，导致锅炉管道出现破裂现象。因此，煤质化验人员需要对使用的煤炭进行含硫测定，当前火力电厂使用的最多的方法有三种，分别是艾式重量法、库伦滴定法和高温燃烧法。由于这三种方法都有各自的优缺点，因此，在使用的时候时需要严加注意。

二、误差控制措施

1.避免采样误差。理论上讲煤样的成分是不可能实现完全均匀，而为了避免采样误差的出现，样品的采样点应该尽量做到最多，这样得出来的结果才具有代表性。考虑到增加采样点会导致检测过程的工作量变大，因而实际操作过程中可以对同一采样点进行不同时间的取样，如果相隔较长时间被检测的煤样仍旧是质量均匀，可以考虑适当减少采样点。条件允许的情况下应该尽量使用自动化的设备进行采样，并且最好立即进行各种分析工作。对于采样机械以及分析机械的维护要频繁，及时发现问题，及时解决。

2.制样误差控制。一是系统误差。系统误差的出现主要是由于相关器械自身测量出现问题造成的，想要避免系统误差最主要的方式就是及时校准各种测量器械，用空白试验来确定测量器械的精准性。当然也可以利用多种设备来进行同种测量。二是随机误差。随机误差产生的原因有很多，消除随机误差的方式也很简单，多次进行重复实验就可以将随机误差降到最低。由于煤样的不均匀性，想要完全消除随机误差是不可能的，只能尽量通过各种手段来将误差控制在国家允许的范围之内。

3.避免干燥误差。煤样的干燥方法主要是风干和烘干两种，有的操作人员为了操作上的便利，或者说为了节省操作时间，利用电炉来对煤样进行烘烤，而高温环境下煤样很可能发生氧化变质，从而导致测试的结果出现较大的误差。因而对于含水量较大的煤样，还是应该尽量采用风干的方式来干燥，最大程度避免煤样发生氧化变质。

4.避免分析误差。煤质的分析是整个煤炭检验过程中的最后一步。这个过程中任何一步计算错误都会导致结果相差很大，因而必须严格按照国家的标准进行。分析误差的出现一般都是由于操作人员自身技术水平不够高。当前对煤质的分析工作一般都是交由计算机来进行，也有可能是计算机的软件出现了问题，需要根据不同的情况进行相关的判断。也对我们化验人员化验技术提出了更高的要求，为火力发电厂做出了重大贡献。

根据国民经济发展的状况，煤炭作为一项重要的能源也在不断的被提升需求。保证使用燃煤在热值，水分，挥发性等方面能够达标，并根据具体情况实现煤料性质的适应，通过煤料成分特性等方面，实现对于电厂，锅炉，装置等进行良好的引用。最终保证电厂机组工作的正常。提升经济能力，煤炭质检员应当具有良好的责任心，以及过硬的技术储备，为化验工作带来高效，科学，经济的工作效果。

参考文献：

［1］王春雷，苗磊，王山东，等．浅谈煤质检验中误差产生的原因及解决措施［J］．资源导刊•地球科技版，2017（10）：162－164．

［2］火力发电厂用煤试验方法汇编[M]．湖北电力出版社．

［3］燃料分析技术问答[M].中国电力出版杜．