論煤質(zhì)分析的主要指標(biāo)及質(zhì)量控制

1、    論煤質(zhì)分析的主要指標(biāo)及質(zhì)量控制    摘 要：煤質(zhì)分析主要包括煤的工業(yè)分析、元素分析、發(fā)熱量和煤灰熔融性等指標(biāo)的測(cè)定，對(duì)這些概念的正確理解和認(rèn)識(shí)，以及采用規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)、科學(xué)的采樣、制樣、檢測(cè)方法，可以提高煤質(zhì)分析的準(zhǔn)確性。關(guān)鍵詞：煤質(zhì)分析；煤質(zhì)檢驗(yàn)；質(zhì)量控制doi：10.16640/ki.37-1222/t.2017.20.0691 煤炭質(zhì)量的主要特性指標(biāo)（1）發(fā)熱量（q）。單位質(zhì)量的煤完全燃燒時(shí)所放出的熱量 ，稱之為煤的發(fā)熱量或熱值。單位為：焦耳/克（j/g）或兆焦/千克（mj/kg）。發(fā)熱量的原單位為卡/克或千卡/千克，1卡=4.1816焦耳。

2、 它是表征煤質(zhì)好壞的綜合性指標(biāo)，用于測(cè)量煤的發(fā)熱量的儀器為量熱儀。（2）揮發(fā)分（v）。煤的揮發(fā)分是指煤中的有機(jī)組成成分，煤中的揮發(fā)分越高，煤越容易著火，固定碳也越容易燒盡。煤的揮發(fā)分含量是評(píng)價(jià)動(dòng)力用煤的重要條件。檢測(cè)揮發(fā)分的儀器有馬弗爐、自動(dòng)工業(yè)分析儀、揮發(fā)分測(cè)試儀等。（3）水分（m）。水分是動(dòng)力用煤的一個(gè)重要特性指標(biāo)，是評(píng)定煤經(jīng)濟(jì)價(jià)值的基本指標(biāo)，煤中全水分由外在水分和內(nèi)在水分組成。 外在水分：開(kāi)采、運(yùn)輸、存儲(chǔ)以及洗煤時(shí)，煤表面所附著的水分，將煤置于空氣中干燥時(shí)，煤的外在水分會(huì)蒸發(fā)掉。內(nèi)在水分：煤所固有的游離水，在室溫條件下，這部分水不易失去。 煤中的水分過(guò)高，發(fā)熱量必然降低，且蒸發(fā)還要吸熱，

3、降低爐溫，使煤不易著火，煤中水分過(guò)低，易造成煤粉飛揚(yáng)，適當(dāng)?shù)乃謩t有助于燃燒。檢測(cè)水分的儀器設(shè)備有恒溫干燥箱、工業(yè)分析儀和微波水分儀等。（4）灰分（a）。煤中所有可燃成分完全燃燒以及煤中礦物質(zhì)在一定溫度下產(chǎn)生一系列分解、化合等得復(fù)雜反應(yīng)后的殘?jiān)椿曳帧；曳质敲旱闹饕s質(zhì)，灰分在煤燃燒時(shí)因分解吸熱而大大降低爐溫，使煤著火困難，灰分含量高，其發(fā)熱量一定低，灰分每增加1%，發(fā)熱量降低約0.4mj/kg，所以可根據(jù)灰分估算出發(fā)熱量，但估算值誤差較大。（5）硫（s） 。煤中硫可分為可燃硫和不可燃硫，是一個(gè)重要的環(huán)保指標(biāo)。 可燃硫燃燒后，雖然放出一部分熱量，但會(huì)生成so2和少量的so3，so2會(huì)從煙囪排放

4、到大氣中，污染大氣。檢測(cè)硫含量的儀器為測(cè)硫儀。（6）灰熔點(diǎn) 。煤的灰熔融性是評(píng)價(jià)煤灰是否容易結(jié)渣的一個(gè)指標(biāo)，煤灰在一定溫度下開(kāi)始變形，開(kāi)始變形的溫度稱為變形溫度（dt），進(jìn)而軟化和流動(dòng)，故稱為軟化溫度（st）和流動(dòng)溫度（ft）。煤灰軟化溫度實(shí)際上是開(kāi)始熔融的溫度，故習(xí)慣稱其為灰熔點(diǎn)（st）。當(dāng)爐溫達(dá)到或超過(guò)灰熔點(diǎn)溫度時(shí)，煤灰就會(huì)結(jié)成渣塊，影響通風(fēng)和排渣，使?fàn)t膛含碳量升高，有時(shí)會(huì)粘在爐墻管壁或爐排上，惡化傳熱，造成局部高溫，嚴(yán)重影響鍋爐的正常運(yùn)行。所以灰熔融性對(duì)鍋爐的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行關(guān)系極大。2 煤質(zhì)特性檢測(cè)過(guò)程質(zhì)量控制煤質(zhì)特性指標(biāo)的檢測(cè)主要包括采樣、制樣、化驗(yàn)等過(guò)程。主要有以下步驟：（1）采樣。煤

5、炭分析的主要誤差來(lái)源是采樣，占到總誤差來(lái)源的80%。目前采樣主要有人工采樣和機(jī)械化采樣兩種方式。人工采樣，一般都在汽車、火車、船舶上進(jìn)行，出于安全和科學(xué)等因素考慮，原則上不能在帶速大于1.5米的輸煤皮帶上采樣。為減少采樣給整批煤檢測(cè)帶來(lái)的誤差，在每次采樣前需根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)制定采樣方案并編制作業(yè)指導(dǎo)書(shū)。（2）制樣。采完樣后，還必須將采取的煤樣制成能進(jìn)行各種特性測(cè)定的分析煤樣，制樣的標(biāo)準(zhǔn)過(guò)程可查閱現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)gb474-2008，即將采集的煤樣經(jīng)過(guò)反復(fù)的破碎、混合、縮分等操作，以逐步減小煤樣的粒度和質(zhì)量，最終制備成能代表原來(lái)煤樣性質(zhì)、粒度小于0.2mm的分析用煤樣和其他用途、粒度的樣品。制

6、樣過(guò)程的誤差來(lái)源占總誤差來(lái)源的16%。為減少制樣帶來(lái)的誤差，需保持制樣用設(shè)備的清潔，避免煤樣在制樣過(guò)程被污染；另外需對(duì)制樣的主要設(shè)備如二分器、縮分裝置等進(jìn)行精密度核驗(yàn)。（3）化驗(yàn)?；?yàn)主要包括工業(yè)分析、元素分析、發(fā)熱量、灰熔點(diǎn)等指標(biāo)的分析檢測(cè)，按照相應(yīng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行?；?yàn)在煤質(zhì)分析整個(gè)誤差來(lái)源中僅占4%，但化驗(yàn)是整個(gè)煤質(zhì)分析過(guò)程中最終結(jié)果的體現(xiàn)，如果化驗(yàn)結(jié)果出現(xiàn)偏差甚至不準(zhǔn)確，就會(huì)造成質(zhì)量事故，影響整批煤的結(jié)果，所以說(shuō)在煤質(zhì)分析全過(guò)程中各個(gè)環(huán)節(jié)和步驟同等重要。為減少化驗(yàn)誤差，需對(duì)人、機(jī)、料、法、環(huán)、測(cè)進(jìn)行控制，同時(shí)采取其他質(zhì)量控制計(jì)劃，以保證煤質(zhì)分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。質(zhì)量控制主要是針對(duì)化驗(yàn)環(huán)節(jié)，可以

7、采用能力驗(yàn)證、測(cè)量審核、標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)核驗(yàn)、留樣再測(cè)、人員比對(duì)、實(shí)驗(yàn)室間比對(duì)等方式。3 煤質(zhì)分析過(guò)程中應(yīng)注意的事項(xiàng)（1）制定正確的抽樣方法。抽樣必須具有代表性，這是保證檢驗(yàn)結(jié)果有效性的第一步，因此抽取樣品時(shí)要注意以下幾點(diǎn)：抽樣前，抽樣人員應(yīng)進(jìn)行業(yè)務(wù)培訓(xùn)、熟悉抽樣標(biāo)準(zhǔn)、明確采樣目的。在現(xiàn)場(chǎng)操作時(shí)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定制定切實(shí)可行的采樣方案并有效實(shí)施，以抽取有代表性的樣品。（2）及時(shí)制備樣品。在煤炭檢驗(yàn)中，制樣是一個(gè)不可忽略過(guò)程。對(duì)此，gb474 中作了嚴(yán)格的規(guī)定。因此，制樣一定要嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)，不得隨意更改標(biāo)準(zhǔn)中的程序，以減少煤樣水分的損失和避免煤樣污染，并制備出有代表性的樣品。（3）選取合適的標(biāo)準(zhǔn)和方法。檢測(cè)必須選取正確的標(biāo)準(zhǔn)和合適的方法，出具的檢驗(yàn)報(bào)告才具有效力。煤炭檢驗(yàn)中主要執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)有國(guó)標(biāo)和行標(biāo)兩種，選擇好了標(biāo)準(zhǔn)，就應(yīng)依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的檢測(cè)方法檢測(cè)。所選儀器的方法原理一定要符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，儀器的精密度和準(zhǔn)確度一定要經(jīng)過(guò)權(quán)威機(jī)構(gòu)檢定或校準(zhǔn)后方可使用。（4）正確使用和維護(hù)儀器。計(jì)量器具和檢測(cè)儀器的示值精確是保證檢驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確的基礎(chǔ)。檢測(cè)儀器從選擇、申購(gòu)、驗(yàn)收、檢定、使用、維修都應(yīng)建立一套科學(xué)有效的管理制度，并且使每個(gè)環(huán)節(jié)都切實(shí)可行地處于可控制狀態(tài)下，才能使檢測(cè)儀器保持良好的運(yùn)行狀態(tài)，從而更好的為檢測(cè)服務(wù)。（5）數(shù)據(jù)記錄與處理。在樣品的檢測(cè)過(guò)程中，原始數(shù)據(jù)的記錄應(yīng)與檢測(cè)工作同步進(jìn)行，