煤質(zhì)化驗(yàn)技術(shù)分析在火力電廠的重要性

尤麗

（華電能源股份有限公司哈爾濱第三發(fā)電廠，黑龍江 哈爾濱 150000）

1 概述

火力發(fā)電廠對煤質(zhì)量有明確的標(biāo)準(zhǔn)要求。并不是所有的煤都適用于發(fā)電，不同的爐型對煤質(zhì)要求也不盡相同，發(fā)熱量、揮發(fā)分、水分、灰分、含硫量等指標(biāo)都必須控制在一定的范圍，發(fā)熱量低、揮發(fā)分低，灰分高、含硫高、摻假煤極易造成燃燒不穩(wěn)、鍋爐熄火、大面積結(jié)焦、“四管”磨損腐蝕加劇，形成熱力系統(tǒng)故障，造成機(jī)組降出力甚至停機(jī)，這嶼指標(biāo)的鑒定都離不開煤質(zhì)分析化驗(yàn)工作，進(jìn)一步對于鍋爐燃燒過程及其燃燒理論的研究，更少不了煤質(zhì)分析化驗(yàn)工作。而評定一個煤的好壞和品種。也要通過煤質(zhì)化驗(yàn)來檢定。所以化驗(yàn)煤就有以下幾個技術(shù)指標(biāo)：（1）發(fā)熱量；（2）揮發(fā)分；（3）水分；（4）灰分；（5）含硫。

2 煤的指標(biāo)對電廠的影響及化驗(yàn)的重要性

2.1 發(fā)熱量

煤的燃燒發(fā)熱值達(dá)不到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的劣質(zhì)電煤常造成鍋爐燃燒瞬間惡化、爐膛溫度低、火檢失去，導(dǎo)致火焰監(jiān)視系統(tǒng)保護(hù)動作，鍋爐滅火。發(fā)熱量是評價動力用煤的主要指標(biāo)之一，是計算為力發(fā)電廠的重要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)——標(biāo)準(zhǔn)煤耗率——主要依據(jù)。這又是對于熱平衡以及熱效率的有效計算參考數(shù)值，應(yīng)當(dāng)將發(fā)熱量作為重要的參考標(biāo)準(zhǔn)和計算對象來對待，實(shí)現(xiàn)動力用煤的有效發(fā)熱計價。

總的說來，必須要滿足上述條件，才能更為準(zhǔn)確科學(xué)的完成任務(wù)。而不會產(chǎn)生誤差，試驗(yàn)進(jìn)行的時候要注意將氧氣注入，引起充分的燃燒反應(yīng)，這有助于發(fā)熱量的控制，檢測過程中一定要注意步驟的準(zhǔn)確以及流程的規(guī)范，這是發(fā)熱量能夠準(zhǔn)確測定的前提條件，如果測定不準(zhǔn)會提升成本，使發(fā)熱量成為重要的測定目標(biāo)。

2.2 揮發(fā)分

煤在國際中被分為十大類別：無煙煤、貧煤、瘦煤、焦煤、肥煤、氣煤、弱粘煤、不粘煤、長焰煤、和褐煤。而在火力發(fā)電廠是按煤的不同種類來設(shè)計鍋爐的.揮發(fā)分是判明煤炭種類的首要指標(biāo)。在這我就要解釋一下什么是煤的揮發(fā)分：煤樣與空氣隔絕。并在一定的溫度下加熱一定時間，從煤中有機(jī)物分解出來的液體和氣體的總和稱為揮發(fā)分。

表1 揮發(fā)分測定精密度

一般電廠用煤種可分為三種：無煙煤、煙煤、褐煤、那區(qū)分煤的種類

又是按揮發(fā)分的百分比來劃分的揮發(fā)分<15.00%就是無煙煤，揮發(fā)分>15.00%就稱為煙煤，揮發(fā)分>30.00%褐煤，揮發(fā)分含量越高，越容易實(shí)現(xiàn)劇烈氧化，依照鍋爐所具備的尺寸和要求，不應(yīng)當(dāng)過量供給煤炭的揮發(fā)，不然會導(dǎo)致鍋爐運(yùn)行不暢，所以，煤炭供應(yīng)應(yīng)當(dāng)按照原來的煤種分配標(biāo)準(zhǔn)或找到性狀最相似者，煤炭如果成分不過關(guān)，揮發(fā)能力低下，使得燃燒過程不充分，直接滅火，因此，強(qiáng)調(diào)煤炭成分揮發(fā)時要保證良好的品質(zhì)，能夠保證火力發(fā)電廠的平穩(wěn)運(yùn)行。

2.3 水分

煤成分中包含水，能夠分成兩種水：是表面以及內(nèi)在。內(nèi)在水分就是通常所說的固有水分，它一般位于煤炭內(nèi)部的小細(xì)孔中，成為煤炭的一部分，表面水分呈游離狀態(tài)，它在煤炭的外層以及縫隙中有所存在，水分阻礙可燃，并使發(fā)熱水平下降，并增大的蒸發(fā)作用。蒸發(fā)本身需要熱量，使總溫度降低，低溫不適宜煤粉燃燒，使得正常燃燒和供給過程受影響，通常如果水分的含量超過5%就會導(dǎo)致燃燒效果變差，而大于10%就對安全性提出了挑戰(zhàn)，這還要考慮到運(yùn)輸成本及其他花費(fèi)，當(dāng)水分達(dá)到一定程度就引起重量值的變化，水分的變化引起性狀的變化，煤的含水量在一定的含量限度內(nèi)與揮發(fā)分對燃煤的著火特性影響一致。含水少的煤炭燃燒狀況更好，熱量值也就越大，應(yīng)當(dāng)注意將水分作為重要的煤炭判斷等級的重要要素，水分不但是煤炭質(zhì)量的重要影響因素，并是數(shù)量的重大影響者，含水高必然導(dǎo)致數(shù)量低。一些煤礦廠家會因此以水的質(zhì)量來占據(jù)煤炭的質(zhì)量，使得進(jìn)貨方蒙受巨大的損失，所以說對水分的檢測十分重要，也提出了更高水平手段的要求。

2.4 灰分

煤的灰分是指煤中所有可燃物質(zhì)完全燃燒后，以及煤中無機(jī)礦物質(zhì)在規(guī)定溫度(185+10)℃下產(chǎn)生一系列分解、化合等復(fù)雜反應(yīng)后剩下的殘渣。煤的灰分在燃燒時是不放熱的，反倒會帶走熱量，可以說灰分內(nèi)容越多，則發(fā)熱的效果越差，對鍋爐來說，可能發(fā)生火勢低迷，燃燒效率低下，并且容器內(nèi)部的溫度不高，使得飛灰可燃物高。

在試驗(yàn)中一般一個煤樣要做兩個灰分，來判定灰分的準(zhǔn)確性，也就足平衡樣。兩個平衡樣也有允許的誤差值，在這也有規(guī)定允許誤差要在一定的范圍內(nèi)如表2下面就是誤差的范圍。

表2 允許誤差范圍

2.5 含硫量

在煤中硫量過多，會對環(huán)境、電廠鍋爐造成極大的損害。硫是煤有元素組成部分之一。硫在煤的燃燒會產(chǎn)生二氧化硫、三氧化硫、硫化氫。及其對環(huán)境都是有害的物質(zhì)。煤中含硫量過高，會對鍋爐的水冷壁進(jìn)行腐蝕、結(jié)焦也導(dǎo)致鍋爐管爆裂漏水，水冷壁泄漏鍋爐熄火事故頻繁。而對發(fā)電動力用煤測定發(fā)熱量的計算中必須要有硫份的含量來進(jìn)行計算。所以我們要測定煤中的硫含量。在測定煤中的硫含量有多種方法，主要有：艾氏重量法、高溫燃燒法、庫侖滴定法。而一般在火力發(fā)電廠測定煤中的硫含量最豐要的是庫侖滴定法。庫侖滴定法能事準(zhǔn)確快速的涮定出硫含量.所以硫的測定是不可缺少的一部分。也對我們化驗(yàn)人員化驗(yàn)技術(shù)提出了更高的要求，為火力發(fā)電廠做出了重大貢獻(xiàn)。

結(jié)語

根據(jù)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的狀況，煤炭作為一項重要的能源也在不斷的被提升需求。國家很多地方電力供應(yīng)不到位，煤炭數(shù)量和質(zhì)量不夠，并且，煤炭供應(yīng)商已經(jīng)無法實(shí)現(xiàn)在訂貨會上所制定的目標(biāo)，所以為了達(dá)到規(guī)定的質(zhì)量，就從降低質(zhì)量方面來著手，用質(zhì)量低劣的煤炭來充數(shù)，所以，對于發(fā)電企業(yè)來說就必須把握好進(jìn)貨關(guān)。提升選材的能力，檢驗(yàn)人員應(yīng)當(dāng)通過培訓(xùn)知識的學(xué)習(xí)來實(shí)現(xiàn)技能的提升，并具備提升檢驗(yàn)的能力，保證使用燃煤在熱值，水分，揮發(fā)性等方面能夠達(dá)標(biāo)，并根據(jù)具體情況實(shí)現(xiàn)煤料性質(zhì)的適應(yīng)，通過煤料成分特性等方面，實(shí)現(xiàn)對于電廠，鍋爐，裝置等進(jìn)行良好的引用。最終保證電廠機(jī)組工作的正常。提升經(jīng)濟(jì)能力，煤炭質(zhì)檢員應(yīng)當(dāng)具有良好的責(zé)任心，以及過硬的技術(shù)儲備，為化驗(yàn)工作帶來高效，科學(xué)，經(jīng)濟(jì)的工作效果。

[1]火力發(fā)電廠用煤試驗(yàn)方法匯編[M].湖北電力出版社.

[2]燃料分析技術(shù)問答[M].中國電力出版杜.

[3]熱力發(fā)電廠[M].水利電力出版社.