煤的灰分分析在火力發(fā)電中的應(yīng)用

【摘要】本文概述了利用工業(yè)分析儀分析煤的灰分的方法，使用該儀器分析灰分與國(guó)標(biāo)212-2001中緩慢灰化法和快速灰化法相比較，具有操作簡(jiǎn)單，分析快速的優(yōu)點(diǎn)。

【關(guān)鍵詞】SDTGA5000工業(yè)分析儀；分析煤樣；灰分

一、前言

火力發(fā)電以煤作燃料，就是利用其燃燒特性。煤燃燒時(shí)煤中水分被蒸發(fā)，煤中的揮發(fā)分與固定碳燃燒時(shí)產(chǎn)生二氧化碳及水汽，并釋放大量的熱量，燃燒后的殘?jiān)褪腔曳?。所謂灰分是指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、化合等復(fù)雜反應(yīng)后的殘?jiān)?/p>

煤中灰分含量過大，則煤的發(fā)熱量大為降低，就有可能導(dǎo)致鍋爐滅火，所以灰分大于40%的低質(zhì)煤，電廠不能單獨(dú)燃用；煤中灰分含量增加，還將導(dǎo)致鍋爐結(jié)渣的加重，而影響鍋爐安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

通常電煤灰分宜控制在20%~30%范圍內(nèi)。國(guó)標(biāo)中灰分的測(cè)定方法有兩種：緩慢灰化法和快速灰化法，緩慢灰化法為仲裁法。用工業(yè)分析儀測(cè)定煤的灰分方法簡(jiǎn)便。

二、實(shí)驗(yàn)部分

1、儀器設(shè)備

1.1SDTGA5000工業(yè)分析儀由主機(jī)（內(nèi)裝電子分析天平、爐體、加熱系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、控制系統(tǒng)）、充氣設(shè)備、計(jì)算機(jī)組成。

1.2灰分坩堝

1.3樣勺

1.4干燥器

2、分析步驟

2.1準(zhǔn)備工作

準(zhǔn)備好預(yù)先灼燒質(zhì)量恒重的灰分坩堝；

準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)樣品和預(yù)先干燥過的樣勺；

檢查控制線路和電源線路是否緊固好。

2.2分析煤樣制備

分析煤樣是指將已經(jīng)破碎至Φ6的煤樣攪拌均勻后，稱取100克放入稱量盤中，攤成均勻的薄層，在低溫（45℃±5℃）下干燥1小時(shí)后，煤樣的質(zhì)量變化不超過0.1%，即達(dá)到空氣干燥狀態(tài)。然后，將烘干恒重的煤樣進(jìn)行再次粉碎，粉碎至粒度小于0.2毫米的煤樣。將制好的煤樣裝入小廣口瓶中，瓶?jī)?nèi)應(yīng)留有1/4的空間。

2.3實(shí)驗(yàn)設(shè)置過程

啟動(dòng)計(jì)算機(jī)和測(cè)控程序。

界面主要由標(biāo)題欄、菜單欄、快捷按鈕欄，系統(tǒng)狀態(tài)欄、信息欄、數(shù)據(jù)顯示欄等組成。在菜單欄中的“系統(tǒng)設(shè)置”的下拉框里有一個(gè)測(cè)試方法選項(xiàng)，在測(cè)試方法窗口中選擇灰分方法為經(jīng)典快灰。

點(diǎn)擊菜單欄中加熱系統(tǒng)菜單中“開始升溫”子菜單，此時(shí)爐子溫度的控溫指示條閃爍，同時(shí)顯示“升溫”狀態(tài)。當(dāng)?shù)竭_(dá)設(shè)定方法所需要的溫度后，點(diǎn)擊“開始實(shí)驗(yàn)”快捷按鈕。等待稱樣盤和燃燒盤自動(dòng)復(fù)位，點(diǎn)擊“確定”按鈕，系統(tǒng)進(jìn)入放樣窗口。

2.4實(shí)驗(yàn)放樣過程

放樣：在放樣窗口中“本次數(shù)量”中輸入試樣數(shù)量，每個(gè)樣都要做平行樣和空白樣。一批最多放15個(gè)樣。

當(dāng)放樣窗口中的參數(shù)設(shè)置好后，在稱樣盤上的當(dāng)前位置放一個(gè)坩堝，關(guān)上放樣門，點(diǎn)擊“開始”按鈕，或者按鍵盤上的回車鍵。待自動(dòng)稱量坩堝后，系統(tǒng)彈出“請(qǐng)加入試樣”對(duì)話框，按提示加入試樣，按紅色按鈕給予確定；不加試樣，按紅色按鈕則做空白樣處理。若加入的樣重合適，主界面的數(shù)據(jù)欄內(nèi)會(huì)顯示樣重大小。

加入試樣前，要將樣品充分?jǐn)嚢杈鶆?，試樣被稱量后要將該樣搖勻。當(dāng)放完所有試樣后，系統(tǒng)提示“全部完成，請(qǐng)予確認(rèn)”時(shí)，關(guān)上放樣門再次按主機(jī)上的紅色按鈕，系統(tǒng)進(jìn)入測(cè)試狀態(tài)。

4、實(shí)驗(yàn)測(cè)試過程

放樣結(jié)束后，系統(tǒng)自動(dòng)控制爐門開關(guān)，機(jī)械手升降、機(jī)械手左右移動(dòng)來完成進(jìn)樣動(dòng)作，此過程中提示欄顯示“正在進(jìn)樣”信息。進(jìn)完樣后，系統(tǒng)根據(jù)所設(shè)置的灰分測(cè)試方法，自動(dòng)對(duì)試樣進(jìn)行分析。在測(cè)試過程自動(dòng)通壓縮空氣，出樣前10分鐘，系統(tǒng)自動(dòng)開保說溫?zé)簟３鐾陿雍?，提示欄顯示“正在等待冷卻”信息。冷卻時(shí)間到了，系統(tǒng)自動(dòng)稱量試樣，計(jì)算灰分值，將其結(jié)果顯示在主界面中的數(shù)據(jù)欄內(nèi)。

5、記錄數(shù)據(jù)

一般實(shí)驗(yàn)結(jié)束后直接進(jìn)入數(shù)據(jù)界面，查看實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)在誤差范圍內(nèi)，取算術(shù)平均值計(jì)。

灰分的精密度是這樣要求的：

當(dāng)灰分小于15%時(shí)，重復(fù)性不超過0.2%，再現(xiàn)性不超過0.30%；

當(dāng)灰分15~30%時(shí)，重復(fù)性不超過0.3%，再現(xiàn)性不超過0.50%；

當(dāng)灰分大于30%時(shí)，重復(fù)性不超過0.50%，再現(xiàn)性不超過0.70%。

三、注意事項(xiàng)

分析煤樣的制備絕對(duì)不能高溫干燥，一定控制在50度以內(nèi)，僅僅去除煤中外在水分。稱樣前要攪拌均勻，稱樣時(shí)試樣要平鋪，搖勻；每批樣要分析至少一個(gè)空白樣，兩個(gè)平行樣。

參考文獻(xiàn)

[1]曹長(zhǎng)武.火力發(fā)電廠燃料試驗(yàn)方法及應(yīng)用.中國(guó)電力出版社，2007.

[2]曹長(zhǎng)武.火力發(fā)電廠用煤技術(shù).中國(guó)電力出版社，2006

[3]大慶聯(lián)誼股份有限公司煤質(zhì)分析規(guī)程

作者簡(jiǎn)介

劉建新，男，化工分析助理工程師，1972年3月28日，本科學(xué)歷，主要從事煉油化工分析的技術(shù)和研究工作。