提高煤中全水分測定準(zhǔn)確性的措施分析

許鈺青（三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院，湖北宜昌 443002）

提高煤中全水分測定準(zhǔn)確性的措施分析

許鈺青（三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院，湖北宜昌 443002）

本文簡述了煤的全水分測量方法，從接樣混合，煤樣粒度，干燥時間，冷卻時間等方面分析了影響全水分測定準(zhǔn)確性的因素，提出相應(yīng)的改進措施。

煤樣；全水分；準(zhǔn)確性

1 煤中水分測定的意義

水分是煤中不可燃成分，是評價煤質(zhì)特性與實際應(yīng)用價值的基本指標(biāo)之一。煤中水分對電廠安全和經(jīng)濟運行有影響，水分太高，易造成輸煤系統(tǒng)堵煤；制粉系統(tǒng)積灰和自燃；不利于煤粉在鍋爐內(nèi)燃燒，煤中水分過多，水分蒸發(fā)消耗的熱量增多，發(fā)熱量下降，爐溫降低，使煤不易著火；，水分過高還會使煙氣中硫氧化物在尾部煙道內(nèi)凝結(jié)出硫酸，造成腐蝕。同時鍋爐煙氣量增大，排煙熱損失增加，影響鍋爐熱效率。煤中有適量水分，可對煤粉的燃燒起催化作用。

相同品質(zhì)的煤，其水分含量不同時是不等值的。水分含量越高，收到基低位發(fā)熱量就越低，當(dāng)用收到基低位發(fā)熱量計算煤價時，煤中水分不僅影響煤量，而且影響煤質(zhì)。因此，測定煤中水分是電廠入廠煤量驗收中一個特別重要的問題。

2 煤中水分測定的方法

煤中水分的測定分為全水分（Mt）測定和空氣干燥基水分（Mad）測定。通氮干燥法為仲裁方法，但我廠采用的是空氣干燥法中的一步法。其步驟為：用預(yù)先干燥并稱量過(稱準(zhǔn)至0.01g)的稱量瓶迅速取粒度小于6mm的煤樣10～12g（標(biāo)準(zhǔn)至0.01g），平攤在稱量瓶中。打開稱量瓶蓋，放入預(yù)先通入干燥空氣并已加熱到105～110"C的干燥箱中，煙煤中干燥2h,無煙煤干燥3h.干燥箱中取出稱量瓶，立即蓋上蓋，在空氣中放置約5min，然后放入干燥器中，冷卻到室溫(約20min)，稱量(稱準(zhǔn)到0.01g)。按規(guī)定進行檢查性干燥，每次30min，直到連續(xù)兩次干燥煤樣質(zhì)量的減少不超過0.01g或質(zhì)量有所增加為止。在后一種情況下，應(yīng)采用質(zhì)量增加前一次的質(zhì)量。

3 影響全水分測定誤差的原因及對策

3.1 測定前的準(zhǔn)備

在測定全水分之前，首先應(yīng)檢查煤樣容器的密封情況，然后將其表面擦試干凈，用電子天平稱準(zhǔn)到總質(zhì)量的0.1%，并與容器標(biāo)簽所注明的總質(zhì)量進行核對。如果稱出的總質(zhì)量小于標(biāo)簽上所注明的總質(zhì)量(不超過1%)，并且能確定煤樣在運送過程中沒有損失時，應(yīng)將減少的質(zhì)量作為煤樣在運送過程中的水分損失量，并計算出該量對煤樣質(zhì)量的百分數(shù)(M1)，計入煤樣全水分。在稱量之前煤樣應(yīng)充分混合，稱量時要選不同部位的煤樣。稱量用的稱量瓶必須預(yù)先干燥,而且煤樣稱準(zhǔn)到0.01g.在對沒有充分混合的煤樣進行試驗中，從煤樣表層和底層分別選取煤樣進行干燥，如果稱量前不充分混合煤樣，測出的全水分結(jié)果相差較大。因此，在稱取煤樣前應(yīng)將煤樣充分混合均勻，可以減少偏差。

3.2 煤樣粒度的影響

實驗表明，對同一全水分煤樣，煤樣粒度太大時，全水分測定結(jié)果偏低，挑選粒度不一的幾組進行對比試驗，測定結(jié)果見表1：

表1 煤樣粒度對比表

所以在制樣時應(yīng)保證全水分煤樣粒度合格，否則全水分測定的偏差會變大。

3.3 干燥時間的影響

干燥時間應(yīng)為煤樣達到完全干燥的最短時間。如煤樣已達到干燥狀態(tài)，繼續(xù)鼓風(fēng)干燥，只會加速煤樣的氧化，使測量結(jié)果偏低。因此，我們應(yīng)該嚴格按照國標(biāo)規(guī)定的干燥時間，保證煤樣干燥完全又不至于氧化。我們用同一煤樣進行不同的干燥時間，得出的數(shù)據(jù)見表3：

表3 煤樣干燥時間表

由此可以看出，同一煤樣干燥的時間不同，所測定的全水值也不同。所以我們應(yīng)該嚴格按照國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的干燥時間進行干燥。

3.4 干燥后在空氣中冷卻時間的影響

國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定稱量瓶從干燥箱拿出來，應(yīng)立即蓋上蓋，在空氣中放置約5分鐘，然后放入干燥器中冷卻到室溫后進行稱量。用同一煤樣進行了如下試驗，分別將同一煤樣從干燥箱拿出后立即放置干燥器、空氣中冷卻2分鐘，冷卻5分鐘，冷卻8分鐘測出的水分結(jié)果。可以看出，煤樣在空氣中冷卻時間越長，煤樣的全水分測定值就越低。這是因為熱煤樣的吸濕性很強，在溫度急劇下降的情況下會在稱量瓶內(nèi)產(chǎn)生負壓，從而吸入潮濕空氣使煤樣增重，致使水分測定結(jié)果偏低。因此，從干燥箱中拿出煤樣后蓋好蓋子，盡量縮短在空氣中的時間，及時將煤樣放入干燥器內(nèi)冷卻至室溫。上述因素產(chǎn)生的誤差最高會達到1%左右甚至更高。這對入廠煤質(zhì)驗收產(chǎn)生很大的影響。

4 結(jié)語

綜上所述，煤的全水分測量是一項規(guī)范性很強的操作。由于人員操作手法的差異，設(shè)備環(huán)境等諸多因素的影響，在測量過程中誤差是難以避免的，但只要熟練的掌握操作技術(shù)，嚴格的按照國家標(biāo)準(zhǔn)進行操作，就可以確保測定結(jié)果準(zhǔn)確。

[1]汪紅梅、張敬生編著的《電廠燃料》。中國電力出版社.

[2]GB/T211——2007《煤中全水分測定方法》.

[3]曹長武編著的《電力用煤采制化專題技術(shù)》。中國質(zhì)檢出版社.