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)的測定，對這些概念的正確理解和認識，以及采用規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)、科學(xué)的采樣、制樣、檢測方法，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；質(zhì)量控制

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.20.069

1 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。 它是表征煤質(zhì)好壞的綜合性指標(biāo)，用于測量煤的發(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)分含量是評價動力用煤的重要條件。檢測揮發(fā)分的儀器有馬弗爐、自動工業(yè)分析儀、揮發(fā)分測試儀等。

（3）水分（M）。水分是動力用煤的一個重要特性指標(biāo)，是評定煤經(jīng)濟價值的基本指標(biāo)，煤中全水分由外在水分和內(nèi)在水分組成。 外在水分：開采、運輸、存儲以及洗煤時，煤表面所附著的水分，將煤置于空氣中干燥時，煤的外在水分會蒸發(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。 煤中的水分過高，發(fā)熱量必然降低，且蒸發(fā)還要吸熱，降低爐溫，使煤不易著火，煤中水分過低，易造成煤粉飛揚，適當(dāng)?shù)乃謩t有助于燃燒。檢測水分的儀器設(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)后的殘渣即灰分。灰分是煤的主要雜質(zhì)，灰分在煤燃燒時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，但會生成SO2和少量的SO3，SO2會從煙囪排放到大氣中，污染大氣。檢測硫含量的儀器為測硫儀。

（6）灰熔點 。煤的灰熔融性是評價煤灰是否容易結(jié)渣的一個指標(biāo)，煤灰在一定溫度下開始變形，開始變形的溫度稱為變形溫度（DT），進而軟化和流動，故稱為軟化溫度（ST）和流動溫度（FT）。煤灰軟化溫度實際上是開始熔融的溫度，故習(xí)慣稱其為灰熔點（ST）。當(dāng)爐溫達到或超過灰熔點溫度時，煤灰就會結(jié)成渣塊，影響通風(fēng)和排渣，使?fàn)t膛含碳量升高，有時會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行。所以灰熔融性對鍋爐的安全經(jīng)濟運行關(guān)系極大。

2 煤質(zhì)特性檢測過程質(zhì)量控制

煤質(zhì)特性指標(biāo)的檢測主要包括采樣、制樣、化驗等過程。主要有以下步驟：

（1）采樣。煤炭分析的主要誤差來源是采樣，占到總誤差來源的80%。目前采樣主要有人工采樣和機械化采樣兩種方式。人工采樣，一般都在汽車、火車、船舶上進行，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帶來的誤差，在每次采樣前需根據(jù)現(xiàn)場情況和國家標(biāo)準(zhǔn)制定采樣方案并編制作業(yè)指導(dǎo)書。

（2）制樣。采完樣后，還必須將采取的煤樣制成能進行各種特性測定的分析煤樣，制樣的標(biāo)準(zhǔn)過程可查閱現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)GB474-2008，即將采集的煤樣經(jīng)過反復(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。制樣過程的誤差來源占總誤差來源的16%。為減少制樣帶來的誤差，需保持制樣用設(shè)備的清潔，避免煤樣在制樣過程被污染；另外需對制樣的主要設(shè)備如二分器、縮分裝置等進行精密度核驗。

（3）化驗?；炛饕üI(yè)分析、元素分析、發(fā)熱量、灰熔點等指標(biāo)的分析檢測，按照相應(yīng)國家標(biāo)準(zhǔn)進行?；炘诿嘿|(zhì)分析整個誤差來源中僅占4%，但化驗是整個煤質(zhì)分析過程中最終結(jié)果的體現(xiàn)，如果化驗結(jié)果出現(xiàn)偏差甚至不準(zhǔn)確，就會造成質(zhì)量事故，影響整批煤的結(jié)果，所以說在煤質(zhì)分析全過程中各個環(huán)節(jié)和步驟同等重要。為減少化驗誤差，需對人、機、料、法、環(huán)、測進行控制，同時采取其他質(zhì)量控制計劃，以保證煤質(zhì)分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。

質(zhì)量控制主要是針對化驗環(huán)節(jié)，可以采用能力驗證、測量審核、標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)核驗、留樣再測、人員比對、實驗室間比對等方式。

3 煤質(zhì)分析過程中應(yīng)注意的事項

（1）制定正確的抽樣方法。抽樣必須具有代表性，這是保證檢驗結(jié)果有效性的第一步，因此抽取樣品時要注意以下幾點：抽樣前，抽樣人員應(yīng)進行業(yè)務(wù)培訓(xùn)、熟悉抽樣標(biāo)準(zhǔn)、明確采樣目的。在現(xiàn)場操作時，根據(jù)現(xiàn)場情況和國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定制定切實可行的采樣方案并有效實施，以抽取有代表性的樣品。

（2）及時制備樣品。在煤炭檢驗中，制樣是一個不可忽略過程。對此，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。檢測必須選取正確的標(biāo)準(zhǔn)和合適的方法，出具的檢驗報告才具有效力。煤炭檢驗中主要執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)有國標(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)定的檢測方法檢測。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)過權(quán)威機構(gòu)檢定或校準(zhǔn)后方可使用。

（4）正確使用和維護儀器。計量器具和檢測儀器的示值精確是保證檢驗結(jié)果準(zhǔn)確的基礎(chǔ)。檢測儀器從選擇、申購、驗收、檢定、使用、維修都應(yīng)建立一套科學(xué)有效的管理制度，并且使每個環(huán)節(jié)都切實可行地處于可控制狀態(tài)下，才能使檢測儀器保持良好的運行狀態(tài)，從而更好的為檢測服務(wù)。

（5）數(shù)據(jù)記錄與處理。在樣品的檢測過程中，原始數(shù)據(jù)的記錄應(yīng)與檢測工作同步進行，要具備專用的記錄表，如果用電腦進行記錄的要保持記錄的可靠性和保密性。

4 結(jié)語

作為分析檢測人員，只有充分理解煤炭特性的主要特性指標(biāo)，嚴(yán)格遵守檢測規(guī)程，嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，不斷提高煤炭檢測的準(zhǔn)確性，才能更好的為煤炭生產(chǎn)企業(yè)和用戶服務(wù)。

作者簡介：康寧（1979-），女，安徽合肥人，本科，本站質(zhì)量負責(zé)人。