入廠煤全水分損失在采制化過程中的影響因素及改進(jìn)措施

安香菊，高清平，賀 鵬

（1.漳澤電力河津發(fā)電分公司，山西 河津 043300；2.國網(wǎng)山西省電力公司電力科學(xué)研究院，山西 太原 030001；3.國網(wǎng)山西省電力公司調(diào)度控制中心，山西 太原 030001）

入廠煤全水分損失在采制化過程中的影響因素及改進(jìn)措施

安香菊1，高清平2，賀 鵬3

（1.漳澤電力河津發(fā)電分公司，山西 河津 043300；2.國網(wǎng)山西省電力公司電力科學(xué)研究院，山西 太原 030001；3.國網(wǎng)山西省電力公司調(diào)度控制中心，山西 太原 030001）

根據(jù)全水分每降低1%，就會使入廠煤的平均收到基低位發(fā)熱量升高超過200 J/g；為準(zhǔn)確測定入廠煤的全水分，通過對機(jī)械化采制樣設(shè)備運(yùn)行磨損情況、制樣工作流程、煤樣儲存方法等存在問題的分析，提出對采樣機(jī)械的定期檢定、維修及改造、制樣流程的優(yōu)化、煤樣密封儲存方法及全水分的補(bǔ)正等改進(jìn)措施，減少了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)損失。

全水分；影響因素；改進(jìn)措施；經(jīng)濟(jì)損失

0 引言

煤中全水分是指煤中的游離水，即煤中的外在水分及內(nèi)在水分之和，它是表征煤炭產(chǎn)品數(shù)量和質(zhì)量的重要指標(biāo)之一。煤中全水分是計(jì)算煤炭收到基低位發(fā)熱量的重要指標(biāo)，直接關(guān)系到運(yùn)力和計(jì)價問題，影響煤炭交易雙方的經(jīng)濟(jì)利益。

1 煤炭全水分析

煤炭氫值不變的情況下，煤炭全水分每降低1%，收到基低位發(fā)熱量平均升高超過200 J/g，如表1所示，由此可見，準(zhǔn)確的全水分測試結(jié)果，對入廠煤計(jì)價有著重要意義。

表1 入廠煤全水分測試結(jié)果

影響煤炭中全水分結(jié)果的因素很多，包括采樣、制樣、化驗(yàn)、儲存、運(yùn)輸、環(huán)境等等。某電廠入廠煤運(yùn)輸為汽車與火車，屬于靜止煤采樣，采用機(jī)械化采制樣裝置，將采集到的煤樣破碎、縮分到13 mm，收集儲存后，送至制樣室按照規(guī)定程序進(jìn)行制樣，全水分一般在共用煤樣中分取，不單獨(dú)采樣。分取的全水分煤樣經(jīng)過包裝、稱重等一系列工序后，送至化驗(yàn)室進(jìn)行分析，得出全水分?jǐn)?shù)據(jù)。在整個采制化環(huán)節(jié)中，由于設(shè)備缺陷、工作流程、儲存不當(dāng)?shù)纫蛩氐拇嬖?，煤樣全水分損失問題普遍存在。因此，分析入廠煤全水分在采制化過程中損失的原因分析，提出改進(jìn)措施，對減少企業(yè)的經(jīng)濟(jì)損失具有十分重要的意義。

2 廠煤全水分損失的因素分析

2.1 機(jī)械化采制樣過程中的全水分損失

2.1.1 采樣過程煤樣全水分的損失

目前，機(jī)械化采樣裝置基本采用的是螺旋式采樣器，錐形螺旋與鋼筒由于長期工作磨損，它們之間的間隙會逐漸加大，致使采樣過程中，螺旋裝置在提升煤樣過程中，部分較細(xì)的煤樣會灑落回車廂中，導(dǎo)致煤樣損失，這部分煤樣通常比大顆粒的煤樣含水分量高，造成煤樣全水分的損失。

2.1.2 破碎過程中煤樣全水分的損失

機(jī)械化采樣器將采集到的煤樣通過皮帶運(yùn)送到破碎機(jī)進(jìn)行破碎，機(jī)械化采制樣裝置采用的是錘式破碎機(jī)，在破碎過程中，由于離心力的作用，比較濕的細(xì)粉煤樣粘附在破碎機(jī)的內(nèi)腔中，設(shè)備中未加裝清理機(jī)構(gòu)，這部分煤樣就被損失。這部分煤樣在整個煤樣中是最濕的部分，煤樣中的全水分就會損失。

2.1.3 縮分過程中的偏倚會造成煤樣全水分損失

機(jī)械化采樣器每次采集的煤量大約為30～50 kg，經(jīng)過破碎縮分后的留樣量約為100～200 g，縮分比為300∶1。由于縮分比較大，縮分過程中如果存在偏倚就會造成煤樣全水分的損失。

2.2 煤樣儲存過程中全水分的損失

汽車進(jìn)煤采樣時根據(jù)車輛進(jìn)廠順序進(jìn)行采樣，煤樣在采集過程中，不是同一商品煤連續(xù)采樣，可能存在間隔時間較長，存樣罐中煤樣量又較少，采樣過程存樣罐中由于有時溫度偏高和空氣的流動，就會使煤樣中的水分蒸發(fā)，損失掉煤樣中的部分全水分。

汽車進(jìn)煤每天中午12點(diǎn)、18點(diǎn)、24點(diǎn)收集煤樣進(jìn)行集中保存，保存設(shè)備為加鐵皮蓋（無密封膠圈）的鐵皮桶，密封效果比較差。這部分煤樣進(jìn)行制樣時間為第二天早上8點(diǎn)，儲存時間長（最長可達(dá)20 h），水分在高溫和空氣流動大的情況下，損失很大。實(shí)驗(yàn)室通過水分損失試驗(yàn)，將全水分煤樣裝入密封塑料袋中，放置24 h，塑料袋壁上會有一層水珠。將塑料袋開啟5 cm左右的細(xì)小縫隙，放置24 h后，水分損失約為0.3%～1.5%，如表2所示。通常顆粒小且顆粒數(shù)較少的煤樣水分損失較小，顆粒大且顆粒數(shù)多的煤樣在存放過程水分損失就大，同時煤量少時水分損失也較大[1]。

表2 煤樣水分24 h損失數(shù)據(jù)

2.3 制樣過程的煤樣全水分損失

煤樣制備方式：從存樣室取出煤樣，由采樣人員將煤樣破碎到6 mm，通過堆錐三遍摻和，用十字分樣板進(jìn)行分樣。將分樣送至制樣室，由制樣人員再將煤樣取出用二分器縮分取出6 mm的全水分煤樣。煤樣在摻和三遍過程中時間長，煤樣暴露在空氣中的面積較大，全水分取樣時間較晚，存在煤樣全水分的損失。另一方面煤樣縮分采用十字分樣板，在壓錐和縮分時還存在偏倚，也會造成煤樣全水分的損失[2]。

2.4 化驗(yàn)過程中的煤樣全水分損失

煤樣全水分測試如果采用經(jīng)典法做測試時，煤樣從烘箱中取出后，不能嚴(yán)格按照國標(biāo)GB/T211—2007《煤中全水分測定方法》規(guī)定執(zhí)行，如從烘箱中取出煤樣后，在空氣中放置時間過長，空氣中的水分就會進(jìn)入稱量瓶中，被煤樣吸收，造成煤樣全水分結(jié)果減少。

3 減少煤樣全水分損失的改進(jìn)措施

為了提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利益，減少損失，根據(jù)上述煤樣中全水分損失因素的分析，提出以下解決措施。

a）根據(jù)采樣器的機(jī)械磨損情況和縮分器的縮分結(jié)果，定期對機(jī)械采制樣裝置進(jìn)行性能鑒定，對不符合要求的設(shè)備給予維修及改造。

b）對機(jī)械采制樣裝置中的錘式破碎系統(tǒng)加裝清理機(jī)構(gòu)，減少煤樣在破碎腔內(nèi)的粘附。

c）對于汽車煤，建議燃料管理部安排同一家煤在同一時間段內(nèi)進(jìn)煤集中采樣，減少煤樣與空氣接觸的時間，煤樣可以盡早儲存。

d）煤樣儲存時，建議將煤樣裝入密封塑料袋中，再放入密封的容器內(nèi)，減少煤樣與大氣接觸。

e）建議采集后的煤樣由制樣班統(tǒng)一制樣，并采用聯(lián)合制樣機(jī)，減少制樣時間，降低煤樣全水分損失；同時定期對聯(lián)合制樣機(jī)進(jìn)行全水分的偏倚試驗(yàn)，合格者方可使用。

f）建議試驗(yàn)室在全水分化驗(yàn)過程中，嚴(yán)格按照國家標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，從烘箱中取出每樣后，在空氣中放置時間不超過5 min，然后放入干燥器中冷卻到室溫。由于全自動水分儀采用熱稱量方式，減少水分損失，所以應(yīng)盡可能采用儀器測定，用經(jīng)典法復(fù)核儀器結(jié)果。

g）用機(jī)械采制樣裝置采集的全水分煤樣結(jié)果與單獨(dú)對全水分煤樣進(jìn)行采樣化驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比對，將機(jī)械采制樣裝置采集的煤樣全水分進(jìn)行水分補(bǔ)正。

4 結(jié)論

通過對采制化過程中煤樣全水分損失因素分析，改造設(shè)備，改進(jìn)工作流程，提高操作技能，某電廠入廠煤全水分普遍提高0.5%～1%，入廠煤的收到基低位發(fā)熱量平均降低約200 J/g，按照每4.2 J/g煤價0.05元，年消耗煤量400萬t計(jì)算，每年降低進(jìn)煤成本950萬元，提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

[1] 曹長武.火電廠煤質(zhì)監(jiān)督與檢測技術(shù) [M].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2010：525-527.

[2] 付啟榮.煤炭全水分測定的主要影響因素分析 [J].科技傳播，2012（11）：56，60.

Influencing Factors and Improvement Measures of Total Moisture Loss of As-received Coal During Sampling Process

AN Xiangju1,GAO Qingping2,HE Peng3
（1.Shanxi Electric Power Zhangze Co.,Ltd.,Hejin Generation Branch,Hejin,Shanxi043300,China;2.State Grid shanxi Electric Power Research Institute,Taiyuan,Shanxi030001,China;3.Electric Power Dispatch&Control Center,State Grid Shanxi Electric Power Corporation,Taiyuan,Shanxi030001,China）

1%reduction oftotal moisture will make the net calorific value as

basis increase by200 J/g.In order toaccurately identify the total moisture of as-received coal,analysis are done on the wearing situation of sampling devices,sampling processes and storage method for coal sampling.Improved measures are put forward correspondingly,including periodical inspection,maintenance and transformation on the sampling devices,optimizing the sampling process and sealed storage for coal samples etc.so as to reduce economic loss ofenterprises.

total moisture;influencingfactors;improvement measures;economic loss

TM621

A

1671-0320（2017）06-0067-03

2017-08-21，

2017-10-15

安香菊（1967），女，山西永濟(jì)人，1990年畢業(yè)于太原工業(yè)大學(xué)化學(xué)工程系，高級工程師，從事煤質(zhì)檢測工作；

高清平（1965），女，山西臨縣人，2007年畢業(yè)于中共中央黨校經(jīng)濟(jì)管理專業(yè)，副編審，主要研究方向?yàn)殡娏萍夹畔⒓翱萍计诳u價與編輯探索；

賀 鵬（1987），男，山西呂梁人，2013年畢業(yè)于華北電力大學(xué)電力系統(tǒng)及其自動化專業(yè)，碩士，工程師，從事電網(wǎng)調(diào)控運(yùn)行工作。