煤質(zhì)化驗技術(shù)在火力發(fā)電廠的重要性分析

王冰

摘要：本文首先闡述了煤的化驗指標(biāo)對火力發(fā)電廠的重要性，接著分析了媒質(zhì)變化對火力發(fā)電廠的影響，最后對煤質(zhì)化驗減少誤差的方法進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：煤質(zhì);化驗技術(shù);火力發(fā)電廠;重要性

燃煤電廠根據(jù)不同的鍋爐選用不同質(zhì)量的煤。同時，根據(jù)燃煤鍋爐的不同質(zhì)量，對燃煤的要求也不同。為了達(dá)到最佳的燃燒效果，促進(jìn)環(huán)境保護(hù)的改善，保證工作和生產(chǎn)的安全，有必要選擇一種合理的燃煤形式，使其適合鍋爐和燃燒方式。因此，必須加強(qiáng)煤炭質(zhì)量檢驗工作。燃煤電廠應(yīng)加強(qiáng)煤質(zhì)檢測的關(guān)鍵技術(shù)，做好節(jié)煤配煤工作，確保電廠的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境保護(hù)水平。

一、煤的化驗指標(biāo)對火力發(fā)電廠的重要性

（一）發(fā)熱量

煤炭發(fā)熱量分析的重要指標(biāo)之一，也是熱平衡計算、熱效率和煤耗的依據(jù)。只有當(dāng)燃煤發(fā)熱量達(dá)到鍋爐規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)時，才能保證鍋爐的燃燒穩(wěn)定性。煤的發(fā)熱量由鍋爐標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，以保證鍋爐的燃燒穩(wěn)定性。如果發(fā)熱量超過標(biāo)準(zhǔn)范圍，很容易引起鍋爐燃燒不穩(wěn)定和爐溫下降。滅火火焰是由鍋爐啟動保護(hù)引起的。燃煤發(fā)熱量的測定方法是在燃燒氧彈式量熱計中采用適量的煤樣。氧彈熱量中充滿了過量的氧氣，以苯甲酸為參考量，在相同條件下燃燒，從而完成了熱容的測定。根據(jù)升溫后燃燒的量熱系統(tǒng)，考慮到一些加熱因素，對燃燒管的熱量進(jìn)行修正，硝酸鹽還原生成熱量和熱修正，硫酸鹽具有較高的熱值。測定了煤樣中的氮含量，并通過對煤樣高位熱值的分析，計算出煤的定容低熱值。

（二）灰分

煤炭發(fā)熱量分析的重要指標(biāo)之一，也是熱平衡計算、熱效率和煤耗的依據(jù)。只有當(dāng)燃煤發(fā)熱量達(dá)到鍋爐規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)時，才能保證鍋爐的燃燒穩(wěn)定性。煤的發(fā)熱量由鍋爐標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，以保證鍋爐的燃燒穩(wěn)定性。如果發(fā)熱量超過標(biāo)準(zhǔn)范圍，很容易引起鍋爐燃燒不穩(wěn)定和爐溫下降。滅火火焰是由鍋爐啟動保護(hù)引起的。燃煤發(fā)熱量的測定方法是在燃燒氧彈式量熱計中采用適量的煤樣。氧彈熱量中充滿了過量的氧氣，以苯甲酸為參考量，在相同條件下燃燒，從而完成了熱容的測定。根據(jù)升溫后燃燒的量熱系統(tǒng)，考慮到一些加熱因素，對燃燒管的熱量進(jìn)行修正，硝酸鹽還原生成熱量和熱修正，硫酸鹽具有較高的熱值。測定了煤樣中的氮含量，并通過對煤樣高位熱值的分析，計算出煤的定容低熱值。

（三）水分

水不影響煤的質(zhì)量。在煤炭生產(chǎn)和流通過程中，它是一個無用的組成部分，是一個評價因素。一般來說，煤的最大含水量將決定煤的供應(yīng)量。水分過多會影響煤的燃燒效率.降低煤的發(fā)熱量，降低爐溫，影響煤粉的正常燃燒。當(dāng)煤的含水率在lO%以上時，隨著含水率的增加，鍋爐效率降低0.07%。煤的含水量應(yīng)控制在一定范圍內(nèi)。如果含水率過高或過低，會影響燃燒質(zhì)量。水分含量高會導(dǎo)致發(fā)電廠嚴(yán)重的成本消耗。因此，測定煤的水分是非常重要的。含水量采用“加熱失重法”測定。采暖水損失的煤質(zhì)較差，即含水量。

（四）揮發(fā)分

真空環(huán)境下煤中揮發(fā)性氣體和液體的量是揮發(fā)性的，與煤的變質(zhì)作用密切相關(guān)。煤質(zhì)越高，揮發(fā)度越高。相反，煤變質(zhì)程度隨著揮發(fā)分的逐漸減少而加深。煤燃燒過程中揮發(fā)性物質(zhì)在燃燒過程中氧化嚴(yán)重。如果揮發(fā)性組分較少，則氧化性會降低，因為燃燒不足會導(dǎo)致滅火，所以揮發(fā)性物質(zhì)應(yīng)控制在22%以上。揮發(fā)分含量的測定是根據(jù)（900（+10）攝氏度下獲得的足夠的煤樣量，將煤樣放入陶瓷坩堝中分離空氣和加熱7分鐘。加熱前后，根據(jù)樣品的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，測定扣除樣品的水分含量，即得到揮發(fā)物。

二、煤質(zhì)變化對火力發(fā)電廠的影響

（一）影響燃煤利用率

低熱值易引起鍋爐燃燒不穩(wěn)定和爐溫過低，甚至引起火焰熄滅，灰份高，會降低煤的發(fā)熱量和煤耗，造成設(shè)備磨損;過多的水會影響煤的燃燒效率，降低發(fā)熱量，降低鍋爐的燃燒效率。燃煤如果揮發(fā)，降低溫度，影響煤粉的正常燃燒。物質(zhì)含量低會導(dǎo)致燃燒不足甚至熄火。如果硫含量過高，也會導(dǎo)致過濾器熄火。所有這些都將導(dǎo)致煤炭利用率的降低。

（二）影響火電廠安全運行

煤質(zhì)各項試驗指標(biāo)的變化對火電廠有一定的影響，導(dǎo)致煤炭利用率和生產(chǎn)效率下降，對總體經(jīng)濟(jì)效益產(chǎn)生負(fù)面影響。煤質(zhì)的好壞將影響火力發(fā)電廠的安全運行。煤質(zhì)變化過大，會導(dǎo)致鍋爐爆管等現(xiàn)象。即使由于過度磨損和腐蝕，也會對火力發(fā)電廠的安全和公共安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。

（三）影響火電廠環(huán)保性能

較高的硫含量與二氧化硫排放量密切相關(guān)。二氧化硫的含量會造成空氣污染。低揮發(fā)分煤的燃燒會造成有害氣體的過量排放和環(huán)境污染。煤質(zhì)變化大，鍋爐燃燒不穩(wěn)定，污染物增多。可見，含硫量對燃煤電廠的環(huán)境性能有一定的影響。

三、煤質(zhì)化驗減少誤差的方法

（一）合理選取煤質(zhì)化驗的方法

選擇合適的煤質(zhì)試驗方法是保證試驗可靠性的基本要求。在采樣過程中，可以根據(jù)實際情況選擇不同的采樣方法，如靜態(tài)采樣和流量采樣。無論采用何種方法，都需要按照國家技術(shù)要求和標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。首先，為了消除煤質(zhì)不均勻造成的系統(tǒng)誤差，需要將差異較大的部分劃分為均勻部分，然后根據(jù)采樣單元確定總樣本的比例和數(shù)量。其次，樣本單元一般包括多個樣本。為了提高樣品的總體代表性，有必要對每個樣品進(jìn)行要求。具體的選擇規(guī)則需要根據(jù)煤種、煤種和取樣方式來確定;第三，樣品的質(zhì)量一般需要根據(jù)所采集樣品的名義粒徑來確定，例如，最大粒徑為lOOmm，因此質(zhì)量參考值為6kg，根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)，如果不適宜重新取樣，則編制相應(yīng)的取樣報告，明確項目，便于數(shù)據(jù)合理性的比較分析;最后，樣品的制備主要涉及加工、深加工。并需要根據(jù)試驗對象和實際參數(shù)要求選擇合適的，混合、干燥和破碎方法的基本原理是不改變其特性，在制備過程中不受外部因素的影響。混合后必須達(dá)到實驗室規(guī)定的粒度標(biāo)準(zhǔn)。通常需要采用多級破碎的方法進(jìn)行分析，以達(dá)到實驗室的精度有效提升。

（二）提升化驗流程的規(guī)范化

在煤質(zhì)檢測過程中，必須使用各種儀器，其中一些屬于精密儀器。如果操作不當(dāng)或工藝不符合要求，將影響試驗的效果。在煤質(zhì)檢測過程中，儀器使用的標(biāo)準(zhǔn)化也會影響過程控制。例如，在制樣過程中，收縮設(shè)備需要滿足最大粒徑三倍的尺寸要求，具有足夠的容量和較強(qiáng)的穩(wěn)定性，制樣過程中不會出現(xiàn)遺漏或不穩(wěn)定。在實驗室儀器的選擇上，除了準(zhǔn)確度外，還應(yīng)考慮到樣品性質(zhì)的變化和影響，盡量減少在采集和制備環(huán)節(jié)的客觀影響，保證煤炭檢測的總體準(zhǔn)確度。

四、結(jié)束語

對于火力發(fā)電廠，必須嚴(yán)格進(jìn)行煤質(zhì)檢測，保證煤的發(fā)熱量，使揮發(fā)分和灰份指標(biāo)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。確保電廠設(shè)備運行達(dá)到要求的指標(biāo)，確保電廠經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保目標(biāo)的完成，有效降低成本，同時實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。綜上所述，煤質(zhì)對火力發(fā)電廠的生產(chǎn)有著直接的影響。燃煤電廠必須重視煤質(zhì)檢測技術(shù)，提高煤炭利用率，降低電廠生產(chǎn)成本，為安全生產(chǎn)提供保障。

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