煤質(zhì)化驗(yàn)技術(shù)的應(yīng)用及常見(jiàn)問(wèn)題解決分析

李偉

摘要：煤炭是我們生活中比較常見(jiàn)的能源，它對(duì)我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展、生產(chǎn)、生活等方面有著重要影響，煤炭的質(zhì)量程度會(huì)給能源的轉(zhuǎn)化成效帶來(lái)直接的影響。所以，為了保證煤炭能源的質(zhì)量，需要運(yùn)用煤質(zhì)化驗(yàn)技術(shù)對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)。此次針對(duì)煤質(zhì)化驗(yàn)技術(shù)的應(yīng)用及常見(jiàn)問(wèn)題進(jìn)行了深入思考。

關(guān)鍵詞：煤質(zhì)化驗(yàn)技術(shù);應(yīng)用;常見(jiàn)問(wèn)題;解決

前言

社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及生活質(zhì)量的提升，對(duì)能源的消耗也在逐漸增加。煤炭是我國(guó)運(yùn)用較為頻繁的一種能源，其的質(zhì)量會(huì)直接影響到能源轉(zhuǎn)化成效，想要讓煤炭資源質(zhì)量有保證，必須運(yùn)用合理的檢驗(yàn)技術(shù)對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)，獲得質(zhì)量較好的能源。通常而言，煤炭化驗(yàn)工作較為繁復(fù)，對(duì)化驗(yàn)和檢測(cè)技術(shù)有著規(guī)范要求。檢驗(yàn)工作人員不僅要具備專(zhuān)業(yè)的工作能力，還應(yīng)該擁有良好的素養(yǎng)，可以迅速判定存在問(wèn)題并進(jìn)行有效處理。另外，在煤質(zhì)檢測(cè)過(guò)程中，很容易發(fā)生各種失誤，為了避免這些失誤問(wèn)題發(fā)生，應(yīng)該應(yīng)用針對(duì)性的處理對(duì)策。這樣才能保證煤炭質(zhì)量及能源轉(zhuǎn)化成效。

一、煤質(zhì)化驗(yàn)主要技術(shù)應(yīng)用分析

（一）發(fā)熱量的檢測(cè)

在檢驗(yàn)煤質(zhì)的高低程度時(shí)，可以根據(jù)其發(fā)熱量進(jìn)行判定。在檢驗(yàn)發(fā)熱量過(guò)程中，需要借助有關(guān)檢測(cè)裝備實(shí)現(xiàn)檢測(cè)目的，檢測(cè)單位為焦耳。在對(duì)發(fā)熱量的參量進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，需要在檢測(cè)前對(duì)有關(guān)條件進(jìn)行建設(shè)。首先，檢測(cè)煤質(zhì)發(fā)熱量需要在封閉的實(shí)驗(yàn)室中完成，所以，需要提供獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展檢驗(yàn)工作，煤質(zhì)發(fā)熱量檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室不可與其他實(shí)驗(yàn)室共用。其次，檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室的溫度要嚴(yán)格把控。由于煤質(zhì)發(fā)熱量檢測(cè)有著嚴(yán)格的要求，所以，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，應(yīng)該根據(jù)要求對(duì)環(huán)境溫度進(jìn)行嚴(yán)格把控，溫度應(yīng)該在15-30攝氏度之間，為了避免溫度發(fā)生大幅度改變，需要將溫度變化情況控制在一個(gè)攝氏度范圍內(nèi)。第三，防止實(shí)驗(yàn)室出現(xiàn)空氣對(duì)流情況。為了讓檢驗(yàn)工作有序開(kāi)展，需要運(yùn)用相應(yīng)的措施防止環(huán)境空氣對(duì)流問(wèn)題發(fā)生，特別要將實(shí)驗(yàn)室的門(mén)、窗戶(hù)關(guān)閉。第四，防止陽(yáng)光直接照射，選擇的實(shí)驗(yàn)室對(duì)門(mén)和窗戶(hù)位置也有著嚴(yán)格要求，最好在北面方向，這樣才能保證檢驗(yàn)準(zhǔn)確度。第五，在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，應(yīng)該有充足的氧氣，保證煤炭的燃燒，另外，檢測(cè)人員在進(jìn)行檢驗(yàn)操作時(shí)，應(yīng)該嚴(yán)格按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，這樣呈現(xiàn)的數(shù)據(jù)結(jié)果才更為準(zhǔn)確[1-2]。

（二）揮發(fā)分的檢測(cè)

在檢驗(yàn)煤炭的煤質(zhì)時(shí)，揮發(fā)分是其中的一個(gè)檢測(cè)指標(biāo)，通過(guò)選取樣本煤，然后將其和空氣隔絕，在相應(yīng)的溫度下對(duì)其進(jìn)行加熱，加熱過(guò)程中形成的氣體及液體的和就是揮發(fā)分。檢測(cè)揮發(fā)分時(shí)，需要選取劑量為1±0.01g的樣品煤，然后放入坩堝中，提供900攝氏度檢測(cè)環(huán)境對(duì)其進(jìn)行加熱，時(shí)間為七分鐘，對(duì)產(chǎn)生的氣體和液體進(jìn)行檢測(cè)。產(chǎn)生的氣體和液體檢驗(yàn)結(jié)果顯示含量比較高，表明煤炭質(zhì)量較好，然后通過(guò)所得數(shù)據(jù)結(jié)果能夠判定煤炭能源可以在哪些方面運(yùn)用。

（三）水分檢測(cè)

煤炭作為能源，其中的組成也有水的成分，水分主要分為內(nèi)在水分和表面水分。通常將內(nèi)在水分又叫做固有水分，這類(lèi)水分一般藏匿于煤炭的毛細(xì)管當(dāng)中。表面水分又叫做有利水分，一般體現(xiàn)在煤炭的細(xì)縫或者表層。煤炭水分超出正常范圍值，甚至水分含量更高，會(huì)直接影響煤炭的可燃性，更會(huì)減少其發(fā)熱量。研究顯示，煤炭中的水分大于11%，煤炭可燃性會(huì)受到極大影響，也會(huì)讓設(shè)備無(wú)法正常工作。煤炭水分含量越高，其運(yùn)輸成本也會(huì)增加，作用也會(huì)受到影響，所以，煤炭的煤質(zhì)檢驗(yàn)需要重視水分檢測(cè)環(huán)節(jié)。

（四）灰分的檢測(cè)

煤炭作為能源，其包含的能夠燃燒物質(zhì)有很多，在點(diǎn)燃煤炭能源后，其可以燃燒的物質(zhì)被充分燃燒后，形成的殘留物就是灰分。煤炭在815±10攝氏度的環(huán)境中燃燒后，不能被完全分解的燃燒物質(zhì)也屬于灰分。煤炭燃燒過(guò)程中，產(chǎn)生的灰分沒(méi)有熱量，并對(duì)熱量具有一定的吸收作用。因此，如果煤炭形成的灰分含量極高，說(shuō)明煤炭發(fā)熱量也比較低，對(duì)設(shè)備鍋爐的運(yùn)行會(huì)造成極大的影響。一般檢測(cè)灰分時(shí)會(huì)使用馬弗爐、灰皿、、干燥器、分析天平、石棉板，檢測(cè)工作人員必須使用正確的方法進(jìn)行檢測(cè)，并根據(jù)規(guī)范要求完成操作流程，這樣的灰分檢測(cè)結(jié)果才能保證準(zhǔn)確度。

（五）含硫量的檢測(cè)

我們都知道，煤炭一旦在燃燒狀態(tài)下，會(huì)產(chǎn)生一些氣體，如二氧化硫、硫化氫等，這些氣體屬于有害氣體，不僅對(duì)人體健康有著嚴(yán)重危害性，更會(huì)污染空氣，鍋爐設(shè)備也會(huì)受到一定程度的損壞。煤炭含硫量較高，會(huì)對(duì)鍋爐造成一定的腐蝕影響，進(jìn)而出現(xiàn)結(jié)焦情況，不僅會(huì)影響設(shè)備工作效率，也會(huì)給設(shè)備的完整性造成一定的危害。因此，煤炭硫含量檢測(cè)也是煤質(zhì)化驗(yàn)檢測(cè)中非常重要的環(huán)節(jié)，對(duì)于煤炭含量的檢測(cè)一般使用艾氏卡法、庫(kù)侖法和高溫燃燒中和法。

（六）碳?xì)湓貦z測(cè)

在對(duì)煤質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，碳?xì)湓睾恳彩遣豢扇鄙俚臋z測(cè)指標(biāo)，在對(duì)煤質(zhì)中的碳?xì)湓剡M(jìn)行檢測(cè)過(guò)程中，使用的方法為三節(jié)爐檢測(cè)，Ⅰ節(jié)電爐主要對(duì)樣品進(jìn)行燃燒，Ⅱ節(jié)電爐是對(duì)發(fā)生氧化反應(yīng)未被氧化的物質(zhì)進(jìn)行燃燒，Ⅲ節(jié)電爐為補(bǔ)充所有的燃燒過(guò)程，這樣才能讓樣品完全被燃燒，該檢測(cè)環(huán)節(jié)選擇的環(huán)境處于密閉狀態(tài)。在對(duì)煤質(zhì)中的碳?xì)湓剡M(jìn)行化驗(yàn)時(shí)，只有充分燃燒樣品，才能讓樣品煤的碳?xì)湓匕l(fā)生反應(yīng)，形成二氧化碳和水分，這樣檢測(cè)的煤質(zhì)中的碳?xì)湓睾坎抛顬榫珳?zhǔn)。在對(duì)煤炭進(jìn)行燃燒時(shí)，應(yīng)該對(duì)一些干擾元素進(jìn)行清除，碳?xì)錂z驗(yàn)儀器檢測(cè)的二氧化碳和水分必須保持純凈無(wú)雜質(zhì)。最后還需要使用吸收劑對(duì)水和二氧化碳進(jìn)行定量吸收。在整個(gè)化驗(yàn)過(guò)程中，化驗(yàn)環(huán)境應(yīng)該有相應(yīng)的空氣流動(dòng)，這樣更利于充分燃燒樣品煤。

（七）鍺、鎵等稀有元素檢測(cè)

煤炭的形成是漫長(zhǎng)的過(guò)程，在此期間會(huì)對(duì)很多微量金屬元素進(jìn)行吸收，如鍺、鎵等，在檢測(cè)煤炭的煤質(zhì)時(shí)，也需要對(duì)這些稀有元素進(jìn)行化驗(yàn)檢測(cè)。樣品煤被完全灰分后，需要將鹽酸、氫氟酸等進(jìn)行混合，然后獲得鹽酸溶液。也可以使用堿對(duì)燃燒的碳會(huì)進(jìn)行熔融，利用鹽酸對(duì)其酸化，都蒸干后，對(duì)其進(jìn)行脫水處理，一般使用硅酸達(dá)到脫水目的，然后與鹽酸溶液混合，將三氯化鈦溶液滴入混合液當(dāng)中，這樣就能夠?qū)悠访褐械蔫F等元素進(jìn)行還原，并對(duì)上述元素干擾進(jìn)行清除。然后將羅丹明B溶液滴入其中，通過(guò)氯鎵酸產(chǎn)生反應(yīng)，最終產(chǎn)生絡(luò)合物，使用笨-乙醚對(duì)其進(jìn)行萃取，對(duì)其顏色分析時(shí)運(yùn)用分光光度計(jì)，鎵元素的含量也就被化驗(yàn)出來(lái)了。

二、煤質(zhì)歡迎時(shí)常見(jiàn)問(wèn)題和解決對(duì)策分析

（一）發(fā)熱量檢測(cè)時(shí)器皿中樣品煤未完全燃燒的問(wèn)題和解決對(duì)策

發(fā)熱量檢測(cè)是煤質(zhì)化驗(yàn)中非常重要的環(huán)節(jié)，在燃燒器皿中，如果樣品煤未完全被燃燒，對(duì)發(fā)熱量的檢測(cè)會(huì)造成極大影響，對(duì)發(fā)熱量無(wú)法準(zhǔn)確檢測(cè)。對(duì)于這類(lèi)問(wèn)題，檢驗(yàn)人員應(yīng)該對(duì)產(chǎn)生原因進(jìn)行仔細(xì)分析，然后對(duì)其進(jìn)行有效處理，主要內(nèi)容為以下幾點(diǎn)。首先，樣品煤本身的問(wèn)題，檢驗(yàn)人員需要檢測(cè)樣品煤是否含水量超出正常范圍，揮發(fā)分是否比較低等元素導(dǎo)致不能準(zhǔn)確檢測(cè)發(fā)熱量。如果為上述因素所致，應(yīng)該對(duì)樣品煤進(jìn)行更換。其次，氧氣供應(yīng)問(wèn)題。氧氣壓力不足狀態(tài)下，會(huì)造成氧彈泄氣情況發(fā)生。這就需要檢驗(yàn)人員使用有效方法提升其的壓力，讓實(shí)驗(yàn)環(huán)境保持良好密閉狀態(tài)。第三，燃燒器皿放置位置問(wèn)題。檢驗(yàn)人員需要檢測(cè)器皿放置位置是否正確，充氧速度是否正常等，如果是上述原因所致，應(yīng)該對(duì)充氧速度進(jìn)行糾正，并對(duì)器皿位置進(jìn)行調(diào)整[3]。

（二）燃燒器皿點(diǎn)火問(wèn)題解決對(duì)策

針對(duì)燃燒器皿點(diǎn)火問(wèn)題采取了相應(yīng)的對(duì)策。首先，對(duì)樣品煤進(jìn)行分析，檢測(cè)樣品煤的水分含量，揮發(fā)分程度，以及樣品煤的顆粒狀態(tài)等。點(diǎn)火問(wèn)題的產(chǎn)生與上述因素有關(guān)時(shí)，需要對(duì)樣品煤進(jìn)行更換。其次，供氧分析。充氧不足、氧氣泄露等情況會(huì)造成點(diǎn)火問(wèn)題發(fā)生，因此，檢測(cè)過(guò)程中應(yīng)該選擇密閉環(huán)境，并保證氧氣壓力充足。

結(jié)束語(yǔ)：

煤炭是我們生活中不可缺少的能源，如果想要提升煤炭能源的利用價(jià)值，必須加強(qiáng)煤炭的煤質(zhì)化驗(yàn)水平，通過(guò)對(duì)水分、發(fā)熱量等指標(biāo)進(jìn)行合理化驗(yàn)，并對(duì)影響檢測(cè)結(jié)果的因素進(jìn)行規(guī)避，這樣才能保證檢測(cè)準(zhǔn)確度。

參考文獻(xiàn)：

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[3]李葉紅.淺析煤質(zhì)化驗(yàn)技術(shù)的應(yīng)用[J].黑龍江科技信息，2020，（16）：33-33.