煤質化驗技術分析在火力電廠的重要性

尤麗

（華電能源股份有限公司哈爾濱第三發電廠，黑龍江 哈爾濱 150000）

1 概述

火力發電廠對煤質量有明確的標準要求。并不是所有的煤都適用于發電，不同的爐型對煤質要求也不盡相同，發熱量、揮發分、水分、灰分、含硫量等指標都必須控制在一定的范圍，發熱量低、揮發分低，灰分高、含硫高、摻假煤極易造成燃燒不穩、鍋爐熄火、大面積結焦、“四管”磨損腐蝕加劇，形成熱力系統故障，造成機組降出力甚至停機，這嶼指標的鑒定都離不開煤質分析化驗工作，進一步對于鍋爐燃燒過程及其燃燒理論的研究，更少不了煤質分析化驗工作。而評定一個煤的好壞和品種。也要通過煤質化驗來檢定。所以化驗煤就有以下幾個技術指標：（1）發熱量；（2）揮發分；（3）水分；（4）灰分；（5）含硫。

2 煤的指標對電廠的影響及化驗的重要性

2.1 發熱量

煤的燃燒發熱值達不到設計標準的劣質電煤常造成鍋爐燃燒瞬間惡化、爐膛溫度低、火檢失去，導致火焰監視系統保護動作，鍋爐滅火。發熱量是評價動力用煤的主要指標之一，是計算為力發電廠的重要經濟指標——標準煤耗率——主要依據。這又是對于熱平衡以及熱效率的有效計算參考數值，應當將發熱量作為重要的參考標準和計算對象來對待，實現動力用煤的有效發熱計價。

總的說來，必須要滿足上述條件，才能更為準確科學的完成任務。而不會產生誤差，試驗進行的時候要注意將氧氣注入，引起充分的燃燒反應，這有助于發熱量的控制，檢測過程中一定要注意步驟的準確以及流程的規范，這是發熱量能夠準確測定的前提條件，如果測定不準會提升成本，使發熱量成為重要的測定目標。

2.2 揮發分

煤在國際中被分為十大類別：無煙煤、貧煤、瘦煤、焦煤、肥煤、氣煤、弱粘煤、不粘煤、長焰煤、和褐煤。而在火力發電廠是按煤的不同種類來設計鍋爐的.揮發分是判明煤炭種類的首要指標。在這我就要解釋一下什么是煤的揮發分：煤樣與空氣隔絕。并在一定的溫度下加熱一定時間，從煤中有機物分解出來的液體和氣體的總和稱為揮發分。

表1 揮發分測定精密度

一般電廠用煤種可分為三種：無煙煤、煙煤、褐煤、那區分煤的種類

又是按揮發分的百分比來劃分的揮發分<15.00%就是無煙煤，揮發分>15.00%就稱為煙煤，揮發分>30.00%褐煤，揮發分含量越高，越容易實現劇烈氧化，依照鍋爐所具備的尺寸和要求，不應當過量供給煤炭的揮發，不然會導致鍋爐運行不暢，所以，煤炭供應應當按照原來的煤種分配標準或找到性狀最相似者，煤炭如果成分不過關，揮發能力低下，使得燃燒過程不充分，直接滅火，因此，強調煤炭成分揮發時要保證良好的品質，能夠保證火力發電廠的平穩運行。

2.3 水分

煤成分中包含水，能夠分成兩種水：是表面以及內在。內在水分就是通常所說的固有水分，它一般位于煤炭內部的小細孔中，成為煤炭的一部分，表面水分呈游離狀態，它在煤炭的外層以及縫隙中有所存在，水分阻礙可燃，并使發熱水平下降，并增大的蒸發作用。蒸發本身需要熱量，使總溫度降低，低溫不適宜煤粉燃燒，使得正常燃燒和供給過程受影響，通常如果水分的含量超過5%就會導致燃燒效果變差，而大于10%就對安全性提出了挑戰，這還要考慮到運輸成本及其他花費，當水分達到一定程度就引起重量值的變化，水分的變化引起性狀的變化，煤的含水量在一定的含量限度內與揮發分對燃煤的著火特性影響一致。含水少的煤炭燃燒狀況更好，熱量值也就越大，應當注意將水分作為重要的煤炭判斷等級的重要要素，水分不但是煤炭質量的重要影響因素，并是數量的重大影響者，含水高必然導致數量低。一些煤礦廠家會因此以水的質量來占據煤炭的質量，使得進貨方蒙受巨大的損失，所以說對水分的檢測十分重要，也提出了更高水平手段的要求。

2.4 灰分

煤的灰分是指煤中所有可燃物質完全燃燒后，以及煤中無機礦物質在規定溫度(185+10)℃下產生一系列分解、化合等復雜反應后剩下的殘渣。煤的灰分在燃燒時是不放熱的，反倒會帶走熱量，可以說灰分內容越多，則發熱的效果越差，對鍋爐來說，可能發生火勢低迷，燃燒效率低下，并且容器內部的溫度不高，使得飛灰可燃物高。

在試驗中一般一個煤樣要做兩個灰分，來判定灰分的準確性，也就足平衡樣。兩個平衡樣也有允許的誤差值，在這也有規定允許誤差要在一定的范圍內如表2下面就是誤差的范圍。

表2 允許誤差范圍

2.5 含硫量

在煤中硫量過多，會對環境、電廠鍋爐造成極大的損害。硫是煤有元素組成部分之一。硫在煤的燃燒會產生二氧化硫、三氧化硫、硫化氫。及其對環境都是有害的物質。煤中含硫量過高，會對鍋爐的水冷壁進行腐蝕、結焦也導致鍋爐管爆裂漏水，水冷壁泄漏鍋爐熄火事故頻繁。而對發電動力用煤測定發熱量的計算中必須要有硫份的含量來進行計算。所以我們要測定煤中的硫含量。在測定煤中的硫含量有多種方法，主要有：艾氏重量法、高溫燃燒法、庫侖滴定法。而一般在火力發電廠測定煤中的硫含量最豐要的是庫侖滴定法。庫侖滴定法能事準確快速的涮定出硫含量.所以硫的測定是不可缺少的一部分。也對我們化驗人員化驗技術提出了更高的要求，為火力發電廠做出了重大貢獻。

結語

根據國民經濟發展的狀況，煤炭作為一項重要的能源也在不斷的被提升需求。國家很多地方電力供應不到位，煤炭數量和質量不夠，并且，煤炭供應商已經無法實現在訂貨會上所制定的目標，所以為了達到規定的質量，就從降低質量方面來著手，用質量低劣的煤炭來充數，所以，對于發電企業來說就必須把握好進貨關。提升選材的能力，檢驗人員應當通過培訓知識的學習來實現技能的提升，并具備提升檢驗的能力，保證使用燃煤在熱值，水分，揮發性等方面能夠達標，并根據具體情況實現煤料性質的適應，通過煤料成分特性等方面，實現對于電廠，鍋爐，裝置等進行良好的引用。最終保證電廠機組工作的正常。提升經濟能力，煤炭質檢員應當具有良好的責任心，以及過硬的技術儲備，為化驗工作帶來高效，科學，經濟的工作效果。

[1]火力發電廠用煤試驗方法匯編[M].湖北電力出版社.

[2]燃料分析技術問答[M].中國電力出版杜.

[3]熱力發電廠[M].水利電力出版社.