煤的灰分分析在火力發電中的應用

劉建新

聯誼集團 大慶 163000

煤的灰分分析在火力發電中的應用

劉建新

聯誼集團 大慶 163000

本文概述了利用工業分析儀分析煤的灰分的方法，使用該儀器分析灰分與國標212-2001中緩慢灰化法和快速灰化法相比較，具有操作簡單，分析快速的優點。

SDTGA5000工業分析儀；分析煤樣；灰分

一、前言

火力發電以煤作燃料，就是利用其燃燒特性。煤燃燒時煤中水分被蒸發，煤中的揮發分與固定碳燃燒時產生二氧化碳及水汽，并釋放大量的熱量，燃燒后的殘渣就是灰分。所謂灰分是指煤中所有可燃成分完全燃燒以及煤中礦物質在一定溫度下產生一系列分解、化合等復雜反應后的殘渣。

煤中灰分含量過大，則煤的發熱量大為降低，就有可能導致鍋爐滅火，所以灰分大于40%的低質煤，電廠不能單獨燃用；煤中灰分含量增加，還將導致鍋爐結渣的加重，而影響鍋爐安全經濟運行。

通常電煤灰分宜控制在20%~30%范圍內。國標中灰分的測定方法有兩種：緩慢灰化法和快速灰化法，緩慢灰化法為仲裁法。用工業分析儀測定煤的灰分方法簡便。

二、實驗部分

1、儀器設備

1．1 SDTGA5000工業分析儀由主機（內裝電子分析天平、爐體、加熱系統、運動機構、控制系統）、充氣設備、計算機組成。

1．2 灰分坩堝

1．3 樣勺

1．4 干燥器

2、分析步驟

2．1 準備工作

準備好預先灼燒質量恒重的灰分坩堝；

準備好實驗樣品和預先干燥過的樣勺；

檢查控制線路和電源線路是否緊固好。

2．2 分析煤樣制備

分析煤樣是指將已經破碎至Φ6的煤樣攪拌均勻后，稱取100克放入稱量盤中，攤成均勻的薄層，在低溫（45℃±5℃）下干燥1小時后，煤樣的質量變化不超過0．1%，即達到空氣干燥狀態。然后，將烘干恒重的煤樣進行再次粉碎，粉碎至粒度小于0．2毫米的煤樣。將制好的煤樣裝入小廣口瓶中，瓶內應留有1/4的空間。

2．3 實驗設置過程

啟動計算機和測控程序。

界面主要由標題欄、菜單欄、快捷按鈕欄，系統狀態欄、信息欄、數據顯示欄等組成。在菜單欄中的“系統設置”的下拉框里有一個測試方法選項，在測試方法窗口中選擇灰分方法為經典快灰。

點擊菜單欄中加熱系統菜單中“開始升溫”子菜單，此時爐子溫度的控溫指示條閃爍，同時顯示“升溫”狀態。當到達設定方法所需要的溫度后，點擊“開始實驗”快捷按鈕。等待稱樣盤和燃燒盤自動復位，點擊“確定”按鈕，系統進入放樣窗口。

2．4 實驗放樣過程

放樣：在放樣窗口中“本次數量”中輸入試樣數量，每個樣都要做平行樣和空白樣。一批最多放15個樣。

當放樣窗口中的參數設置好后，在稱樣盤上的當前位置放一個坩堝，關上放樣門，點擊“開始”按鈕，或者按鍵盤上的回車鍵。待自動稱量坩堝后，系統彈出“請加入試樣”對話框，按提示加入試樣，按紅色按鈕給予確定；不加試樣，按紅色按鈕則做空白樣處理。若加入的樣重合適，主界面的數據欄內會顯示樣重大小。

加入試樣前，要將樣品充分攪拌均勻，試樣被稱量后要將該樣搖勻。當放完所有試樣后，系統提示“全部完成，請予確認”時，關上放樣門再次按主機上的紅色按鈕，系統進入測試狀態。

4、實驗測試過程

放樣結束后，系統自動控制爐門開關，機械手升降、機械手左右移動來完成進樣動作，此過程中提示欄顯示“正在進樣”信息。進完樣后，系統根據所設置的灰分測試方法，自動對試樣進行分析。在測試過程自動通壓縮空氣，出樣前10分鐘，系統自動開保說溫燈。出完樣后，提示欄顯示“正在等待冷卻”信息。冷卻時間到了，系統自動稱量試樣，計算灰分值，將其結果顯示在主界面中的數據欄內。

5、記錄數據

一般實驗結束后直接進入數據界面，查看實驗數據，數據在誤差范圍內，取算術平均值計。

灰分的精密度是這樣要求的：

當灰分小于15%時，重復性不超過0．2%，再現性不超過0．30%；

當灰分15~30%時，重復性不超過0．3%，再現性不超過0．50%；

當灰分大于30%時，重復性不超過0．50%，再現性不超過0．70%。

三、注意事項

分析煤樣的制備絕對不能高溫干燥，一定控制在50度以內，僅僅去除煤中外在水分。稱樣前要攪拌均勻，稱樣時試樣要平鋪，搖勻；每批樣要分析至少一個空白樣，兩個平行樣。

[1]曹長武.火力發電廠燃料試驗方法及應用.中國電力出版社，2007.

[2]曹長武.火力發電廠用煤技術.中國電力出版社，2006

[3]大慶聯誼股份有限公司煤質分析規程

劉建新，男，化工分析助理工程師，1972年3月28日，本科學歷，主要從事煉油化工分析的技術和研究工作。