提高煤中全水分測(cè)定準(zhǔn)確性的措施分析

許鈺青（三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院，湖北宜昌 443002）

提高煤中全水分測(cè)定準(zhǔn)確性的措施分析

許鈺青（三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院，湖北宜昌 443002）

本文簡(jiǎn)述了煤的全水分測(cè)量方法，從接樣混合，煤樣粒度，干燥時(shí)間，冷卻時(shí)間等方面分析了影響全水分測(cè)定準(zhǔn)確性的因素，提出相應(yīng)的改進(jìn)措施。

煤樣；全水分；準(zhǔn)確性

1 煤中水分測(cè)定的意義

水分是煤中不可燃成分，是評(píng)價(jià)煤質(zhì)特性與實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的基本指標(biāo)之一。煤中水分對(duì)電廠安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行有影響，水分太高，易造成輸煤系統(tǒng)堵煤；制粉系統(tǒng)積灰和自燃；不利于煤粉在鍋爐內(nèi)燃燒，煤中水分過(guò)多，水分蒸發(fā)消耗的熱量增多，發(fā)熱量下降，爐溫降低，使煤不易著火；，水分過(guò)高還會(huì)使煙氣中硫氧化物在尾部煙道內(nèi)凝結(jié)出硫酸，造成腐蝕。同時(shí)鍋爐煙氣量增大，排煙熱損失增加，影響鍋爐熱效率。煤中有適量水分，可對(duì)煤粉的燃燒起催化作用。

相同品質(zhì)的煤，其水分含量不同時(shí)是不等值的。水分含量越高，收到基低位發(fā)熱量就越低，當(dāng)用收到基低位發(fā)熱量計(jì)算煤價(jià)時(shí)，煤中水分不僅影響煤量，而且影響煤質(zhì)。因此，測(cè)定煤中水分是電廠入廠煤量驗(yàn)收中一個(gè)特別重要的問(wèn)題。

2 煤中水分測(cè)定的方法

煤中水分的測(cè)定分為全水分（Mt）測(cè)定和空氣干燥基水分（Mad）測(cè)定。通氮干燥法為仲裁方法，但我廠采用的是空氣干燥法中的一步法。其步驟為：用預(yù)先干燥并稱量過(guò)(稱準(zhǔn)至0.01g)的稱量瓶迅速取粒度小于6mm的煤樣10～12g（標(biāo)準(zhǔn)至0.01g），平攤在稱量瓶中。打開(kāi)稱量瓶蓋，放入預(yù)先通入干燥空氣并已加熱到105～110"C的干燥箱中，煙煤中干燥2h,無(wú)煙煤干燥3h.干燥箱中取出稱量瓶，立即蓋上蓋，在空氣中放置約5min，然后放入干燥器中，冷卻到室溫(約20min)，稱量(稱準(zhǔn)到0.01g)。按規(guī)定進(jìn)行檢查性干燥，每次30min，直到連續(xù)兩次干燥煤樣質(zhì)量的減少不超過(guò)0.01g或質(zhì)量有所增加為止。在后一種情況下，應(yīng)采用質(zhì)量增加前一次的質(zhì)量。

3 影響全水分測(cè)定誤差的原因及對(duì)策

3.1 測(cè)定前的準(zhǔn)備

在測(cè)定全水分之前，首先應(yīng)檢查煤樣容器的密封情況，然后將其表面擦試干凈，用電子天平稱準(zhǔn)到總質(zhì)量的0.1%，并與容器標(biāo)簽所注明的總質(zhì)量進(jìn)行核對(duì)。如果稱出的總質(zhì)量小于標(biāo)簽上所注明的總質(zhì)量(不超過(guò)1%)，并且能確定煤樣在運(yùn)送過(guò)程中沒(méi)有損失時(shí)，應(yīng)將減少的質(zhì)量作為煤樣在運(yùn)送過(guò)程中的水分損失量，并計(jì)算出該量對(duì)煤樣質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)(M1)，計(jì)入煤樣全水分。在稱量之前煤樣應(yīng)充分混合，稱量時(shí)要選不同部位的煤樣。稱量用的稱量瓶必須預(yù)先干燥,而且煤樣稱準(zhǔn)到0.01g.在對(duì)沒(méi)有充分混合的煤樣進(jìn)行試驗(yàn)中，從煤樣表層和底層分別選取煤樣進(jìn)行干燥，如果稱量前不充分混合煤樣，測(cè)出的全水分結(jié)果相差較大。因此，在稱取煤樣前應(yīng)將煤樣充分混合均勻，可以減少偏差。

3.2 煤樣粒度的影響

實(shí)驗(yàn)表明，對(duì)同一全水分煤樣，煤樣粒度太大時(shí)，全水分測(cè)定結(jié)果偏低，挑選粒度不一的幾組進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表1：

表1 煤樣粒度對(duì)比表

所以在制樣時(shí)應(yīng)保證全水分煤樣粒度合格，否則全水分測(cè)定的偏差會(huì)變大。

3.3 干燥時(shí)間的影響

干燥時(shí)間應(yīng)為煤樣達(dá)到完全干燥的最短時(shí)間。如煤樣已達(dá)到干燥狀態(tài)，繼續(xù)鼓風(fēng)干燥，只會(huì)加速煤樣的氧化，使測(cè)量結(jié)果偏低。因此，我們應(yīng)該嚴(yán)格按照國(guó)標(biāo)規(guī)定的干燥時(shí)間，保證煤樣干燥完全又不至于氧化。我們用同一煤樣進(jìn)行不同的干燥時(shí)間，得出的數(shù)據(jù)見(jiàn)表3：

表3 煤樣干燥時(shí)間表

由此可以看出，同一煤樣干燥的時(shí)間不同，所測(cè)定的全水值也不同。所以我們應(yīng)該嚴(yán)格按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的干燥時(shí)間進(jìn)行干燥。

3.4 干燥后在空氣中冷卻時(shí)間的影響

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定稱量瓶從干燥箱拿出來(lái)，應(yīng)立即蓋上蓋，在空氣中放置約5分鐘，然后放入干燥器中冷卻到室溫后進(jìn)行稱量。用同一煤樣進(jìn)行了如下試驗(yàn)，分別將同一煤樣從干燥箱拿出后立即放置干燥器、空氣中冷卻2分鐘，冷卻5分鐘，冷卻8分鐘測(cè)出的水分結(jié)果?？梢钥闯?，煤樣在空氣中冷卻時(shí)間越長(zhǎng)，煤樣的全水分測(cè)定值就越低。這是因?yàn)闊崦簶拥奈鼭裥院軓?qiáng)，在溫度急劇下降的情況下會(huì)在稱量瓶?jī)?nèi)產(chǎn)生負(fù)壓，從而吸入潮濕空氣使煤樣增重，致使水分測(cè)定結(jié)果偏低。因此，從干燥箱中拿出煤樣后蓋好蓋子，盡量縮短在空氣中的時(shí)間，及時(shí)將煤樣放入干燥器內(nèi)冷卻至室溫。上述因素產(chǎn)生的誤差最高會(huì)達(dá)到1%左右甚至更高。這對(duì)入廠煤質(zhì)驗(yàn)收產(chǎn)生很大的影響。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，煤的全水分測(cè)量是一項(xiàng)規(guī)范性很強(qiáng)的操作。由于人員操作手法的差異，設(shè)備環(huán)境等諸多因素的影響，在測(cè)量過(guò)程中誤差是難以避免的，但只要熟練的掌握操作技術(shù)，嚴(yán)格的按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作，就可以確保測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確。

[1]汪紅梅、張敬生編著的《電廠燃料》。中國(guó)電力出版社.

[2]GB/T211——2007《煤中全水分測(cè)定方法》.

[3]曹長(zhǎng)武編著的《電力用煤采制化專題技術(shù)》。中國(guó)質(zhì)檢出版社.