淺談煤質分析與化驗中煤的全水分測定

秦曉娟 趙明珠

摘要：在煤質檢驗中，全水分是一個非常重要的質量指標，但是在操作中企業往往容易忽略這方面的重要性。全水分測定不僅對產品質量產生影響，還會對企業標準煤耗計算的準確性和企業的經濟利益帶來影響。基于此，本文對煤質分析與化驗中全水分測定進行探討。

關鍵詞：煤質分析;化驗;全水分;水分測定

一、影響煤質分析準確性的因素

1.1水分測定因素

在煤質檢驗前的整個過程中，應保證煤樣中的水分不變，既不增加也不降低，煤樣中的水分不變是準確測定煤樣水分的基礎，故在進行煤質分析時應重點考慮如何高效、快速地制備完成煤樣品，應將制備完成的煤樣品置于陰涼、密封良好的容器內。當操作人員將制備完成的煤樣品送至實驗室后，檢測人員應及時對煤樣進行測試與分析，防止其因長時間放置而受到外部環境影響，造成煤質化驗結果出現較大誤差。

1.2灰分測定因素

灰分主要由煤炭內的無機物與有機物組成，對煤炭密度、發熱量有直接影響。在對煤炭進行灰分測定時，應首先對灰分檢測設備進行嚴格檢查，確保其質量、精度滿足要求，例如，可重點檢查坩堝、馬弗爐。此外，為確保煤樣品灰分產率測定的準確性，應將三氧化硫的反應降至最低，保證煤樣品內硫酸鹽經反應后全部分解。

1.3硫測定因素

庫侖滴定法可用于確定和分析煤質中的硫元素含量，該測定方法具有精度高、操作簡單等優點。在使用該測定方法對煤樣品中硫元素含量進行測定時，應注意對空氣流量的控制，結合實際工作經驗來看，空氣流量控制在1000mL/min為最佳，當空氣流量小于1000mL/min時煤燃燒不充分，并且溴和碘等元素的揮發和擴散受到很大程度的限制，最終導致煤樣品硫元素測定結果低于實際值。當空氣流量大于1000mL/min時，未滴定的二氧化硫會伴隨進入的空氣而被析出電解池，最終同樣導致煤質硫元素測定結果偏小。此外，在煤質硫元素測定時，除了要對空氣流量進行嚴格控制外，還需要對攪拌速度進行把控，根據不同的煤質特性，可以根據實際需要適當調節攪拌速度，以減少攪拌對電解槽的損害。結合工作經驗來看，一般將攪拌速度設置為500r/min最佳。

1.4全水分測定的影響因素

煤質全水分測定的影響因素是多方面的，主要包括灰中固定硫的多少、黃鐵礦氧化程度以及碳酸鹽分解程度等。所以為了保證全水分測定結果的準確性和科學性，需要采用多種方式來加以控制。在測定過程中我們一定要保證足夠的灼燒時間和灼燒溫度，一般溫度都需要>800℃，只有如此，才能夠確保方解石（即碳酸鹽）的分解完全，黃鐵礦氧化完全。另外，要避免煤炭樣品局部受熱，要保證煤炭樣品的均勻受熱，以防止煤樣底部產生的二氧化硫被煤炭樣品的上部碳酸鹽所分解產生的的氧化鈣固定。

二、煤中水分測定的意義

水分是煤中不可燃成分，是評價煤質特性與實際應用價值的基本指標之一。煤中水分對電廠安全和經濟運行有影響，水分太高，易造成輸煤系統堵煤;制粉系統積灰和自燃;不利于煤粉在鍋爐內燃燒，煤中水分過多，水分蒸發消耗的熱量增多，發熱量下降，爐溫降低，使煤不易著火;水分過高還會使煙氣中硫氧化物在尾部煙道內凝結出硫酸，造成腐蝕。同時鍋爐煙氣量增大，排煙熱損失增加，影響鍋爐熱效率。煤中有適量水分，可對煤粉的燃燒起催化作用。相同品質的煤，其水分含量不同時是不等值的。水分含量越高，收到基低位發熱量就越低，當用收到基低位發熱量計算煤價時，煤中水分不僅影響煤量，而且影響煤質。

三、煤的全水分測定日常使用的測定方法

3.1加熱干燥法

和共沸蒸餾法相比，加熱干燥法要相對簡單，無論是操作流程還是儀器的使用都要簡便。但是使用這種方法有一個致命的缺陷，就是容易因煤炭樣品自身的氧化而導致全水分含量測定的結果數值與真實值相比偏低。加熱干燥法中最為經常被大家用到的方法有兩種，分別是干燥失重法和直接重量法。干燥失重法就是將所要測定的煤炭樣品放在密閉的容器中，并加熱到105℃～110℃，將煤炭樣品中的水分蒸出，之后使用含有吸水劑的吸引管將蒸出的水分吸收，然后用吸管洗水后的重量減去吸水前的重量，即可得出煤樣中的水分，但是一定要保證煤樣中的水分全部都被蒸發出來了。直接重量法的測定方法基本上和干燥失重法是一樣的，不同的是，在直接重量法中需要在加熱的密閉容器中放入干燥的氮氣。

3.2及時發現測定過程中的問題，并加以糾正

在進行現煤質分析和化驗工作中的煤的全水分測定的時候，需要工作人員嚴肅認真的對待，對于過程中可能出現的問題有一個提前的預測，并在工作的過程中對可能出現的問題加以重視，對于出現的問題要及時的進行糾正和調整。在進行測定的時候，一定要保證煤炭樣本里面的水分沒有因為蒸發而減少，也沒有吸收空氣中過多的水分，確保水分的含量是恒定的。因此在進行全水分測定的過程中，一定要確保密封性。

3.3煤炭樣本的采集

在采集煤炭樣本的時候，一定要注意，其所采集的煤樣顆粒不需要太細。采集過程的操作要迅速，可以選擇使用密封式的破碎機來采集煤樣。若使用的煤樣的顆粒過細的話，可能會加速煤樣中水分的蒸發，進而導致測定的結果存在誤差。因此在煤樣較細的時候，需要我們采用一定的防范措施，來防止水分的蒸發。在此種情況下，我們可以選擇使用密封式的破碎機來進行采樣，或是選擇使用兩步法來進行煤的全水分的測定，確保煤的全水分測定結果的嚴密性和科學性。

3.4測定步驟

用預先干燥并稱重過（標準到0.01g）的稱量瓶迅速稱取粒度小于6mm的煤樣10～12g（標準到0.01g），平攤在稱量瓶中。打開稱量瓶蓋，放入預先通入干燥氮氣并已加熱到105～110℃的干燥箱中。煙煤干燥1.5h，褐煤和無煙煤干燥2h后，從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（稱準到0.01g）。然后進行檢查性干燥，每次30min，直到連續兩次干燥煤樣質量的減少不超過0.01g或質量有所增加為止。在后一種情況下，應采用質量增加前一次的質量作為計算依據。水分在2%以下時，不必進行檢查性干燥。

結語：

隨著社會的發展，我們生活的方方面面也都更加地注重低碳和環保。基于此，各企業相關生產部門也要更加的注重對于環保型能源的利用和開發。在這樣的時代背景之下，對于煤質分析與化驗中煤的全水分測定工作顯得意義更加重大，需要相關的工作人員端正態度，使用科學合理的方法來進行煤炭中全水分含量的測定工作。

參考文獻

[1]李鋒.寧西鋒.煤的水分測定常見問題分析[J].工業設計，2017，4（2）.11-12.

[2]張慧.煤的低溫氧化及指標氣體實驗研究[J].安全，2016，7（4）.21-22.