煤質(zhì)化驗(yàn)技術(shù)分析應(yīng)用在火力發(fā)電廠的作用分析

吳振昊 楊茁

內(nèi)蒙古大唐國際克什克騰煤制天然氣有限責(zé)任公司， 內(nèi)蒙古自治區(qū)赤峰市 ?025350

摘要：我國是人口大國，對各方面的能源需求都比較大，尤其是電力資源，我國大部分的發(fā)電廠也仍然使用煤炭來進(jìn)行發(fā)電。實(shí)際上，煤炭能量的利用率主要由煤炭質(zhì)量決定，為了提高煤炭能量的利用率，火力發(fā)電廠需要提高煤炭質(zhì)化技術(shù)，有效利用煤炭資源。

關(guān)鍵詞：煤炭化驗(yàn)技術(shù);火力電廠;應(yīng)用分析

本文則著重分析了煤質(zhì)化驗(yàn)技術(shù)在火力電廠的應(yīng)用，并指出了煤質(zhì)的變化對火力發(fā)電廠的影響，最后就提高煤質(zhì)化驗(yàn)準(zhǔn)確度問題提出了一些有效措施，以期提高火力發(fā)電廠的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

一、煤炭化驗(yàn)主要技術(shù)

1.1 發(fā)熱量

在煤炭的燃燒過程中會(huì)產(chǎn)生一定的熱量，而這些能量通過一定的轉(zhuǎn)化會(huì)成為人們生活中的電能，煤炭質(zhì)量化驗(yàn)技術(shù)人員通過煤炭燃燒的熱量來了解煤炭的種類，進(jìn)而推算出煤炭的大致價(jià)格，因此煤炭產(chǎn)生的熱量是比較重要的。相關(guān)技術(shù)人員根據(jù)煤炭的種類和等級來選擇合適的煤炭燃燒設(shè)備，以確保燃燒中的煤炭在鍋爐中的穩(wěn)定狀態(tài)，提高燃煤的安全性[1]。實(shí)際上，倘若煤炭在鍋爐設(shè)備中沒有達(dá)到一定的燃燒標(biāo)準(zhǔn)，就很有可能會(huì)導(dǎo)致鍋爐溫度不穩(wěn)定，進(jìn)而導(dǎo)致鍋爐火焰熄滅，降低燃燒設(shè)備的工作效率。針對這種問題，煤炭質(zhì)量化驗(yàn)技術(shù)人員需要在煤炭燃燒之前選取少量的燃煤進(jìn)行發(fā)熱量的檢測，首先要將少量燃煤放置在氧彈熱量計(jì)中進(jìn)行燃燒，通過改變氧彈熱量計(jì)中的氧氣含量來計(jì)算熱量計(jì)的熱容量，再根據(jù)燃煤前后燃燒的溫度來考慮點(diǎn)火熱因素對燃煤試樣的影響，最后計(jì)算燃煤的發(fā)熱量，了解此批煤炭的發(fā)熱量。

1.2 水分

煤炭中的水分分為內(nèi)在水分和表面水分，內(nèi)在水分是指存在煤炭內(nèi)部的固有水分，表面水分則是指分布在煤炭表面和裂隙中的水分。煤炭中的水分不僅會(huì)影響煤炭可燃質(zhì)的燃燒，也會(huì)在一定程度上降低煤粉燃燒的質(zhì)量，當(dāng)煤炭中的水分大于 11% 時(shí)就會(huì)降低煤炭燃燒效果，甚至導(dǎo)致燃煤設(shè)備無法正常運(yùn)行。再者，含水的煤炭自身的重量也會(huì)增大，會(huì)提高煤炭運(yùn)輸成本，也不利于煤炭的貯存，提高火力發(fā)電廠的生產(chǎn)成本。

1.3 灰分

正常情況下，煤炭在 815℃左右的環(huán)境中烘烤后不能完全分解燃燒的物質(zhì)中也存在大量的灰分。而灰分含量的多少會(huì)影響煤炭的發(fā)熱量，降低熱量轉(zhuǎn)化率，因?yàn)榛曳謺?huì)吸收一部分的熱量，灰分過多甚至?xí)绊懭紵O(shè)備的正常運(yùn)行。因此，相關(guān)技術(shù)人員要對煤炭的灰分進(jìn)行測定，灰分的測定主要使用高溫爐、灰皿以及分析天平，為了保證測定結(jié)果的準(zhǔn)確性，測定人員一定要按照實(shí)驗(yàn)方法和具體步驟開展測定工作。經(jīng)過測定，對測定結(jié)果進(jìn)行分析，并根據(jù)分析結(jié)果來對煤炭進(jìn)行分類和評價(jià)，這不僅能提高煤炭的熱量轉(zhuǎn)化率，也在一定程度上促進(jìn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

1.4 含硫量

由于煤炭中含有大量的硫元素，因此在燃燒煤炭的過程中會(huì)產(chǎn)生大量的有毒氣體，比如 SO2，S03 和 H2S 等，這些有毒氣體排放到大氣中不僅會(huì)影響大氣環(huán)境，造成大氣污染，還會(huì)導(dǎo)致酸雨的發(fā)生，嚴(yán)重破壞自然環(huán)境。

二、煤質(zhì)變化對火力發(fā)電廠的影響

2.1 影響燃煤利用率

正如上文提到的，煤炭中如果存在大量的水分，則會(huì)導(dǎo)致煤炭的利用率降低，影響燃煤設(shè)備的溫度。而煤炭中如果存在大量的灰分，就會(huì)導(dǎo)致煤炭不能被完全燃燒，影響煤炭的燃燒熱量，甚至?xí)p害燃煤設(shè)備。同樣的，煤炭的含硫量過高會(huì)在燃燒過程中產(chǎn)生大量的腐蝕性氣體，會(huì)在一定程度上破壞設(shè)備，進(jìn)而導(dǎo)致鍋爐熄火，影響整體工作效率。從這三個(gè)方面不難看出煤炭在燃燒過程中發(fā)生的煤質(zhì)變化會(huì)影響燃煤利用率，也會(huì)影響火力電廠燃煤設(shè)備的穩(wěn)定性，甚至?xí)戆踩[患。

2.2 影響火力電廠的運(yùn)行穩(wěn)定狀況

火力發(fā)電廠的工作流程就是通過將燃料的化學(xué)能經(jīng)過轉(zhuǎn)化變成電能的過程，煤炭的發(fā)熱量的多少?zèng)Q定其轉(zhuǎn)化的熱能動(dòng)力的大小。煤炭的發(fā)熱量可根據(jù)煤炭燃燒時(shí)形成的水蒸汽能否凝結(jié)成水滴來分為兩類，一類是高位發(fā)熱量，另一類是低位發(fā)熱量，能夠凝結(jié)成水的熱量成為高位發(fā)熱量，反之則為低位發(fā)熱量。正常情況下，燃煤設(shè)備內(nèi)部的溫度都在 100 攝氏度以上，這種溫度下的水蒸汽并不會(huì)凝結(jié)成水，也不會(huì)發(fā)出汽化潛熱，因此燃煤設(shè)備基本上使用的都是低位發(fā)熱量。然而，在煤質(zhì)發(fā)生變化的情況下，就會(huì)導(dǎo)致燃煤設(shè)備內(nèi)部磨損，進(jìn)而導(dǎo)致爆管漏水問題的發(fā)生，而這些水的溫度都十分的高，會(huì)危及員工的人身安全，影響火力電廠的穩(wěn)定運(yùn)行狀況。

三、提高煤質(zhì)化驗(yàn)準(zhǔn)確度的有效措施

3.1 全面控制采樣和制樣

煤炭自身性質(zhì)比較復(fù)雜，在不同的環(huán)境下性質(zhì)也會(huì)發(fā)生變化，相應(yīng)的，煤質(zhì)化驗(yàn)的步驟也比較復(fù)雜，為了提高煤質(zhì)化驗(yàn)準(zhǔn)確度，相關(guān)技術(shù)人員一定要按照相關(guān)要求嚴(yán)格控制采樣和制樣等環(huán)節(jié)，保證基本操作沒有問題，反之則會(huì)導(dǎo)致化驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生較大誤差。在采樣的過程中要采集煤炭中比較有代表性的那部分，并要使用采樣工具進(jìn)行，以免影響測驗(yàn)結(jié)果。此外，制樣也需要技術(shù)人員嚴(yán)格按照操作流程進(jìn)行，進(jìn)而提高少量樣品反映煤炭性能的準(zhǔn)確度。

3.2 采用科學(xué)的方法降低誤差

誤差主要是指干燥誤差和分析誤差，干燥誤差主要是煤炭干燥度的變化帶來的誤差，這就要求相關(guān)工作人員對煤樣采取合適的干燥方法，根據(jù)具體要求進(jìn)行自然風(fēng)干或烘干，保證煤樣的性質(zhì)不會(huì)改變。而分析誤差則是在對煤質(zhì)化驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析的過程中產(chǎn)生的誤差，這會(huì)影響煤質(zhì)化驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性，因此煤質(zhì)化驗(yàn)技術(shù)人員要提高自身專業(yè)素質(zhì)和技術(shù)水平，及時(shí)發(fā)現(xiàn)化驗(yàn)數(shù)據(jù)中存在的異常現(xiàn)象，進(jìn)而降低分析誤差。再者，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格監(jiān)督約束煤質(zhì)化驗(yàn)人員的操作，嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和步驟進(jìn)行操作，在分析化驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)要注意一些客觀條件下產(chǎn)生的誤差，提高化驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

結(jié)束語：

經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展導(dǎo)致社會(huì)整體對能源的需求量急劇增大，盡管現(xiàn)在出現(xiàn)了很多新型資源，但煤炭作為我國的老牌資源運(yùn)用仍然十分廣泛，為了提高煤炭的利用率，需要煤質(zhì)化驗(yàn)工作發(fā)揮更大的作用。提高煤質(zhì)化驗(yàn)工作水平是大勢所趨，不僅能提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，也能有效緩解資源緊缺問題，實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 劉書苑 . 煤質(zhì)化驗(yàn)技術(shù)分析在火力電廠的應(yīng)用探討[J]. 科學(xué)與財(cái)富，2016 （12）.