淺析煤炭檢測的質(zhì)量控制

張海振

華電濰坊發(fā)電有限公司 山東濰坊 261204

煤質(zhì)檢測是通過對煤炭進(jìn)行采樣、制樣、化驗來獲得具有代表性的煤質(zhì)數(shù)據(jù)，為電廠安全生產(chǎn)和鍋爐安全經(jīng)濟(jì)運行提供準(zhǔn)確依據(jù)。檢測結(jié)果在采、制、化等過程中受人員、設(shè)備、方法、環(huán)境等因素所影響，因此，要嚴(yán)格進(jìn)行質(zhì)量控制，提高煤質(zhì)檢測水平和檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。在具體的煤質(zhì)檢測驗收工作中，要注重新技術(shù)、新設(shè)備和新方法的運用，不斷提高煤炭檢測的質(zhì)量水平。同時，要關(guān)注全流程、全過程和關(guān)鍵點的質(zhì)量控制，從采樣到化驗，從理論知識到實操技能，從管理制度到原始記錄等各方面進(jìn)行綜合管控、協(xié)調(diào)和提升。

1 煤質(zhì)檢測的意義和影響因素

1.1 煤質(zhì)檢測意義

煤炭由于成煤條件和過程的差異，變質(zhì)程度不同，具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜性高、組分變化大等特點，具有不同的物理化學(xué)性質(zhì)，需要采用國家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的檢測化驗方法來測定煤炭的特性值，表征煤炭質(zhì)量。由于煤炭檢測工作具有很高的規(guī)范性和相關(guān)性，操作環(huán)節(jié)多，檢測時間長，對煤質(zhì)化驗工作產(chǎn)生影響的因素也較多。只有對各種影響因素進(jìn)行有效管控，建立質(zhì)量控制體系，把影響控制在最小范圍內(nèi)，確保煤炭化驗結(jié)果的準(zhǔn)確性，為后續(xù)需要使用煤質(zhì)指標(biāo)的工作提供準(zhǔn)確數(shù)據(jù)支撐。通過煤質(zhì)檢測獲取準(zhǔn)確的煤質(zhì)指標(biāo)，全面了解煤炭的質(zhì)量及性質(zhì)，更加合理有效地使用煤炭，根據(jù)不同煤質(zhì)合理利用，提高煤炭的使用價值，做好節(jié)能減排和安全環(huán)保工作。此外在深入研究煤炭性質(zhì)時，能夠更加全面細(xì)致地了解煤炭生成過程，掌握煤炭內(nèi)部結(jié)構(gòu)，研究結(jié)構(gòu)和煤質(zhì)的聯(lián)系和煤炭演變過程中煤質(zhì)變化的特點。在對煤炭性質(zhì)檢測時，選擇物理檢測或化學(xué)檢測的方法對其組成、結(jié)構(gòu)及性質(zhì)全面分析，并對其灰分、揮發(fā)分、硫分、可磨性等指標(biāo)檢測，綜合分析了解煤炭性質(zhì)[1]。

1.2 煤炭檢測的影響因素

煤炭檢測的第一步是采取樣品，采樣必須要采集能代表整批煤平均性質(zhì)的樣品，對采煤采樣時，主要控制子樣質(zhì)量、子樣數(shù)目、合適的采樣工器具及子樣的采集位置，只有嚴(yán)格控制上述影響因素才能獲得代表性高的原煤樣。要根據(jù)煤炭種類、批煤量、運輸方式的不同，合理設(shè)計采樣方案，提高采樣精密度。制樣環(huán)節(jié)也是影響最終檢測結(jié)果的重要一環(huán)，煤炭制樣主要操作為破碎和縮分，使煤炭原煤樣粒度不斷減小，質(zhì)量不斷減少，最終制備出分析檢測用煤樣。制樣過程需要保證煤炭的性質(zhì)不改變，最大限度保持樣品的持續(xù)代表性，制樣受破碎設(shè)備、縮分方法、設(shè)備性能及操作流程的影響，因此要嚴(yán)格按國家標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行操作，同時不同制樣階段選用合適的制樣工具，減少制樣誤差。煤樣化驗的影響因素有實驗室環(huán)境溫度，空氣濕度，儀器精密度，操作規(guī)范等。溫度變化大影響發(fā)熱量測定結(jié)果穩(wěn)定性，空氣擾動會造成天平稱重異常，所用材料試劑純度影響結(jié)果準(zhǔn)確，設(shè)備定期核查確保設(shè)備的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。

2 煤炭檢測存在的問題

2.1 檢測人員的問題

目前電廠中煤質(zhì)檢測人員的業(yè)務(wù)能力和技能水平存在較大差別，存在檢測人員對試驗方法的理解有偏差，對試驗流程不熟練，對操作細(xì)節(jié)要點掌握不到位的現(xiàn)象。檢測人員在采樣、制樣、化驗及結(jié)果計算時的不規(guī)范，都使得結(jié)果發(fā)生偏離，失去質(zhì)量控制。采樣人員不能根據(jù)來煤方式、來煤車數(shù)熟練設(shè)計采樣方案，化驗人員基準(zhǔn)之間的換算不熟練或不按數(shù)據(jù)修約規(guī)則進(jìn)行結(jié)果修約都會使測試結(jié)果不準(zhǔn)確。

2.2 設(shè)備管理的問題

煤炭檢測設(shè)備是開展煤炭檢測質(zhì)量控制工作的硬件基礎(chǔ)，對檢測工作的正常開展至關(guān)重要。在檢測工作中不注重設(shè)備的運行維護(hù)，會導(dǎo)致檢驗設(shè)備出現(xiàn)精密度不合格或系統(tǒng)偏差，影響檢測質(zhì)量。檢測技術(shù)和方法隨著科技的進(jìn)步而更新，檢驗設(shè)備越來越高級，檢驗機構(gòu)不及時更換檢測設(shè)備，會使檢測準(zhǔn)確度降低。不嚴(yán)格按設(shè)定程序和參數(shù)對儀器進(jìn)行預(yù)熱或檢查儀器狀態(tài)不到位都會影響檢測結(jié)果。

2.3 系統(tǒng)誤差

在煤質(zhì)檢測的全過程中，因采用不同的操作方法，使用的設(shè)備、儀器、工具的差異，造成測定結(jié)果總是高于或低于參比值的影響，該誤差稱為系統(tǒng)誤差。系統(tǒng)誤差是方法、設(shè)備的自帶誤差，不能完全消除，需要長期持續(xù)管控，采用有效方法校正測定結(jié)果、校準(zhǔn)儀器儀表，或采用準(zhǔn)確性更高的試驗方法，定期使用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)、標(biāo)準(zhǔn)煤樣進(jìn)行核查，監(jiān)控儀器設(shè)備等系統(tǒng)誤差的狀態(tài)及趨勢來調(diào)整控制系統(tǒng)誤差。系統(tǒng)誤差主要來自于方法誤差和儀器誤差。任何檢測項目都有專門的試驗方法，不管任何一種方法，均存在誤差，檢測結(jié)果偏離測試項目的真值。儀器也會對檢測結(jié)果帶來系統(tǒng)誤差，超出儀器檢測范圍，人員的慣性操作或?qū)嶒炇噎h(huán)境條件不符合儀器使用要求，會影響最終測試結(jié)果。系統(tǒng)誤差無法完全消除，需要長期跟蹤觀察比對，持續(xù)分析原因，控制影響因素，不斷提高檢測質(zhì)量，盡量減小各項目各環(huán)節(jié)的系統(tǒng)誤差，提升煤質(zhì)化驗結(jié)果的整體準(zhǔn)確性[2]。

2.4 質(zhì)量控制意識不足

目前火力發(fā)電企業(yè)面臨安全生產(chǎn)、環(huán)境保護(hù)、轉(zhuǎn)型升級等諸多壓力，生產(chǎn)成本提高，煤炭保供控價壓力較大。燃料廠內(nèi)管理需要全過程統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，燃料質(zhì)檢關(guān)乎煤炭結(jié)算、煤場管理、鍋爐運行等方面，質(zhì)量管理意識不足會給企業(yè)帶來經(jīng)濟(jì)利益的損失和設(shè)備安全隱患。需要建立標(biāo)準(zhǔn)化的燃料驗收質(zhì)檢質(zhì)量管理體系，將采樣、制樣、化驗等關(guān)鍵環(huán)節(jié)有效銜接，持續(xù)改進(jìn)檢測流程，優(yōu)化操作細(xì)節(jié)，提升檢測質(zhì)量。人員的綜合素質(zhì)往往是一個質(zhì)檢部門運行的關(guān)鍵，要針對性地開展質(zhì)量管理培訓(xùn)，豐富質(zhì)檢人員質(zhì)量管理知識的儲備，結(jié)合實際工作，提高人員學(xué)習(xí)的積極性，建立理論知識扎實、實踐經(jīng)驗充足的質(zhì)檢隊伍。同時，企業(yè)需要提高質(zhì)量管理意識，運用精益管理、質(zhì)量管理的理念持續(xù)提高企業(yè)生產(chǎn)效率。

3 煤炭檢測質(zhì)量控制的措施

3.1 提高設(shè)備自動化和智能化水平

要結(jié)合科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，引進(jìn)采用新技術(shù)、新方法的新型煤炭檢測設(shè)備，提高煤質(zhì)檢驗工作的自動化程度和智能化水平。設(shè)備的自動化水平越高，人工操作環(huán)節(jié)就越少，能有效杜絕人為因素的影響。根據(jù)煤檢設(shè)備的現(xiàn)狀，建立檢測設(shè)備的中長期規(guī)劃，使檢測設(shè)備能夠及時得到更新或置換，提高煤質(zhì)檢驗工作質(zhì)量。應(yīng)配備滿足精度要求的電子天平、化驗儀表、化驗工器具和性能合格的化驗儀器，按要求定期進(jìn)行設(shè)備的性能檢定，在檢定周期內(nèi)開展好期間核查，保證檢測設(shè)備的性能滿足規(guī)格要求和技術(shù)要求。建立設(shè)備臺賬，注重設(shè)備的運行、維護(hù)和保養(yǎng)，做好設(shè)備工作中的巡檢工作，及時發(fā)現(xiàn)隱患，消除設(shè)備缺陷，杜絕設(shè)備帶病工作。針對電子天平、量熱儀、元素分析儀等設(shè)備運行條件要求，配置專門的天平室、發(fā)熱量測定室、元素分析室等專用實驗室，保證工作環(huán)境的適當(dāng)性。

3.2 提高人員質(zhì)量控制能力

準(zhǔn)確的檢測結(jié)果需要檢測過程中全員參與的高水平質(zhì)量管控，需要高水平操作技能的化驗員和高業(yè)務(wù)素質(zhì)的質(zhì)量管理人員。持續(xù)加大燃料管理理論和業(yè)務(wù)技能培訓(xùn)的力度，不斷提升各級燃料從業(yè)人員的業(yè)務(wù)和技能，打造一支適應(yīng)新形勢下燃料全過程規(guī)范化管理工作的專業(yè)隊伍。制定專業(yè)的培訓(xùn)計劃和詳細(xì)的培訓(xùn)內(nèi)容，除了系統(tǒng)學(xué)習(xí)相關(guān)理論和各種規(guī)章制度外，還要掌握概率論和數(shù)理統(tǒng)計的知識，通過日常崗位培訓(xùn)、集中學(xué)習(xí)、舉辦知識競賽等方式，有效促進(jìn)學(xué)習(xí)積極性和學(xué)習(xí)的效果。要注重人才隊伍的建設(shè)，建立理論水平高和實踐經(jīng)驗豐富的質(zhì)量管理人才庫，要綜合考慮現(xiàn)狀，重視質(zhì)量管理控制專業(yè)人員的培養(yǎng)，要按年齡梯度結(jié)構(gòu)合理配置精通質(zhì)量控制全過程的專門人員[3]。

3.3 加強樣品和試驗方法的質(zhì)量管控

要加強對原煤樣、備查煤樣、分析煤樣、標(biāo)準(zhǔn)煤樣、標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)及化學(xué)藥品存放的質(zhì)量管控，確保各類樣品存儲在穩(wěn)定適宜的環(huán)境中，保證樣品的持續(xù)有效。標(biāo)準(zhǔn)煤樣是指用于煤質(zhì)分析質(zhì)量控制、設(shè)備檢驗、水平評價的，經(jīng)國家專門機構(gòu)認(rèn)可的，具有高度均勻性、良好穩(wěn)定性和準(zhǔn)確量值的煤樣。要嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)方法中的試驗條件和操作要點進(jìn)行煤質(zhì)檢測，試驗前要將設(shè)備儀器開機預(yù)熱穩(wěn)定，檢查設(shè)備使用前狀態(tài)，儀器部件良好，檢查硬件功能正常，使用氣體的儀器檢查氣路通暢、壓力正常、系統(tǒng)氣密性良好。正式樣品測定前要用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)標(biāo)定儀器合格，首先檢查測試模式和參數(shù)設(shè)置正確，確保符合標(biāo)準(zhǔn)方法的要求，再檢查試驗參數(shù)達(dá)到規(guī)定值，設(shè)備穩(wěn)定在就緒狀態(tài)。掌握各類檢測項目儀器的使用特點，碳?xì)涞胤治鰞x要按規(guī)定進(jìn)行一定次數(shù)的空白試驗，把多次空白試驗求平均值輸入設(shè)備，對后續(xù)正式測定結(jié)果進(jìn)行校正。樣品個數(shù)多時要進(jìn)行周期標(biāo)定及重新標(biāo)定，在分析多個樣品的中間插入標(biāo)準(zhǔn)樣品核查，核查結(jié)果合格則插入樣品前的正式樣品測定結(jié)果有效，核查結(jié)果不合格則兩次核查之間的正式樣品測定結(jié)果無效，應(yīng)重新測定。此外，采用期間核查、能力驗證、樣品抽檢、對比試驗等方法跟蹤工作的質(zhì)量，保持煤質(zhì)驗收質(zhì)量管理制度的持續(xù)有效。

3.4 煤質(zhì)檢測數(shù)據(jù)信息化管理

引入信息化技術(shù)，建立包含煤質(zhì)檢測全過程的信息管理系統(tǒng)，實現(xiàn)煤質(zhì)檢測數(shù)據(jù)自動采集與傳輸，同時，質(zhì)檢數(shù)據(jù)原始記錄完整存檔，所有數(shù)據(jù)均可以溯源查詢。把數(shù)理統(tǒng)計運用在煤檢數(shù)據(jù)中，發(fā)揮數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析、報表生成的功能，監(jiān)控煤質(zhì)數(shù)據(jù)波動，為燃煤供應(yīng)、煤場管理、鍋爐燃燒工況調(diào)整等燃料管理決策提供準(zhǔn)確的信息依據(jù)。建立重點環(huán)節(jié)的監(jiān)督視頻網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)對采樣、制樣、化驗、存樣等地點的監(jiān)控，滿足實時監(jiān)控和視頻回放功能，專人負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)維護(hù)，保證視頻存儲有效，能追溯煤質(zhì)檢測全過程的工作細(xì)節(jié)。

3.5 做好維修保養(yǎng)工作

在煤質(zhì)檢測中，主要是利用各種檢測儀器測定樣品，儀器設(shè)備的及時維護(hù)保養(yǎng)有助于持續(xù)保持設(shè)備的穩(wěn)定性。煤質(zhì)檢測實驗室應(yīng)建立健全設(shè)備管理制度，建立設(shè)備臺賬，按照設(shè)備特點建立定期維護(hù)保養(yǎng)機制，定制維護(hù)清單及維護(hù)記錄，確保儀器的最佳狀態(tài)。在儀器的正常運行過程中，要設(shè)立設(shè)備管理員，按固定的周期對設(shè)備進(jìn)行檢查和校準(zhǔn)，及時處理出現(xiàn)的問題，并對之前的結(jié)果進(jìn)行復(fù)檢確認(rèn)。煤質(zhì)檢測結(jié)果很大程度上受到儀器設(shè)備的精密度和準(zhǔn)確度的影響，為有效控制減少設(shè)備對結(jié)果的影響，要加強設(shè)備使用全過程的管理，制定科學(xué)有效的管控措施，對各個項目檢測儀器要分類管理，如計量器具和檢測設(shè)備，均應(yīng)在采購、投用、維護(hù)等多個環(huán)節(jié)做好管控，減少儀器設(shè)備對結(jié)果的影響。在新儀器新設(shè)備投入運行前，需要對儀器設(shè)備進(jìn)行安裝調(diào)試和試運行，完成設(shè)備的工作參數(shù)設(shè)置調(diào)整，對碳?xì)?、發(fā)熱量及硫測定設(shè)備，要建立校準(zhǔn)曲線或標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的標(biāo)定及熱容量的確定，調(diào)試運行全部完成后再進(jìn)行正式樣品的測定。運行過程中，要使用有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)定期校準(zhǔn)試驗儀器，規(guī)范操作使用設(shè)備，及時維護(hù)保養(yǎng)，避免因設(shè)備配件維護(hù)不及時產(chǎn)生不可接受的偏離，影響測定結(jié)果。

3.6 控制縮分環(huán)節(jié)

縮分操作是煤炭質(zhì)量檢測的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，采用精密度高的縮分方法能夠最大限度地減少制樣誤差，同時減小檢測總誤差，提高檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性?？s分前要對原煤樣進(jìn)行過篩，篩上物經(jīng)過粗破碎，和篩下煤樣混合均勻，確?？s分后的兩份煤樣不受粒度離析的影響?？s分要選用精密度高的二分器才能有效降低縮分樣品的誤差，提高留樣的代表性。對濕度大的異常煤樣要進(jìn)行預(yù)處理，先對原煤樣進(jìn)行空氣干燥，要重點控制干燥溫度，防止溫度高造成煤樣的氧化變質(zhì)，影響最終檢測值。要結(jié)合原煤樣重量、粒度、均勻度等，在不同制樣破碎縮分階段，對煤樣充分混合，提高樣品整體的均勻性和制樣效率。要嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)方法中對不同階段、不同粒度縮分后總樣最小質(zhì)量的規(guī)定留取煤樣，確保留樣的代表性和縮分精密度。

4 結(jié)語

隨著我國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展水平的逐漸提升，對電力能源需求逐步提升，煤電企業(yè)作為主要電力能源的提供者，需要不斷提高企業(yè)質(zhì)量管理水平，實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展。傳統(tǒng)煤電企業(yè)需要不斷優(yōu)化結(jié)構(gòu)，向綜合能源供給方向轉(zhuǎn)型升級，提高自身競爭力。要控制燃煤生產(chǎn)成本，加強廠內(nèi)燃煤管理，不斷采用新技術(shù)、新方法提升煤質(zhì)檢測水平。煤質(zhì)檢測質(zhì)量控制工作需要長期持續(xù)開展下去，不斷發(fā)現(xiàn)問題解決問題，優(yōu)化工作流程，提升檢測質(zhì)量。要認(rèn)識到質(zhì)量控制的重要意義，通過有效的措施將質(zhì)量管理理念落實到煤檢工作中，確保煤檢工作質(zhì)量水平的持續(xù)提高，更好的服務(wù)企業(yè)的發(fā)展。