煤質(zhì)化驗技術(shù)的應(yīng)用及常見問題解決分析

李偉

摘要：煤炭是我們生活中比較常見的能源，它對我國的經(jīng)濟發(fā)展、生產(chǎn)、生活等方面有著重要影響，煤炭的質(zhì)量程度會給能源的轉(zhuǎn)化成效帶來直接的影響。所以，為了保證煤炭能源的質(zhì)量，需要運用煤質(zhì)化驗技術(shù)對其進行檢測。此次針對煤質(zhì)化驗技術(shù)的應(yīng)用及常見問題進行了深入思考。

關(guān)鍵詞：煤質(zhì)化驗技術(shù);應(yīng)用;常見問題;解決

前言

社會經(jīng)濟的發(fā)展以及生活質(zhì)量的提升，對能源的消耗也在逐漸增加。煤炭是我國運用較為頻繁的一種能源，其的質(zhì)量會直接影響到能源轉(zhuǎn)化成效，想要讓煤炭資源質(zhì)量有保證，必須運用合理的檢驗技術(shù)對其進行檢測，獲得質(zhì)量較好的能源。通常而言，煤炭化驗工作較為繁復(fù)，對化驗和檢測技術(shù)有著規(guī)范要求。檢驗工作人員不僅要具備專業(yè)的工作能力，還應(yīng)該擁有良好的素養(yǎng)，可以迅速判定存在問題并進行有效處理。另外，在煤質(zhì)檢測過程中，很容易發(fā)生各種失誤，為了避免這些失誤問題發(fā)生，應(yīng)該應(yīng)用針對性的處理對策。這樣才能保證煤炭質(zhì)量及能源轉(zhuǎn)化成效。

一、煤質(zhì)化驗主要技術(shù)應(yīng)用分析

（一）發(fā)熱量的檢測

在檢驗煤質(zhì)的高低程度時，可以根據(jù)其發(fā)熱量進行判定。在檢驗發(fā)熱量過程中，需要借助有關(guān)檢測裝備實現(xiàn)檢測目的，檢測單位為焦耳。在對發(fā)熱量的參量進行檢測時，需要在檢測前對有關(guān)條件進行建設(shè)。首先，檢測煤質(zhì)發(fā)熱量需要在封閉的實驗室中完成，所以，需要提供獨立的實驗室開展檢驗工作，煤質(zhì)發(fā)熱量檢測實驗室不可與其他實驗室共用。其次，檢測實驗室的溫度要嚴(yán)格把控。由于煤質(zhì)發(fā)熱量檢測有著嚴(yán)格的要求，所以，在實驗過程中，應(yīng)該根據(jù)要求對環(huán)境溫度進行嚴(yán)格把控，溫度應(yīng)該在15-30攝氏度之間，為了避免溫度發(fā)生大幅度改變，需要將溫度變化情況控制在一個攝氏度范圍內(nèi)。第三，防止實驗室出現(xiàn)空氣對流情況。為了讓檢驗工作有序開展，需要運用相應(yīng)的措施防止環(huán)境空氣對流問題發(fā)生，特別要將實驗室的門、窗戶關(guān)閉。第四，防止陽光直接照射，選擇的實驗室對門和窗戶位置也有著嚴(yán)格要求，最好在北面方向，這樣才能保證檢驗準(zhǔn)確度。第五，在進行實驗過程中，應(yīng)該有充足的氧氣，保證煤炭的燃燒，另外，檢測人員在進行檢驗操作時，應(yīng)該嚴(yán)格按照國家標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，這樣呈現(xiàn)的數(shù)據(jù)結(jié)果才更為準(zhǔn)確[1-2]。

（二）揮發(fā)分的檢測

在檢驗煤炭的煤質(zhì)時，揮發(fā)分是其中的一個檢測指標(biāo)，通過選取樣本煤，然后將其和空氣隔絕，在相應(yīng)的溫度下對其進行加熱，加熱過程中形成的氣體及液體的和就是揮發(fā)分。檢測揮發(fā)分時，需要選取劑量為1±0.01g的樣品煤，然后放入坩堝中，提供900攝氏度檢測環(huán)境對其進行加熱，時間為七分鐘，對產(chǎn)生的氣體和液體進行檢測。產(chǎn)生的氣體和液體檢驗結(jié)果顯示含量比較高，表明煤炭質(zhì)量較好，然后通過所得數(shù)據(jù)結(jié)果能夠判定煤炭能源可以在哪些方面運用。

（三）水分檢測

煤炭作為能源，其中的組成也有水的成分，水分主要分為內(nèi)在水分和表面水分。通常將內(nèi)在水分又叫做固有水分，這類水分一般藏匿于煤炭的毛細(xì)管當(dāng)中。表面水分又叫做有利水分，一般體現(xiàn)在煤炭的細(xì)縫或者表層。煤炭水分超出正常范圍值，甚至水分含量更高，會直接影響煤炭的可燃性，更會減少其發(fā)熱量。研究顯示，煤炭中的水分大于11%，煤炭可燃性會受到極大影響，也會讓設(shè)備無法正常工作。煤炭水分含量越高，其運輸成本也會增加，作用也會受到影響，所以，煤炭的煤質(zhì)檢驗需要重視水分檢測環(huán)節(jié)。

（四）灰分的檢測

煤炭作為能源，其包含的能夠燃燒物質(zhì)有很多，在點燃煤炭能源后，其可以燃燒的物質(zhì)被充分燃燒后，形成的殘留物就是灰分。煤炭在815±10攝氏度的環(huán)境中燃燒后，不能被完全分解的燃燒物質(zhì)也屬于灰分。煤炭燃燒過程中，產(chǎn)生的灰分沒有熱量，并對熱量具有一定的吸收作用。因此，如果煤炭形成的灰分含量極高，說明煤炭發(fā)熱量也比較低，對設(shè)備鍋爐的運行會造成極大的影響。一般檢測灰分時會使用馬弗爐、灰皿、、干燥器、分析天平、石棉板，檢測工作人員必須使用正確的方法進行檢測，并根據(jù)規(guī)范要求完成操作流程，這樣的灰分檢測結(jié)果才能保證準(zhǔn)確度。

（五）含硫量的檢測

我們都知道，煤炭一旦在燃燒狀態(tài)下，會產(chǎn)生一些氣體，如二氧化硫、硫化氫等，這些氣體屬于有害氣體，不僅對人體健康有著嚴(yán)重危害性，更會污染空氣，鍋爐設(shè)備也會受到一定程度的損壞。煤炭含硫量較高，會對鍋爐造成一定的腐蝕影響，進而出現(xiàn)結(jié)焦情況，不僅會影響設(shè)備工作效率，也會給設(shè)備的完整性造成一定的危害。因此，煤炭硫含量檢測也是煤質(zhì)化驗檢測中非常重要的環(huán)節(jié)，對于煤炭含量的檢測一般使用艾氏卡法、庫侖法和高溫燃燒中和法。

（六）碳?xì)湓貦z測

在對煤質(zhì)進行檢測時，碳?xì)湓睾恳彩遣豢扇鄙俚臋z測指標(biāo)，在對煤質(zhì)中的碳?xì)湓剡M行檢測過程中，使用的方法為三節(jié)爐檢測，Ⅰ節(jié)電爐主要對樣品進行燃燒，Ⅱ節(jié)電爐是對發(fā)生氧化反應(yīng)未被氧化的物質(zhì)進行燃燒，Ⅲ節(jié)電爐為補充所有的燃燒過程，這樣才能讓樣品完全被燃燒，該檢測環(huán)節(jié)選擇的環(huán)境處于密閉狀態(tài)。在對煤質(zhì)中的碳?xì)湓剡M行化驗時，只有充分燃燒樣品，才能讓樣品煤的碳?xì)湓匕l(fā)生反應(yīng)，形成二氧化碳和水分，這樣檢測的煤質(zhì)中的碳?xì)湓睾坎抛顬榫珳?zhǔn)。在對煤炭進行燃燒時，應(yīng)該對一些干擾元素進行清除，碳?xì)錂z驗儀器檢測的二氧化碳和水分必須保持純凈無雜質(zhì)。最后還需要使用吸收劑對水和二氧化碳進行定量吸收。在整個化驗過程中，化驗環(huán)境應(yīng)該有相應(yīng)的空氣流動，這樣更利于充分燃燒樣品煤。

（七）鍺、鎵等稀有元素檢測

煤炭的形成是漫長的過程，在此期間會對很多微量金屬元素進行吸收，如鍺、鎵等，在檢測煤炭的煤質(zhì)時，也需要對這些稀有元素進行化驗檢測。樣品煤被完全灰分后，需要將鹽酸、氫氟酸等進行混合，然后獲得鹽酸溶液。也可以使用堿對燃燒的碳會進行熔融，利用鹽酸對其酸化，都蒸干后，對其進行脫水處理，一般使用硅酸達(dá)到脫水目的，然后與鹽酸溶液混合，將三氯化鈦溶液滴入混合液當(dāng)中，這樣就能夠?qū)悠访褐械蔫F等元素進行還原，并對上述元素干擾進行清除。然后將羅丹明B溶液滴入其中，通過氯鎵酸產(chǎn)生反應(yīng)，最終產(chǎn)生絡(luò)合物，使用笨-乙醚對其進行萃取，對其顏色分析時運用分光光度計，鎵元素的含量也就被化驗出來了。

二、煤質(zhì)歡迎時常見問題和解決對策分析

（一）發(fā)熱量檢測時器皿中樣品煤未完全燃燒的問題和解決對策

發(fā)熱量檢測是煤質(zhì)化驗中非常重要的環(huán)節(jié)，在燃燒器皿中，如果樣品煤未完全被燃燒，對發(fā)熱量的檢測會造成極大影響，對發(fā)熱量無法準(zhǔn)確檢測。對于這類問題，檢驗人員應(yīng)該對產(chǎn)生原因進行仔細(xì)分析，然后對其進行有效處理，主要內(nèi)容為以下幾點。首先，樣品煤本身的問題，檢驗人員需要檢測樣品煤是否含水量超出正常范圍，揮發(fā)分是否比較低等元素導(dǎo)致不能準(zhǔn)確檢測發(fā)熱量。如果為上述因素所致，應(yīng)該對樣品煤進行更換。其次，氧氣供應(yīng)問題。氧氣壓力不足狀態(tài)下，會造成氧彈泄氣情況發(fā)生。這就需要檢驗人員使用有效方法提升其的壓力，讓實驗環(huán)境保持良好密閉狀態(tài)。第三，燃燒器皿放置位置問題。檢驗人員需要檢測器皿放置位置是否正確，充氧速度是否正常等，如果是上述原因所致，應(yīng)該對充氧速度進行糾正，并對器皿位置進行調(diào)整[3]。

（二）燃燒器皿點火問題解決對策

針對燃燒器皿點火問題采取了相應(yīng)的對策。首先，對樣品煤進行分析，檢測樣品煤的水分含量，揮發(fā)分程度，以及樣品煤的顆粒狀態(tài)等。點火問題的產(chǎn)生與上述因素有關(guān)時，需要對樣品煤進行更換。其次，供氧分析。充氧不足、氧氣泄露等情況會造成點火問題發(fā)生，因此，檢測過程中應(yīng)該選擇密閉環(huán)境，并保證氧氣壓力充足。

結(jié)束語：

煤炭是我們生活中不可缺少的能源，如果想要提升煤炭能源的利用價值，必須加強煤炭的煤質(zhì)化驗水平，通過對水分、發(fā)熱量等指標(biāo)進行合理化驗，并對影響檢測結(jié)果的因素進行規(guī)避，這樣才能保證檢測準(zhǔn)確度。

參考文獻：

[1]賈玉方.煤質(zhì)化驗主要問題和解決措施[J].化工管理，2019，（31）：179-188.

[2]王艷.煤質(zhì)化驗技術(shù)分析對火力發(fā)電廠的重要性[J].中國化工貿(mào)易，2019，9（26）：81-102.

[3]李葉紅.淺析煤質(zhì)化驗技術(shù)的應(yīng)用[J].黑龍江科技信息，2020，（16）：33-33.