杨晓露
国家电投集团河南电力有限公司平顶山发电分公司 河南 平顶山 467000
摘要:为了保证煤炭的质量,必须要认真做好煤质化验工作。进行煤质化验时要发挥煤炭本身的特性,提高能源转化率。进行煤质化验,需要检测煤样的发热量、挥发份、水分、灰分以及含硫量这几项指标,每项指标都有严格的化验指标要求。
关键词:煤质化验技术;应用;问题
在当今经济发展中我们要充分认识到煤炭是能够用来发电的重要能源,所以我们在利用火力电厂发电时一定要注意采取煤质化验技术对煤炭进行仔细的挑选,只有这样才能够更好的保证煤炭的利用率,并且也能够为电力设备正常运行提供保障。
1 煤质化验技术的应用
1.1发热量的检测
在煤质化验过程中,针对于煤炭发热量的测量作为其中非常关键的一项内容,同时发热量检测数据也是对煤炭质量优劣进行判定的主要标准。在对煤炭发热量进行检测过程中,需要单独设置实验室,而且整个实验过程中温度宜控制在15℃-30℃范围内,温差以1℃左右为宜。整个检测过程中,实验室内不能有空气对流现象,不能阳光,实验室门窗以设置为北向,以此来避免出现阳光直射的情况。在整个实验过程中,需要严格遵守相关的操作规程,保证氧气的充足,确保煤炭的充分燃烧。
1.2挥发分的检测
煤炭在加热过程中,由于空气稀少的原因,导致煤炭在燃烧过程中产生大量的气体或者液体,而这些生产出来的气体或者液体就体现出了煤炭的挥发性。由此可知,煤炭在加热过程中容易形成挥发性物质,所以,火力电厂如果使用了质量不好的煤炭,那么煤炭的挥发性就会越得越来越高。因此,煤质化验人员需要对煤炭的挥发性进行测定,首先,选取适量的煤炭试样进行称重并记录。然后,将煤炭试样放进带有盖的瓷坩埚当中,将温度升至900℃,保持7min(注意,需要保证煤炭与空气隔绝)。最后,将加热完成之后的煤炭质量与加热之前的煤炭质量进行对比,并去除煤炭试样当中的水分,从而计算出煤炭的挥发分。
1.3水分的检测
水不影响煤炭的质量,为无用成分,是煤炭生产和流通过程中的评价因素。一般来说,煤的最大水分含量,将决定煤炭供应。太多的水会影响煤的燃烧效率,减少煤炭的热值,将炉温降低,影响煤粉的正常燃烧。当煤的水分含量在10%之上,每一百分点水分含量的增加,锅炉效率将降低0.07%。煤的水分含量应控制在一定范围,水分含量过高或过低,都会对燃烧质量造成影响,水分含量高会使电厂的成本耗费严重。因此,测试煤的水分有非常重要的意义。水分测定通过“加热失重法”,加热水分的丧失煤的质量差,即为水份量。
1.4灰分的检测
灰分也是煤中不可燃组分。煤的灰分主要指的是煤炭中所有的可燃物质在燃烧之后以及每一种无机矿物质在规定的温度下产生一系列的分解、化合等复杂反应后剩下的残渣。煤的灰分在燃烧的过程中不但会放出热量,还要吸收一定的热量,灰分越大的煤的发热量就会越低,使得锅炉难以着火,或者是造成着火延迟,同时会使得锅炉内的温度较低,难以提高煤的燃烧程度,使得飞灰可燃物较多。灰分多的煤会使火焰传递速度减慢,影响着火与燃烧,使未完全燃烧损失增加。如烟气速度高时,还将加剧受热面的磨损;如烟气速度低时,将造成受热面积灰,影响传热效果,使排烟温度升高,排烟热损失增加,锅炉热效率降低,是造成炉内结渣、腐蚀的根源。同时将增加煤粉制备的困难,能耗增加,还将造成环境污染。测定煤炭的灰分的仪器有高温炉、灰皿、分析天平、石棉板等等,在实验的过程中同样要准备两个灰分来保证实验的准确性,通过煤质化验技术来分析煤炭中的灰分能够最大限度地降低煤炭中的灰分给锅炉燃烧过程中带来的不利影响,进而实现锅炉的优化运行,提高火力发电厂的经济效益,还能够减少火力发电厂的经济成本,反映出煤质化验技术在火力发电厂中的重要性。
1.5含硫量的检测
煤炭燃烧过程中会有大量的二氧化硫和硫化氢产生,这类物质在对环境带来危害的同时,还会破坏锅炉设备,导致锅炉出现腐蚀和结焦等现象,影响锅炉设备的运行效率。在对煤炭含硫量检测时,通常会采用高温燃烧法和艾氏重量法等来进行具体的化验检测。
2 煤质化验技术中的常见问题
2.1煤样未充分燃烧
燃烧不充分是煤质化验过程中的常见问题,主要是由于煤样不合格和器皿位置不合适引起的。为了确保煤样能够进行充分的燃烧,首先,需要对煤样质量进行检验,通过对煤样的水分、挥发分、灰分以及粉粒粗细等参数进行检验,确保其质量符合化验要求;其次是燃烧皿的位置,在燃烧的过程中,需要结合煤样的实际情况,科学合理的调整充氧速度,调整燃烧皿至适宜的位置,避免两者之间的间隙过大;再次,氧弹漏气检查,当氧气压力低于工作的要求值时,就会引起漏气的发生,在实际的操作过程中,要对其进行实时的检查,确保其密封性符合要求;最后是点火丝的深度,点火丝的深度不足也会造成煤样无法充分燃烧,这就需要化验人员实时调整点火丝的进入深度,确保能够进行及时的点火。
2.2化验结果误差
据不完全统计,由化验误差产生的煤质检验结果整体误差比例高达5%,这就会影响煤质化验数据的精度。为了能够最大限度的降低结果误差,需要对煤样质量进行严格的控制,对于体积较大的煤样,需要进行充分的风干处理;对于有特殊要求的煤样而言,则需要进行更进一步的烘干处理,同时,还要避免烘干过程中煤样变焦。此外,还需要对全体化验人员进行定期的专业培训,从根本上提高化验队伍的专业水平,进而为煤样检测的顺利实施提供可靠保证。
2.3 燃烧皿难点火
燃烧皿点火难在煤质化验过程中不常见,但是其一旦发生就会对化验结果造成严重的不利影响。为了避免该种情况的发生,首先需要对煤样进行检查,确保其含水量、挥发分以及颗粒直径等参数符合燃烧要求;其次,确保供氧充足,在煤样点燃过程中,需要确保氧气充足并且能够连续供应,同时,还要对氧弹密闭性施以标准化控制;最后,燃烧皿中的电极与点火丝直接接触引起的短路故障,同样会影响点火的顺利进行,这就需要对线路进行检查,排除其中存在的各种隐患,进而确保燃烧皿的顺利点火。
2.4对煤样进行工业分析的问题
在当前针对于煤样进行工业分析时,可以选择分析方法具有多样性特点,但每一种分析方法其都有自己的适用范围,一旦没有认真考虑分析方法的适用范围而选择了不适宜的方法,这样最后对煤样的工业分析结果必然会对煤样质量化验结果的准确性带来不利影响。在实际工业分析过程中,分析人员也是最为重要的一项影响因素。当分析人员专业技能不高,操作不熟练,这样在实际操作过程中会存在人为操作上的失误,针对于实验过程中一些问题在处理上也存在经验不足问题,无法及时对问题发生的原因进行分析并采取灵活的处理方式,从而对最终的结果带来影响。另外,对煤样工业分析过程中,当仪器设备精密程度达不到标准要求时,也会对各项指标的测定带来误差。煤质化验需要应用具有较高精密性的仪器设备,同时还要针对于这些仪器设备进行定期校验,确保其性能能够与规定要求相符,避免其在测量过程中产生误差。
总之,煤的质量对火电厂的生产有直接的影响,燃煤电厂必须十分重视煤炭质量检测技术,提高煤炭的利用率,减少电厂的生产成本,为生产的安全性提供保证。
参考文献:
[1] 夏世文. 关于煤质化验技术在火电厂的应用及常见问题分析[J]. 科技创新与应用. 2018(16)
[2] 程雪. 煤质化验技术分析在火力电厂的应用探讨[J]. 智能城市. 2017(12)
[3] 张旭华. 煤质化验技术的应用及常见问题[J]. 能源与节能. 2017(03)
[4] 许艳琴. 煤质化验中如何确保数据的可靠性[J]. 当代化工研究. 2019(08)