关于燃料化验设备的性能试验的探讨

关于燃料化验设备的性能试验的探讨

孙正平

贵州黔东电力有限公司    贵州省    黔东南苗族侗族自治州    557702

摘要 近年来，我国对煤矿资源的需求不断增加，煤料化验设备的应用越来越广泛。燃料化验设备性能试验是按照规定程序验证设备或计量特性能否满足方法要求而进行的操作，是保证检测设备稳定，检测数据准确的重要方法和手段。本文探讨了燃料化验设备包括热量计，马弗炉，库仑测硫仪以及碳氢元素分析仪的性能试验方法，对其在使用过程中设备性能的稳定性进行了核查，保证仪器设备状态的持续可信度。

关键词：燃料化验；设备；试验

前言 燃料化验检测数据是评价燃料的最主要的指标，也是燃煤发电企业计价的主要依据，因此检测设备的稳定对于燃料化验至关重要。仪器设备的性能试验为按照规定程序验证其功能或计量特性能否持续满足方法要求或规定要求而进行的操作。尤其对于使用频率高、易损坏、性能不稳定的仪器设备在使用一段时间后，由于操作方法，环境条件（电磁干扰、辐射、灰邕、温度、湿度、供电、声级），以及移动、震动、样品和试剂溶液污染等因素的影响，并不一定能保证仪器设备状态的持续可信度，因此需要利用性能试验来保证仪器设备测量结果的有效性。由于不同类型仪器设备的独特性，不同类型仪器设备的性能试验方法也不尽相同，但目前无针对不同类型仪器设备的具体的性能试验操作指南，很多实验室针对仪器性能试验无从下手。

一. 煤燃料化验的主要内容

1.水分化验

煤的水分分为内水和外水，前者是煤燃料演化成型时产生的，后者是开采运输中产生的，内外水组成了全水分。通常情况下，煤燃烧的变质程度与内在水分呈现负相关关系，变质程度低，内水较大，变质程度高，内水较小，例如褐煤的内水较高，而贫煤的内水较低。全水分不利于煤燃料的热能，不仅会造成运输资源的浪费，在煤燃烧时，水分成为蒸汽的过程会带走热量，影响燃料利用率。

2.灰分化验

灰分指的是煤燃料在消耗后的剩余渣，灰分有内在灰分与外在灰分，外在灰分主要来自岩石的碎块，与采煤方法有着直接关系，以分选方式可以去掉大部分的外在灰分，内在灰分是煤燃料演化中自带的无机物。内在灰分过高的情况下，煤燃料燃烧的热量较低，灰分本身是有害的，在动力煤中，随着灰分的增加，煤炭的发热量逐步降低，排渣量也会呈现大幅增加的趋势，这样的煤很容易结渣，通常情况下，增加2% 的灰分时，会减少10okcal/kg 的热量[1]。冶炼精煤时，随着灰分的增加，高炉的利用系数会受到很大的影响，焦炭的强度会受到影响，呈现下降趋势，增加了石灰石的用量，数据显示，增加1%的灰分，焦炭的强度就会减少2%，高炉利用系数减少3%，增加4%的石灰石用量。

3.挥发分化验

高温条件下对煤燃料进行加热，形成的气态、液态产物叫做挥发分，挥发分的成分中包含了甲烷、氢、碳氢化合物，因此挥发分是识别煤炭类型的主要指标。通常情况下，煤炭变质的程度越高，煤炭挥发分越低。褐煤的挥发分普遍较高，而无烟煤的较低。

4.固定碳含化验

煤燃料在去除水分、灰分、挥发分后留下的物质叫做固定碳，固定碳含量的化验是鉴定煤炭用途的重要方式。化验时，需要设定基准，从基准数中减去水分、灰分和挥发分，所得的差值便是固定碳含量，按照基准进行挥发分的计算时，同时可以计算干基固定碳含量和干燥无灰基固定碳含量。

5.发热量化验

煤在完全燃烧的情况下产生的热量便是发热量，发热量有高位发热量与低位发热量两种形式，将高位发热量中的水汽热减掉便是低位发热量。发热量用MJ/kg 表示，公式为1MJ/kg=239.14kcal/k，在评价煤燃料热量时，可以将不同发热量的煤燃料用标准煤进行换算，标准煤发热量说固定的29.27MJ/kg ，也就是700okcal/kg。

二.料化验设备的性能试验探讨

1.化验前期的准备工作

首先，要选取优良的煤样，其能直接影响煤质的总体化验效果，并根据规定对煤样编号进行登记，按照具体检验标准，确定化验顺序。其次，应按照化验内容，制定合理的化验方案，方案应按照煤样的性质，质量及测验内容对实际内容加以明确。一般部分煤样的数量不充足会使煤质化验工作达不到理想的效果，如此也会影响到最终化验结果，对于此类情况，化验前应制定更为详细的顺序与措施，再按照方案执行。最后，还要全方位的管控实验室里的各个仪器，确保全部仪器的整洁度，根据具体的操作规范开展作用，一般煤样制备的主要工序包括破碎，筛分，干燥这些过程，因为确保各个工序的顺利开展，可以给后期的煤质化验作业打下良好的基础。

2.注重实验细节

注重化验实验细节，是控制煤燃料化验数据精确性的有效方法。煤炭化验时，全水（Mt)化验是关键，全水化验时，先取样，取样煤小于6mm，称样时要将样品精确到0.001克，之后放入到鼓风干燥箱，将温度加到105度，如果是无烟煤，则需要烘干3小时以上，如果是烟煤，烘干2小时以上，之后根据计算公式计算全水含量[4]。计算全水的同时要化验分析水（Mad）指标，分析水的样煤要精确到0.2mm以下，每1克煤样都需要精确到0.0001克，具体化验方法与全水化验类似，都需要用鼓风干燥箱烘干，无烟煤烘干时间不小于1.5小时，烟煤烘干时间在1小时左右。此外灰分（Aad）、挥发分、固定碳的化验也需要对过程进行控制。

3.选择新型的化验技术

在煤燃料化验时，化验的主要指标有发热量、硫份、灰分、挥发分、水分等，过去的化验手段普遍较为落后，化验效率低下，化验指标的数据精确性不足，例如火力发电厂煤质化验中，每次针对内水、灰分，挥发分、发热量、全硫的化验时间在3-4个小时，基本指标化验消耗了大量的时间，在化验其它指标的情况下会消耗更多的时间，因此很难保证化验的及时性全运行的目标。

参考文献：

[1]徐康.火力发电厂脱硝氨站设备检修维护安全措施[J].中国科技信息，2015（21）：138-139.

[2]杜国明.热力发电厂中锅炉检修与维护的相关措施[J].现代工业经济和信息化，2016（16）.

[3]翟嘉琪,李冠龙,翟嘉伟,等.燃料化验设备的性能试验探讨[J].科技视界, 2020(19):4.DOI:10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2020.19.015.