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中小发电厂在煤炭的采样、制样中存在的问题
作者:管理员    发布于:2018-08-21 14:58:53    文字:【】【】【

一、煤炭的采样、制样中存在的问题。
地方发电厂煤炭取样大都是人工采样。煤样的采集是制样和化验的前提,采样的目的就是为了获取最具代表性的煤样,并通过化验来反映出煤炭根本的属性,从而为入厂煤炭的验收和结算提供依据。
在我国电力系统,长期以来,重化验,轻采样。在小型热电厂中尤为突出,特别是不能被领导所认识,使采样、制样得不到应有的重视。其实,采样制样是电力用煤技术中最为重要,也是技术难度最大的工种。根据相关资料,如果用样本方差来表示误差的话,采样误差占80%,制样误差占16%,化验误差仅占4%。在实践中,我们也做过这方面的实验,这种现象确实存在。因为煤的颗粒度及化学成分很不均匀,这是煤的基本特点,也是采样的难点所在。所以,轻视采样制样是人们认识上的误区,必须要加以纠正。如何科学、规范地采样,是我们每个煤炭工作者必须掌握的。

入厂的每一批煤炭,取一总样,总样由若干子样组成。在实践中,我们总结出:批样小于100吨,取子样20个;小于200吨取30个子样;小于1000吨取60个子样。大于1000吨,可按公式:
1/2

N=n (m/1000)
N:实际采样个数 个
m:实际被采样煤量 吨
n=60
子样的采取个数,各单位可根据自己的实际情况来调配,但一般应按照上述来取。
热电厂入厂煤炭运输工具一般是汽车、船。
汽车运煤,是一些电厂的主要进煤方式。在对车运煤取样,应严格按照标准来取。具体方式是按汽车车厢的对角线方向,3点法采集子样。首尾两点距离车角0.5米,另一点为中心,下挖0.4米,取3个子样。另外,如果煤质稳定均匀,可以按3点循环法来取样,即每辆车取一个样。但笔者认为,3点法取样可操作性强,煤样更具有代表性,优于3点循环法取一个样。
船运煤,比汽车运煤经济。较多电厂建在内河边,所以运煤船不会很大,一般单船在200吨至700吨之间。在船舶上取样,强烈建议采用截面法取样。所谓截面法取样,就是挖煤机吊煤过程中,在船上形成了一个开挖的截面,我们可以人为地把一船煤做成若干个取样截面,每个截面取两个子样。每个子样截面为300mm×500mm,厚度为30mm 。好多单位采用打洞法取样,即挖下400mm来取样,如此取出的样,由于可能有大块煤,(后面要具体谈的)代表性差。无论以何种方式取样,对于每一批煤炭,特别是每一单元的煤(一车或一船),取样量的多少直接影响到总样化验的结果。由于一批煤中,每一辆汽车、每一条船,可能存在个体差异。比如:有8条船组成一个船队,4条船每条装载300吨低位发热量6000大卡的煤,另4条每条装载500吨低位发热量5000大卡的煤,如果我们每条船取子样一样多,(很多电厂是这样做的,煤炭供货商很狡猾的.)即总样化验低位热值为5500大卡。但实际总样的热值仅有(1200×6000+2000×5000)/3200 =5375大卡,前后相差125大卡。对于以每大卡多少钱来结帐的单位,吃大亏了!
所以在取样过程中,我们一定要将各单位子样的重量与批煤总重量的比例相近。为此,在卸煤时,根据车、船的大小,取一只平均吨位作标准值,其它车船根据比例来确定增加或减少子样的比例。
在采制样过程中,还要说明以下问题。
1、关于对静止煤堆、船舶面层取煤样问题。
静止煤堆、船舶面层所取的煤样,只能作为参考,仅作指导作用,而不能作为结算的依据。因为该取样方式不具有代表性,特别是在煤炭卖方市场,质量良莠不齐。这尤其要引起有关人员的重视!
2、关于对大块煤(大于150mm的煤或矸石)的取样问题。
原煤中颗粒度大于150mm的大块,若含量超过5%,则采样时不再采入,而按大于150mm的块的百分比,以筛分试验时块的发热量进行加权平均。但即将推行的ISO/FDIS 18283中规定,采样时大块必须采入子样中,与其它颗粒分别进行制样和化验,然后取加权平均,作为总样的品质参数。
3、每个采样子样重量 2Kg 。
4、制样应当用密闭式破碎机。
特别是在夏天,如果不用密闭式破碎机,则高气温会将外露的煤样水分蒸发,结果使低位热值升高。
5、制样室水泥地面上应铺不小于制样室面积40%--50%的6毫米以上钢板。
由此可见,应当改变过去认为采样是低水平的体力活,只要识点字就能采样的观点,采样实际上是技术性很强的工作,对煤炭化验结果起到决定性的作用。欧美国家,是有高技术人员来主持的。随着国标的提高,采样技术人员的素质也要相应提高。
二、煤质化验中存在的问题。
电力用煤单位煤质分析一般采用的是工业分析法,即分析煤的水分、挥发分、灰分、固定碳等四项指标,以及煤的发热量、含硫、灰融点、结焦特征等。我们结合实际化验中存在的问题,拿出来与大家共同探讨。
1、煤的全水分
装有煤样的称量瓶从鼓风干燥箱中取出,应立即加盖,在空气中冷却时间尽量缩短,实验证明,在空气中冷却3分钟后放入干燥箱中,与从干燥箱中取出加盖直接放入干燥器中相比,结果偏低。因为热的干燥煤样吸湿性强,当温度急剧下降时,称量瓶内产生负压,吸入潮湿空气,使煤样增重。化验低位热值偏高。为此称量瓶从鼓风干燥箱中取出应立即加盖,并在空气中冷却1~2分钟,再放入干燥器冷却到室温后称量。还应当做一次检查性干燥,前后称重煤样减少不超过1% 。在这一点上,电厂化验人员往往怕麻烦,很少怎么去做,最后会使低位热值偏离正常值。
由于各电厂所用煤源不同,每在测量水分时,干燥时间也不尽相同,在实践中不宜作统一规定,常见煤种干燥时间:蒙煤>山西煤>山东、徐州煤。煤质越硬,烘干时间越长。
还应当说明的是,由于水分的可变性,全水分的测定,只控制精密度,而无法检验正确度。有的单位在经济结算时,用水分来作一部分结算方式,是不科学的。建议最好还是用大卡来结算,因为
2、煤的灰分
电厂灰分的化验采用的是缓慢灰化法,该法测定时间长,但正确度高,也是仲裁时采用的方法。煤的灰分含量的高低,是表征煤质特性的最重要的指标之一,所以被列为电厂入厂、入炉煤必测项目。
用来测定灰分的马弗炉必须有足够的恒温区,控制在815土10℃之间。但在实践中我们发现很难达到这个要求,因为在升、降温时,有一定的热惯性。在升温时,热惯性越大,做出的热值就会偏高,反之。因此,我们到市场上应挑选热惯性小的马弗炉,这样,才能确保灰分的正确度。煤中的灰分,特别是矸石,值得一提,矸石对设备的运行安全存在一定的威胁,这已成为共设。我们仅从经济性方面来谈。在煤中混入1%~5%的矸石,对煤的发热量影响不大。比如,在1000吨6000大卡的煤中,混入50吨3500大卡的矸石,则理论总大卡降低125卡,根据煤炭市场价,供煤商要亏10000多元;但是,如果在1000吨5500大卡的煤中,混入50吨3500大卡的矸石,在理论上,供煤商要赚10000多元。因此,矸石的含量多少,在经济性方面,对于电厂来说,要根据具体情况而定。
3、挥发分、固定炭。
挥发分是影响锅炉稳定燃烧的首要因素。在热电厂繁杂种类的锅炉中,不同的炉型选择不同挥发分的煤种。而在煤的工业分析中,挥发分的技术测定是难度最大的一个项目。首先,要选择标准的挥发分坩埚,要求:盖要严、口要圆、底要平,特别是厚度要均匀。其次加热温度和时间要严格控制好。加热温度900土10℃,加热时间7分钟(精确到秒)。我们发现,有的化验人员在测定挥发分时,先计时再打开炉门,将坩埚放入高温炉恒温区,这样,就会使煤样的实际加热时间超过7分钟,得出的挥发分结果偏高。最后还要提的是准确理解挥发分、焦渣特征、固定碳三者之间的关系。当挥发分测出后,其值相对应有8个序号的焦渣特征。焦渣特征用作煤炭分类的一项参考指标,它与固定碳的含量决定二次风量,故对燃烧工况有一定影响。焦渣的不同特征,反映了它的粘结性、膨胀性及熔融性。好多人认为煤的焦渣特征越高,煤越容易结焦。这是错误的理解,煤的焦渣特征与结焦没有本质的联系,焦渣特征1号的煤也可能结焦,焦渣特征8号的煤却不一定结焦。笔者认为,煤的结焦仅与灰融点有关,当灰融点(ST软化温度)>1350℃时,结焦的可能性很小。(ST)<1200℃结焦的可能性较大,在实际操作中,我们得出,当DT—FT(DT:变形温度 FT:流动温度)之间的差值小于100度,(ST)<1100℃肯定会结焦。有的人认为,煤的结焦还与煤中的含铁量、含硫量有关,这是片面的,因为煤中的含铁量、含硫量的高低有可能会影响的灰融点,但不是绝对的。我们经常碰到高含硫量的煤炭,可也没见到结焦。
4、煤的发热量
影响煤的发热量因素有很多,我们仅从操作技术上来谈谈。
煤的发热量测定,是煤质分析中最重要的项目,它不仅是评价煤炭品质的好坏,对大多数热电厂来而言,而且还是结算的依据。所以,正确测定煤炭的发热量有重要的意义。
随着测定发热量用的量热仪越来越先进,似乎操作的重要性也越来越不易体现。但不然,我们只要细心地观察,有好多方面还需要操作人员去把握。如果关键操作不当,同样不能得到正确的结果。
①、新的燃烧皿直接用来测定,会出现发热偏低的现象。所以在
使用前,应当将燃烧皿放入800℃的高温炉中烧至恒重再测定。
②、不同厂家的燃烧皿,因厚薄深浅不同,质量也不尽相同。在大量的实践中,我们发现,轻而薄的燃烧皿测得的热值要比重而厚的燃烧皿高。所以,在精密测量热值的时候,要尽量用大小、重量相对一致的燃烧皿。
③、氧弹充氧时间要一致,有一定的余量,避免出现充氧不足而出现燃烧不充分的现象,造成热值结果偏低。
④、禁止使用漏气的氧弹,每次进行测定时,都要检查氧弹,确保密封良好。否则,测出的热值也会偏低。
⑤、为了减少化验误差,在每次正式测定煤样热值前,先要进行标准试样的测量,若在范围内,再正式测定。
关于煤炭的分析,影响因素很多。我们认为,取样、制样是关键。如何正确、科学、合理地取样、制样,是摆在每个企业面前的一个问题,尤其是要得到领导的重视。在化验中,操作人员在技术上要精益求精,找出最适合自己的一套化验方法。煤炭化验任重道远,在热电行业煤炭不断涨价,效益普遍降低的情况下,煤炭化验的正确性
直接影响到企业的经济效益。           http:// www.hbjhyq.com

 
 
脚注信息

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