煤質(zhì)化驗(yàn)對提高煤炭質(zhì)量的作用分析

煤質(zhì)化驗(yàn)方法、煤質(zhì)化驗(yàn)知識、煤質(zhì)分析技術(shù)知識、煤質(zhì)分析設(shè)備技術(shù)問題解答
一：煤質(zhì)化驗(yàn)方法、煤質(zhì)化驗(yàn)知識、煤炭化驗(yàn)設(shè)備技術(shù)問題解答
1.揮發(fā)分的含義？對揮發(fā)分的測定有何技術(shù)要求？
答：煤的揮發(fā)分是指煤樣在900±10℃隔絕空氣的條件下加熱7min，由煤中有機(jī)物分解出來的氣體和液體（呈蒸汽狀態(tài)）的產(chǎn)物。
揮發(fā)分的測定是一項(xiàng)規(guī)范性很強(qiáng)的試驗(yàn)，其測定的結(jié)果完全取決于所規(guī)定的試驗(yàn)條件，所以在測定燃煤揮發(fā)分時(shí)，對測定的技術(shù)要求很嚴(yán)。具體如下：
技術(shù)要求：（1）高溫爐內(nèi)溫度應(yīng)嚴(yán)格控制在900±10℃的范圍內(nèi)，當(dāng)放進(jìn)試樣后，爐溫應(yīng)在5min內(nèi)恢復(fù)到900±10℃。
（2）加熱時(shí)間的計(jì)時(shí)應(yīng)用秒表，即當(dāng)試樣一送入高溫爐的高溫區(qū)開始計(jì)時(shí)，到試樣離開高溫爐為止，這一操作過程應(yīng)準(zhǔn)確為7min。否則，試樣做報(bào)廢處理。
（3）測定時(shí)應(yīng)用專用的坩堝。當(dāng)坩堝在爐內(nèi)灼燒時(shí)應(yīng)避免坩堝與坩堝之間、坩堝與高溫爐壁的直接接觸。
（4）在測定時(shí)，如坩堝或坩堝蓋上聚有黑煙時(shí)，試驗(yàn)也做報(bào)廢處理。
2.三節(jié)爐測碳?xì)鋾r(shí)應(yīng)該特別注意什么？說明原理、設(shè)備？
答：原理：第一節(jié)電爐起加熱燃燒樣品的作用，第二節(jié)電爐用來燃燒氧化試驗(yàn)熱解后未氧化的產(chǎn)物，第三節(jié)電爐用來補(bǔ)充燃燒整個(gè)燃燒過程，在密閉通氧下進(jìn)行。
設(shè)備：瓷舟，磨口塞，帶腳玻璃管。
注意事項(xiàng)如下：
（1）在燃燒過程中，必須滿足能夠使試樣完全燃燒的條件，無論在燃燒過程中要經(jīng)歷多少反應(yīng)，最終都能使樣品中的碳和氫定量的轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水。
（2）必須清除干擾反應(yīng)的產(chǎn)物，使燃燒反應(yīng)后，只有純凈的二氧化碳和水進(jìn)入吸收裝置。
（3）必須選擇適當(dāng)?shù)奈談?，使二氧化碳和水能定量的被吸收；同時(shí)也要維持一定的氣體流速，使吸收反應(yīng)有充裕的時(shí)間得以進(jìn)行，氣體流速同時(shí)也是保證完全燃燒的必要條件。
3.測碳、氫有哪些元素干擾測定？怎樣排除？
答：燃燒生成的SO2、NO2、Cl2會干擾測定，排除SO2用PbSO4在600℃下與其作用形成PbSO4而 被 除去，Cl2用金屬? 銀在200℃左右與其作用生產(chǎn)AgCl而被除去，金屬銀在高于500℃的條件下能與SO2?? 作 用形成Ag2SO4而被除去，NO2用粒狀MnO2與其作用形成Mn（NO3）2而被除去。
4.用艾氏劑法測定煤中全硫時(shí)，應(yīng)注意哪些問題？
答：用艾氏劑法測定煤中全硫時(shí)，應(yīng)注意以下幾個(gè)問題：
（1）必須在通風(fēng)下進(jìn)行半熔，否則煤粒燃燒不完全而使部分硫不能轉(zhuǎn)化為二氧化硫；
（2）沉淀劑BaCl2必須過量；
（3）在用水抽提、洗滌時(shí)，要求溶液體積不宜過大，以免影響測定結(jié)果；
（4）注意調(diào)節(jié)溶液酸度，使CO32-轉(zhuǎn)為CO2逸出；
（5）在洗滌過程中，每次吸入蒸餾水前，應(yīng)將洗液都濾干，這樣洗滌效果好；
（6）在灼燒前不得殘留濾紙，高溫爐也應(yīng)通風(fēng)；
（7）灼燒后的BaSO4在干燥器中冷卻后，及時(shí)稱量；
（8）必須做空白試驗(yàn)。
5.燃料煤發(fā)熱量的含義是什么？
答：燃料的發(fā)熱量是指單位重量的燃料完全燃燒時(shí)所釋放出來的熱量，其單位是J/g或MJ/kg。
對煤炭發(fā)熱量測定室有何要求？
答：（1）熱量室應(yīng)作為發(fā)熱量測定專用室，室內(nèi)不得進(jìn)行其它試驗(yàn)工作；
（2）室內(nèi)應(yīng)配備窗簾，避免陽光直射；
（3）每次測定溫度變化不超過1℃為宜；冬夏室溫差以不超過15~30℃為宜。因此，有條件者應(yīng)配制空調(diào)設(shè)備；
（4）測定發(fā)熱量時(shí)，室內(nèi)應(yīng)避免強(qiáng)力通風(fēng)及熱源輻射，總之，為了減少環(huán)境條件對發(fā)熱量測定結(jié)果的影響，發(fā)熱量測定室應(yīng)盡可能地保持室溫的相對恒定。在室溫尚未恒定的時(shí)候不得進(jìn)行發(fā)熱量的測定。
6.在氧彈充氧操作過程中，應(yīng)注意些什么？
答：（1）首先應(yīng)檢查氧氣壓力表是否完好、靈敏，指示的壓力是否正確，操作是否安全。
（2）在氧彈充氧時(shí)，必須使壓力緩慢上升，直至所規(guī)定的壓力后再維持0.5—1min。
（3）在使用氧氣時(shí)不得接觸油脂。
（4）氧彈充氧應(yīng)按規(guī)定壓力進(jìn)行，充氧壓力不得偏低或過高。
7.在一次發(fā)熱量測定后，發(fā)現(xiàn)燃燒皿內(nèi)有未燃盡煤樣，試分析是何原因？
答：可能原因?yàn)椋?BR>（1）充氧壓力不足，或氧彈漏氣；
（2）煤質(zhì)太差，揮發(fā)分太低；
（3）充氧速度太快或燃燒皿位置不正，使試樣濺出；
（4）點(diǎn)火絲埋入煤粉較深；
（5）試樣含水量過大或煤粉太粗。
8.燃燒皿內(nèi)點(diǎn)不上火是何原因？
答：原因?yàn)椋?BR>（1）點(diǎn)火開關(guān)或調(diào)節(jié)旋鈕接觸不良；
（2）點(diǎn)火絲與電極脫落；
（3）點(diǎn)火絲與燃燒皿或燃燒皿與另一電極接觸造成短路；
（4）點(diǎn)火絲與試樣接觸不良；
（5）充氧壓力偏低；
（6）試樣含水量過高，揮發(fā)分過低，試樣顆粒太大；
（7）氧彈漏氣。
9.使用天平有何注意事項(xiàng)？如何使用？
答：使用：任何天平必須首先調(diào)零（有的天平要看水平）。然后可以稱量。使用后必須使砝碼回位。有電源時(shí)必須停電。
注意事項(xiàng)：（1）在同一試樣的測定工作中必須用同一臺天平，同一套砝碼測定；
（2）在同一試樣測定的幾次稱量過程中，不得多次調(diào)零。
（3）所稱物體質(zhì)量不得超過天平最高載重量的1/2。
（4）不能在天平上稱量過冷或過熱的物體。
（5）被稱物體不得與稱盤直接接觸。有潮解性，揮發(fā)性得物質(zhì)必須在有蓋的容器內(nèi)，有腐蝕性的物質(zhì)應(yīng)放在密封容器內(nèi)盛重。
（6）稱量時(shí)，被稱物體放左盤，砝碼放右盤，均應(yīng)置于稱盤中心。
（7）旋轉(zhuǎn)制動(dòng)旋鈕時(shí)，應(yīng)緩慢均調(diào)，時(shí)天平梁平穩(wěn)地啟動(dòng)或制動(dòng)，如指針仍在擺動(dòng)時(shí)，應(yīng)待指針將近中心零點(diǎn)時(shí)制動(dòng)。
（8）向天平稱盤中加上或取下物品時(shí)，再加減法碼或開關(guān)天平玻璃門時(shí)，必須先將天平制動(dòng)。
（9）在加物品或加減砝碼后，必須將各門完全關(guān)閉后，再啟動(dòng)天平讀取讀數(shù)。
（10）往盤中加砝碼時(shí)，應(yīng)按一定的次序。
（11）應(yīng)用鑷子夾取砝碼,不得用手拿取。
（12）每臺天平有固定的砝碼，整套砝碼不得拆散又用于另一臺天平。
（13）防止陽光直射天平，用完天平后應(yīng)及時(shí)罩上防塵罩。
（14）天平內(nèi)應(yīng)保持清潔，應(yīng)用軟毛刷或綢布拂拭灰塵或?yàn)⒙涞脑嚇印Ｈ缌慵嫌信K漬，可用綢布沾上無水酒精擦凈。
（15）天平內(nèi)應(yīng)置硅膠，并定期更換，烘干處理。
10.何謂標(biāo)準(zhǔn)煤耗？計(jì)算出實(shí)習(xí)廠家煤耗，你覺得我廠煤耗可望控制在多少？如何計(jì)算？（需哪些數(shù)據(jù)？）
答：煤耗是火力發(fā)電廠主要的經(jīng)濟(jì)考核指標(biāo)，但各廠及同一廠的不同鍋爐之間，甚至同一鍋爐的不同階段內(nèi)燃用的燃料的發(fā)熱量及全水分也有所不同，即燃料的低位發(fā)熱量，燃料中真正可利用的有效熱值不同。為了采取統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)作為計(jì)算煤耗的依據(jù)，我們將收到基低位發(fā)熱量為29271KJ/Kg的煤定為標(biāo)準(zhǔn)煤，即每29271KJ/Kg的熱量折算成1Kg標(biāo)準(zhǔn)煤。這樣，就將各種低位發(fā)熱量的煤耗統(tǒng)一到標(biāo)準(zhǔn)煤耗上來。
標(biāo)準(zhǔn)煤耗：b=（Qnet，ar•G）/（29.27E）??? 單位為Kg/(Kw•h)
式中：G――入爐煤（應(yīng)用煤）的重量，Kg
Qnet，ar――按收到基計(jì)算的低位發(fā)熱量，MJ/Kg
E――發(fā)電量，Kw•h
29.271――標(biāo)準(zhǔn)煤的發(fā)熱量，MJ/Kg
低揮發(fā)分煤的簡介：
根據(jù)我國發(fā)電用煤質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),干燥無灰基揮發(fā)分Vdaf小于20 %為低揮發(fā)分煤,小于6. 5 %為特低揮發(fā)分煤。煤的著火與揮發(fā)分的質(zhì)量和數(shù)量有關(guān)。隨著煤化程度的提高,揮發(fā)分含量減小,煤發(fā)熱量中揮發(fā)分的發(fā)熱量的比率降低,使煤的著火變得困難;煤的巖相結(jié)構(gòu)也變化,煤化作用的加深使結(jié)構(gòu)緊密而穩(wěn)定,孔隙率小,這就使煤的磨碎性能減弱,反應(yīng)性降低,燃盡變差。
因此,低揮發(fā)分煤的特點(diǎn)是著火與燃盡都比較困難,需要較高的著火與燃盡溫度,以及較長的燃盡時(shí)間。有研究表明[3 ] ,無煙煤的著火發(fā)生在顆粒上,揮發(fā)分是在進(jìn)一步的燃燒過程中析出的,揮發(fā)分對著火的影響不大。為獲得滿意的燃盡效果,無煙煤必須磨得更細(xì),使其表面積增大,以加速著火與燃盡。。一般說來, Vdaf可大致判別其著火、燃盡的難易程度。但在我國燃燒低揮發(fā)分煤的長期研究中發(fā)現(xiàn),即使是Vdaf完全相同的兩種煤,其燃燒特性也會相差甚遠(yuǎn)。因此,必須有更為可靠的判別數(shù)據(jù)。研究表明,以煤粉氣流的著火溫度IT 來判斷著火的難易程度較為確切, IT < 700 ℃為較易著火煤; IT = 700～800 ℃為中等著火煤; IT ≥800℃為較難著火煤。在我國諸多的低揮發(fā)分煤中,最難燒的要算是福建的加福無煙煤和河北的萬年無煙煤,它們都屬于極低揮發(fā)分煤, Vdaf均為4 %左右,著火溫度IT 分別為970 ℃和1 100 ℃,極難著火;燃盡指數(shù)RJ 分別為2. 94 和2. 32 ,極難燃盡。加福無煙煤同時(shí)又為低灰熔點(diǎn)的中等易結(jié)渣煤。
為保證著火與燃燒的穩(wěn)定性,其首要任務(wù)是必須采取有效的措施確保煤粉氣流的及時(shí)著火。需要有較高的爐膛火焰溫度和足夠的煤粉顆粒停留時(shí)間,同時(shí)在爐膛內(nèi)必須風(fēng)粉混合及時(shí)而均勻。對一些低灰熔點(diǎn)的低揮發(fā)分煤,要在保證穩(wěn)定燃燒的前提下,采取措施防止?fàn)t內(nèi)嚴(yán)重結(jié)渣。
可以在水冷壁上敷設(shè)衛(wèi)燃帶，采用液體排渣，采用W或U型火焰的燃燒方式，如直流或旋流可以采用工大設(shè)計(jì)的燃燒器（穩(wěn)燃效果不錯(cuò)的，做個(gè)廣告），提高煤粉細(xì)度和一次風(fēng)氣流中的煤粉濃度。
不過有些措施不利于降低NOx，有結(jié)渣和高溫腐蝕的傾向，可視其具體條件，采用相應(yīng)的辦法解決。但穩(wěn)燃應(yīng)該是首選。

二：煤質(zhì)分析技術(shù)/煤質(zhì)分析知識-煤炭化驗(yàn)技術(shù)問答
1.在煤質(zhì)分析化驗(yàn)中燃煤有哪些工業(yè)分析項(xiàng)目？有哪些元素分析項(xiàng)目？用什么符號表示？
答：工業(yè)分析測出的煤的不可燃成分和可燃成分，前者為水分和灰分，后者為揮發(fā)分和固定碳，分別以M、A、V、Fc表示。
元素分析項(xiàng)目有：碳（C）、氫（H）、氧（O）、氮（N）、硫（S）、水分（M）、灰分（A）。
2.何謂燃煤基準(zhǔn)？有哪幾種基準(zhǔn)？
答：在工業(yè)生產(chǎn)或科學(xué)研究中有時(shí)為某種目的將煤中的某些成分除去后重新組合并計(jì)算其組成百分含量這種組合體稱為基準(zhǔn)。有收到基、空氣干燥基、干燥基、干燥無灰基。
3.何謂劣質(zhì)煤？用于鍋爐燃燒有何危害？為什么？
答：劣質(zhì)煤指灰分含量很高的各種煤炭產(chǎn)品，低劣煤用于鍋爐燃燒，不僅經(jīng)濟(jì)性差，而且會造成燃燒輔助系統(tǒng)和對流受熱面的嚴(yán)重磨損以及維修費(fèi)用的增加，因?yàn)榈土用夯曳直容^高，經(jīng)濟(jì)性差，灰分量大，對受熱面的沖刷、磨損嚴(yán)重。
4.對入爐煤如何進(jìn)行人工采樣？
答：火電廠的入爐煤多在輸煤皮帶的煤流中采樣，人工在輸煤皮帶上采樣時(shí)，鏟口應(yīng)貼緊皮帶一次采取，不留底煤，如果分兩次采樣時(shí)，應(yīng)輪換在皮帶兩邊采樣，兩者合并為一個(gè)子樣，人工采樣只限于皮帶速度不超過1.5m/s，皮帶上煤層厚度不大于0.3m，且輸煤量不大于200T/h的條件下進(jìn)行。
5.寫出縮制煤樣的全過程？各步目的？原理分別是什么？
答：包括破碎、過篩、摻合、縮分、干燥五個(gè)環(huán)節(jié)，當(dāng)需要使用浮煤作分析化驗(yàn)時(shí)，還要進(jìn)行減灰步驟：（1）破碎? 目的是減小粘度，增加煤粒分散程度，改善煤的不均勻度；（2）篩分? 為使煤樣破碎到必要的粒度，要用各種篩孔的篩子篩分；（3）摻合? 為使縮分后的煤樣不失去代表性，每次縮分前都應(yīng)摻合，使其均勻化，摻合煤樣采用堆錐法；（4）縮分? 使煤樣減少，又不失去其代表性；（5）干燥? 使煤樣能暢通地通過破碎機(jī)、縮分機(jī)、二分器和篩子時(shí)，不能粘附在篩上；（6）減灰? 對需減灰的煤樣，將原煤樣放入重液中進(jìn)行浮選，達(dá)到減灰的目的。
6.煤中水分存在形式？各自特點(diǎn)？
答：（1）外在水分? 指附著和潤濕在煤塊表面和大毛細(xì)管（直徑>10-5 cm）孔中的水分，它以機(jī)械方式存留在煤中，煤在空氣中，這種水分會不斷蒸發(fā)，它的含量與外界條件有關(guān)，符號Mf；（2）內(nèi)在水分? 吸附或凝聚在煤顆粒內(nèi)部小毛細(xì)孔中的水分，它以物理、化學(xué)方式與煤結(jié)合，在的105~110℃溫度下才能除去，符號Minh；（3）結(jié)晶水? 是與煤中3個(gè)物質(zhì)相結(jié)合的水分，它要在200℃以上時(shí)，才能分解出來，工業(yè)分析不能作結(jié)晶水測定。
7.對測全水分的煤樣有何技術(shù)要求？
答：（1）試樣的粒度需要符合要求，粒度應(yīng)小于6mm；（2）干燥溫度必須按要求加以控制；（3）干燥時(shí)間必須按要求加以控制。
8.灰分測定時(shí)的注意事項(xiàng)?
答：（1）瓷舟中的試樣要攤平，且試樣的厚度不得太大；
（2）灰化時(shí)可打開爐門，將耐熱板上的盛有試樣的瓷舟慢慢推進(jìn)箱形高溫電爐爐口，先使瓷舟中的試樣慢慢灰化冒煙，待幾分鐘后試樣不再冒煙時(shí)，慢慢將瓷舟推入高溫爐內(nèi)的熾熱部位，關(guān)閉爐門使試樣在815±15下灼燒。在灰化過程中如有煤樣著火爆燃，則這只煤樣就作廢必須重新稱樣灰化。
（3）溫爐應(yīng)有煙囪或通風(fēng)孔，以使煤樣在灼燒過程中能排除燃燒產(chǎn)物和保持空氣的流通。
（4）高溫爐的控制系統(tǒng)必須指示準(zhǔn)確。高溫爐的溫升能力必須達(dá)到測定灰分的要求。
（5）灰化時(shí)間應(yīng)能保證試樣在815±15的溫度下完全灰化，但隨意延長灰化時(shí)間也是不利的。