煤質(zhì)化驗對提高煤炭質(zhì)量的作用分析

煤質(zhì)化驗方法、煤質(zhì)化驗知識、煤質(zhì)分析技術(shù)知識、煤質(zhì)分析設備技術(shù)問(wèn)題解答
一：煤質(zhì)化驗方法、煤質(zhì)化驗知識、煤炭化驗設備技術(shù)問(wèn)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，由煤中有機物分解出來(lái)的氣體和液體（呈蒸汽狀態(tài)）的產(chǎn)物。
揮發(fā)分的測定是一項規范性很強的試驗，其測定的結果完全取決于所規定的試驗條件，所以在測定燃煤揮發(fā)分時(shí)，對測定的技術(shù)要求很?chē)馈＞唧w如下：
技術(shù)要求：（1）高溫爐內溫度應嚴格控制在900±10℃的范圍內，當放進(jìn)試樣后，爐溫應在5min內恢復到900±10℃。
（2）加熱時(shí)間的計時(shí)應用秒表，即當試樣一送入高溫爐的高溫區開(kāi)始計時(shí)，到試樣離開(kāi)高溫爐為止，這一操作過(guò)程應準確為7min。否則，試樣做報廢處理。
（3）測定時(shí)應用專(zhuān)用的坩堝。當坩堝在爐內灼燒時(shí)應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)，試驗也做報廢處理。
2.三節爐測碳氫時(shí)應該特別注意什么？說(shuō)明原理、設備？
答：原理：第一節電爐起加熱燃燒樣品的作用，第二節電爐用來(lái)燃燒氧化試驗熱解后未氧化的產(chǎn)物，第三節電爐用來(lái)補充燃燒整個(gè)燃燒過(guò)程，在密閉通氧下進(jìn)行。
設備：瓷舟，磨口塞，帶腳玻璃管。
注意事項如下：
（1）在燃燒過(guò)程中，必須滿(mǎn)足能夠使試樣完全燃燒的條件，無(wú)論在燃燒過(guò)程中要經(jīng)歷多少反應，最終都能使樣品中的碳和氫定量的轉化為二氧化碳和水。
（2）必須清除干擾反應的產(chǎn)物，使燃燒反應后，只有純凈的二氧化碳和水進(jìn)入吸收裝置。
（3）必須選擇適當的吸收劑，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(huì )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)，應注意哪些問(wèn)題？
答：用艾氏劑法測定煤中全硫時(shí)，應注意以下幾個(gè)問(wèn)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化為二氧化硫；
（2）沉淀劑BaCl2必須過(guò)量；
（3）在用水抽提、洗滌時(shí)，要求溶液體積不宜過(guò)大，以免影響測定結果；
（4）注意調節溶液酸度，使CO32-轉為CO2逸出；
（5）在洗滌過(guò)程中，每次吸入蒸餾水前，應將洗液都濾干，這樣洗滌效果好；
（6）在灼燒前不得殘留濾紙，高溫爐也應通風(fēng)；
（7）灼燒后的BaSO4在干燥器中冷卻后，及時(shí)稱(chēng)量；
（8）必須做空白試驗。
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(lái)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）熱量室應作為發(fā)熱量測定專(zhuān)用室，室內不得進(jìn)行其它試驗工作；
（2）室內應配備窗簾，避免陽(yáng)光直射；
（3）每次測定溫度變化不超過(guò)1℃為宜；冬夏室溫差以不超過(guò)15~30℃為宜。因此，有條件者應配制空調設備；
（4）測定發(fā)熱量時(shí)，室內應避免強力通風(fēng)及熱源輻射，總之，為了減少環(huán)境條件對發(fā)熱量測定結果的影響，發(fā)熱量測定室應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(guò)程中，應注意些什么？
答：（1）首先應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）氧彈充氧應按規定壓力進(jìn)行，充氧壓力不得偏低或過(guò)高。
7.在一次發(fā)熱量測定后，發(fā)現燃燒皿內有未燃盡煤樣，試分析是何原因？
答：可能原因為：
（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(guò)大或煤粉太粗。
8.燃燒皿內點(diǎn)不上火是何原因？
答：原因為：
（1）點(diǎn)火開(kāi)關(guān)或調節旋鈕接觸不良；
（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(guò)高，揮發(fā)分過(guò)低，試樣顆粒太大；
（7）氧彈漏氣。
9.使用天平有何注意事項？如何使用？
答：使用：任何天平必須首先調零（有的天平要看水平）。然后可以稱(chēng)量。使用后必須使砝碼回位。有電源時(shí)必須停電。
注意事項：（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(chēng)量過(guò)程中，不得多次調零。
（3）所稱(chēng)物體質(zhì)量不得超過(guò)天平最高載重量的1/2。
（4）不能在天平上稱(chēng)量過(guò)冷或過(guò)熱的物體。
（5）被稱(chēng)物體不得與稱(chēng)盤(pán)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，有腐蝕性的物質(zhì)應放在密封容器內盛重。
（6）稱(chēng)量時(shí)，被稱(chēng)物體放左盤(pán)，砝碼放右盤(pán)，均應置于稱(chēng)盤(pán)中心。
（7）旋轉制動(dòng)旋鈕時(shí)，應緩慢均調，時(shí)天平梁平穩地啟動(dòng)或制動(dòng)，如指針仍在擺動(dòng)時(shí)，應待指針將近中心零點(diǎn)時(shí)制動(dòng)。
（8）向天平稱(chēng)盤(pán)中加上或取下物品時(shí)，再加減法碼或開(kāi)關(guān)天平玻璃門(mén)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(mén)完全關(guān)閉后，再啟動(dòng)天平讀取讀數。
（10）往盤(pán)中加砝碼時(shí)，應按一定的次序。
（11）應用鑷子夾取砝碼,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(yáng)光直射天平，用完天平后應及時(shí)罩上防塵罩。
（14）天平內應保持清潔，應用軟毛刷或綢布拂拭灰塵或灑落的試樣。如零件上有臟漬，可用綢布沾上無(wú)水酒精擦凈。
（15）天平內應置硅膠，并定期更換，烘干處理。
10.何謂標準煤耗？計算出實(shí)習廠(chǎng)家煤耗，你覺(jué)得我廠(chǎng)煤耗可望控制在多少？如何計算？（需哪些數據？）
答：煤耗是火力發(fā)電廠(chǎng)主要的經(jīng)濟考核指標，但各廠(chǎng)及同一廠(chǎng)的不同鍋爐之間，甚至同一鍋爐的不同階段內燃用的燃料的發(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。為了采取統一的標準作為計算煤耗的依據，我們將收到基低位發(fā)熱量為29271KJ/Kg的煤定為標準煤，即每29271KJ/Kg的熱量折算成1Kg標準煤。這樣，就將各種低位發(fā)熱量的煤耗統一到標準煤耗上來(lái)。
標準煤耗：b=（Qnet，ar•G）/（29.27E）??? 單位為Kg/(Kw•h)
式中：G――入爐煤（應用煤）的重量，Kg
Qnet，ar――按收到基計算的低位發(fā)熱量，MJ/Kg
E――發(fā)電量，Kw•h
29.271――標準煤的發(fā)熱量，MJ/Kg
低揮發(fā)分煤的簡(jiǎn)介：
根據我國發(fā)電用煤質(zhì)量標準,干燥無(wú)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(zhù)火與揮發(fā)分的質(zhì)量和數量有關(guān)。隨著(zhù)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(zhù)火變得困難;煤的巖相結構也變化,煤化作用的加深使結構緊密而穩定,孔隙率小,這就使煤的磨碎性能減弱,反應性降低,燃盡變差。
因此,低揮發(fā)分煤的特點(diǎn)是著(zhù)火與燃盡都比較困難,需要較高的著(zhù)火與燃盡溫度,以及較長(cháng)的燃盡時(shí)間。有研究表明[3 ] ,無(wú)煙煤的著(zhù)火發(fā)生在顆粒上,揮發(fā)分是在進(jìn)一步的燃燒過(guò)程中析出的,揮發(fā)分對著(zhù)火的影響不大。為獲得滿(mǎn)意的燃盡效果,無(wú)煙煤必須磨得更細,使其表面積增大,以加速著(zhù)火與燃盡。。一般說(shuō)來(lái), Vdaf可大致判別其著(zhù)火、燃盡的難易程度。但在我國燃燒低揮發(fā)分煤的長(cháng)期研究中發(fā)現,即使是Vdaf完全相同的兩種煤,其燃燒特性也會(huì )相差甚遠。因此,必須有更為可靠的判別數據。研究表明,以煤粉氣流的著(zhù)火溫度IT 來(lái)判斷著(zhù)火的難易程度較為確切, IT < 700 ℃為較易著(zhù)火煤; IT = 700～800 ℃為中等著(zhù)火煤; IT ≥800℃為較難著(zhù)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(wú)煙煤和河北的萬(wàn)年無(wú)煙煤,它們都屬于極低揮發(fā)分煤, Vdaf均為4 %左右,著(zhù)火溫度IT 分別為970 ℃和1 100 ℃,極難著(zhù)火;燃盡指數RJ 分別為2. 94 和2. 32 ,極難燃盡。加福無(wú)煙煤同時(shí)又為低灰熔點(diǎn)的中等易結渣煤。
為保證著(zhù)火與燃燒的穩定性,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(zhù)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,要在保證穩定燃燒的前提下,采取措施防止爐內嚴重結渣。
可以在水冷壁上敷設衛燃帶，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計的燃燒器（穩燃效果不錯的，做個(gè)廣告），提高煤粉細度和一次風(fēng)氣流中的煤粉濃度。
不過(guò)有些措施不利于降低NOx，有結渣和高溫腐蝕的傾向，可視其具體條件，采用相應的辦法解決。但穩燃應該是首選。

二：煤質(zhì)分析技術(shù)/煤質(zhì)分析知識-煤炭化驗技術(shù)問(wèn)答
1.在煤質(zhì)分析化驗中燃煤有哪些工業(yè)分析項目？有哪些元素分析項目？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？有哪幾種基準？
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算其組成百分含量這種組合體稱(chēng)為基準。有收到基、空氣干燥基、干燥基、干燥無(wú)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)濟性差，而且會(huì )造成燃燒輔助系統和對流受熱面的嚴重磨損以及維修費用的增加，因為低劣煤灰分比較高，經(jīng)濟性差，灰分量大，對受熱面的沖刷、磨損嚴重。
4.對入爐煤如何進(jìn)行人工采樣？
答：火電廠(chǎng)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)，鏟口應貼緊皮帶一次采取，不留底煤，如果分兩次采樣時(shí)，應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(guò)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(xiě)出縮制煤樣的全過(guò)程？各步目的？原理分別是什么？
答：包括破碎、過(guò)篩、摻合、縮分、干燥五個(gè)環(huán)節，當需要使用浮煤作分析化驗時(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(guò)破碎機、縮分機、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(zhù)和潤濕在煤塊表面和大毛細管（直徑>10-5 cm）孔中的水分，它以機械方式存留在煤中，煤在空氣中，這種水分會(huì )不斷蒸發(fā)，它的含量與外界條件有關(guān)，符號Mf；（2）內在水分? 吸附或凝聚在煤顆粒內部小毛細孔中的水分，它以物理、化學(xué)方式與煤結合，在的105~110℃溫度下才能除去，符號Minh；（3）結晶水? 是與煤中3個(gè)物質(zhì)相結合的水分，它要在200℃以上時(shí)，才能分解出來(lái)，工業(yè)分析不能作結晶水測定。
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?
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(kāi)爐門(mén)，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的熾熱部位，關(guān)閉爐門(mén)使試樣在815±15下灼燒。在灰化過(guò)程中如有煤樣著(zhù)火爆燃，則這只煤樣就作廢必須重新稱(chēng)樣灰化。
（3）溫爐應有煙囪或通風(fēng)孔，以使煤樣在灼燒過(guò)程中能排除燃燒產(chǎn)物和保持空氣的流通。
（4）高溫爐的控制系統必須指示準確。高溫爐的溫升能力必須達到測定灰分的要求。
（5）灰化時(shí)間應能保證試樣在815±15的溫度下完全灰化，但隨意延長(cháng)灰化時(shí)間也是不利的。