煤质化验技术分析在火力电厂的重要性

尤丽

（华电能源股份有限公司哈尔滨第三发电厂，黑龙江 哈尔滨 150000）

1 概述

火力发电厂对煤质量有明确的标准要求。并不是所有的煤都适用于发电，不同的炉型对煤质要求也不尽相同，发热量、挥发分、水分、灰分、含硫量等指标都必须控制在一定的范围，发热量低、挥发分低，灰分高、含硫高、掺假煤极易造成燃烧不稳、锅炉熄火、大面积结焦、“四管”磨损腐蚀加剧，形成热力系统故障，造成机组降出力甚至停机，这屿指标的鉴定都离不开煤质分析化验工作，进一步对于锅炉燃烧过程及其燃烧理论的研究，更少不了煤质分析化验工作。而评定一个煤的好坏和品种。也要通过煤质化验来检定。所以化验煤就有以下几个技术指标：（1）发热量；（2）挥发分；（3）水分；（4）灰分；（5）含硫。

2 煤的指标对电厂的影响及化验的重要性

2.1 发热量

煤的燃烧发热值达不到设计标准的劣质电煤常造成锅炉燃烧瞬间恶化、炉膛温度低、火检失去，导致火焰监视系统保护动作，锅炉灭火。发热量是评价动力用煤的主要指标之一，是计算为力发电厂的重要经济指标——标准煤耗率——主要依据。这又是对于热平衡以及热效率的有效计算参考数值，应当将发热量作为重要的参考标准和计算对象来对待，实现动力用煤的有效发热计价。

总的说来，必须要满足上述条件，才能更为准确科学的完成任务。而不会产生误差，试验进行的时候要注意将氧气注入，引起充分的燃烧反应，这有助于发热量的控制，检测过程中一定要注意步骤的准确以及流程的规范，这是发热量能够准确测定的前提条件，如果测定不准会提升成本，使发热量成为重要的测定目标。

2.2 挥发分

煤在国际中被分为十大类别：无烟煤、贫煤、瘦煤、焦煤、肥煤、气煤、弱粘煤、不粘煤、长焰煤、和褐煤。而在火力发电厂是按煤的不同种类来设计锅炉的.挥发分是判明煤炭种类的首要指标。在这我就要解释一下什么是煤的挥发分：煤样与空气隔绝。并在一定的温度下加热一定时间，从煤中有机物分解出来的液体和气体的总和称为挥发分。

表1 挥发分测定精密度

一般电厂用煤种可分为三种：无烟煤、烟煤、褐煤、那区分煤的种类

又是按挥发分的百分比来划分的挥发分<15.00%就是无烟煤，挥发分>15.00%就称为烟煤，挥发分>30.00%褐煤，挥发分含量越高，越容易实现剧烈氧化，依照锅炉所具备的尺寸和要求，不应当过量供给煤炭的挥发，不然会导致锅炉运行不畅，所以，煤炭供应应当按照原来的煤种分配标准或找到性状最相似者，煤炭如果成分不过关，挥发能力低下，使得燃烧过程不充分，直接灭火，因此，强调煤炭成分挥发时要保证良好的品质，能够保证火力发电厂的平稳运行。

2.3 水分

煤成分中包含水，能够分成两种水：是表面以及内在。内在水分就是通常所说的固有水分，它一般位于煤炭内部的小细孔中，成为煤炭的一部分，表面水分呈游离状态，它在煤炭的外层以及缝隙中有所存在，水分阻碍可燃，并使发热水平下降，并增大的蒸发作用。蒸发本身需要热量，使总温度降低，低温不适宜煤粉燃烧，使得正常燃烧和供给过程受影响，通常如果水分的含量超过5%就会导致燃烧效果变差，而大于10%就对安全性提出了挑战，这还要考虑到运输成本及其他花费，当水分达到一定程度就引起重量值的变化，水分的变化引起性状的变化，煤的含水量在一定的含量限度内与挥发分对燃煤的着火特性影响一致。含水少的煤炭燃烧状况更好，热量值也就越大，应当注意将水分作为重要的煤炭判断等级的重要要素，水分不但是煤炭质量的重要影响因素，并是数量的重大影响者，含水高必然导致数量低。一些煤矿厂家会因此以水的质量来占据煤炭的质量，使得进货方蒙受巨大的损失，所以说对水分的检测十分重要，也提出了更高水平手段的要求。

2.4 灰分

煤的灰分是指煤中所有可燃物质完全燃烧后，以及煤中无机矿物质在规定温度(185+10)℃下产生一系列分解、化合等复杂反应后剩下的残渣。煤的灰分在燃烧时是不放热的，反倒会带走热量，可以说灰分内容越多，则发热的效果越差，对锅炉来说，可能发生火势低迷，燃烧效率低下，并且容器内部的温度不高，使得飞灰可燃物高。

在试验中一般一个煤样要做两个灰分，来判定灰分的准确性，也就足平衡样。两个平衡样也有允许的误差值，在这也有规定允许误差要在一定的范围内如表2下面就是误差的范围。

表2 允许误差范围

2.5 含硫量

在煤中硫量过多，会对环境、电厂锅炉造成极大的损害。硫是煤有元素组成部分之一。硫在煤的燃烧会产生二氧化硫、三氧化硫、硫化氢。及其对环境都是有害的物质。煤中含硫量过高，会对锅炉的水冷壁进行腐蚀、结焦也导致锅炉管爆裂漏水，水冷壁泄漏锅炉熄火事故频繁。而对发电动力用煤测定发热量的计算中必须要有硫份的含量来进行计算。所以我们要测定煤中的硫含量。在测定煤中的硫含量有多种方法，主要有：艾氏重量法、高温燃烧法、库仑滴定法。而一般在火力发电厂测定煤中的硫含量最丰要的是库仑滴定法。库仑滴定法能事准确快速的涮定出硫含量.所以硫的测定是不可缺少的一部分。也对我们化验人员化验技术提出了更高的要求，为火力发电厂做出了重大贡献。

结语

根据国民经济发展的状况，煤炭作为一项重要的能源也在不断的被提升需求。国家很多地方电力供应不到位，煤炭数量和质量不够，并且，煤炭供应商已经无法实现在订货会上所制定的目标，所以为了达到规定的质量，就从降低质量方面来着手，用质量低劣的煤炭来充数，所以，对于发电企业来说就必须把握好进货关。提升选材的能力，检验人员应当通过培训知识的学习来实现技能的提升，并具备提升检验的能力，保证使用燃煤在热值，水分，挥发性等方面能够达标，并根据具体情况实现煤料性质的适应，通过煤料成分特性等方面，实现对于电厂，锅炉，装置等进行良好的引用。最终保证电厂机组工作的正常。提升经济能力，煤炭质检员应当具有良好的责任心，以及过硬的技术储备，为化验工作带来高效，科学，经济的工作效果。

[1]火力发电厂用煤试验方法汇编[M].湖北电力出版社.

[2]燃料分析技术问答[M].中国电力出版杜.

[3]热力发电厂[M].水利电力出版社.