关于低热值煤测定过程中几个问题的探讨

孙喜龙（大唐韩城发电厂，陕西 渭南 715400）

关于低热值煤测定过程中几个问题的探讨

孙喜龙（大唐韩城发电厂，陕西 渭南 715400）

火力发电厂入厂煤质化验中，国标《煤的发热量测定方法》（GB/T213-2008）是必须依据的一个标准，应用过程中，在低热值煤测定过程中，牵涉到添加物的选择、添加热计算、恒容高位发热量的计算等方面存在一定的争议，笔者根据自己多年的实践经验对其进行分析，旨在与煤质应用及管理人员共同探讨，在使用过程中尽可能达到对国标条款的一致认知，避免分歧，使国标更好的发挥对实践的指导作用。

低热值煤；添加物；硝酸生成热；恒容高位发热量

在日常的煤质化验中，用于动力煤的热值一般都在18兆焦以上，化验室测定不需要特别处理，即可测出煤样的弹筒热值，在进一步进行换算到需要基准。但有时出于对配煤掺烧或其他原因会有少量低热值煤需要测定。现在广泛使用的量热仪，大部分可测出10兆焦的煤样热值。但从燃烧情况来看，会存在燃烧不全现象，更低热值直接测定更不可靠，就需要一定的措施来完成热值测定。

低热值煤测定试验方法的选择通常采用办法是减少试样量、用较薄的坩埚、加大充氧压力、加入添加物等。前三种方法目的都是为了使试样尽可能多接触氧气，增大与氧气的接触面，达到充分燃烧的目的，从而测出煤样的热值；而加入添加物则是为了提高燃烧温度，从而使低热值煤与添加物同时完全燃烧，虽然达到完全燃烧的目的，但后续计算在总热量中除去添加物的影响，而在添加物的选择和计算过程中就存在一定的争议。

其一，就是添加物的选择。

一般的低质煤热量测定中，多采用减少试样量、用较薄的坩埚、加大充氧压力等方法，只要煤样燃烧完全，重复性好，计算方便且争议少，但有时以上方法都无法测定，还是需要采用添加物的办法，一般添加物有标煤、苯甲酸、擦镜纸等，三种添加物都可以应用，各有利弊。

标煤粒度均匀，与被测物形状接近，添加操作便利，应是较好的添加物，在日常操作中需要时常采用。但鉴于它的物化性质会随着时间、温度的变化发生变化，所以添加前应对其热值、水分进行测定确认无误，方可进行添加；另外，称量后应与被测煤进行混合，混合过程要注意避免煤样的损失。

苯甲酸作为一种稳定的化合物，热值恒定，添加热计算方便，但存在苯甲酸相对价格贵，且粉状容易燃烧不完全的问题，所以添加时要注意压片，且刷去表面小毛刺；目前多采用已处理好的苯甲酸片剂切块使用，应用较方便，但成本较高。

而擦镜纸的应用相对多一点，一是相对经济，价格便宜，二是擦镜纸热值基本稳定，确定一次后不更换情况下放入干燥洁净环境可长期使用，但擦镜纸添加操作相对复杂，称量后需要将煤样紧紧包裹，操作不当会引起包裹破裂、煤样燃烧不全等问题，需要经过一定的练习才能熟练掌握。

其二，是添加热计算中硝酸生成热校正系数а的取值。

按照国标GB/T213-2008中规定，当弹筒发热量Qb≤16.70MJ/kg，α=0.0010；当16.70 MJ/kg＜Qb≤25.10 MJ/kg，α= 0.0012；当Qb＞25.10 MJ/kg，α=0.0016。加助燃剂后，应按照总释热量来考虑。总释热Q=E*△t（其中，E为量热仪的热容量，单位J/K，△t为量热系统总温升，单位为K），由此可见，总释热单位为J。而在无添加热的计算中，а取值是弹筒热值Qb，单位为J/K，且已经从总释热中减去点火热和添加热，从下式可以明确看到：

所以个人认为，低热值煤有添加热的计算，а取值应为总释热减去点火热和添加热，再除以煤样和添加物的总质量，才能与普通煤样的计算相统一，这里也牵涉到单位一致性的问题。否则，所有煤样的计算均应全部按照总释热Q=E*△t来考虑а取值，而不仅仅是有添加热的煤样。在这里，国标没有明确，需要我们进一步实践和探索，细化条款，便于日常计算操作。

其三，是恒容高位发热量计算时Qb，ad的取值。

在计算煤样恒容高位发热量时，GB/T213-2008中公式8给出了计算方法，Qgr,ad=Qb,ad-(94.1Sb,ad+aQb,ad)，其中硝酸生成热为а*Qb，ad，个人认为，在有添加热的计算中，前后两个Qb，ad取值不应一致，前一个Qb，ad应为所测煤样的减去添加物、点火热后按GB/T213-2008公式6算出的值，而后一个Qb，ad应为总释热减去点火热和添加热，再除以煤样和添加物的总质量后的值，即与а取值对应的总释热量。在实际运用过程中，遇到这类问题，因为取值没有明确，所以会遇到一定的质疑，只是因为硝酸生成热对整个的煤样测定影响小，两种计算引起的差值更小，所以纠纷极少。但从科学严谨的态度来分析这个问题，因为硝酸生成热与温升，也就是总释热有着密不可分的关系，所以硝酸生成热计算的Qb取值，应与а取值时的总释热值相一致。

结语

在日常的煤质化验过程中，GB/T213-2008是我们的试验依据，严格按照国标进行煤质分析，针对低热值煤，首先采用减少试样量、用较薄的坩埚、加大充氧压力等方法，避免添加热介入；加入添加物时，选用适当的添加物，确保添加物热值测定准确；在有添加物的煤样热值计算中，探索研究硝酸生成热校正系数а的取值和恒容高位发热量计算Qb，ad的取值的合理性，努力保证煤质检验工作的公平、公正、有效。