火电厂煤验收过程中如何快速识别煤质

吕伟

摘 要： 火电厂的煤质验收需要对入厂煤进行采制化三个环节，一般完成三个环节所需时间在8个小时以上，我公司现利用特殊方法最快也需要3～4个小时，但等到化验结果报出，往往入厂煤已经堆入煤场或直接入炉燃烧，不仅对机组安全生产带来隐患，同时在与供货商产生纠纷时，往往失去了第一现场。这就需要我们在入厂煤验收过程中，快速识别入厂煤的煤质情况，本文对此问题进行了分析和探讨。

关键词： 目测；密度；颜色；水分；韧性；灰分

判断煤质的优劣程度，主要是三个指标：一是煤的灰分含量；二是煤的收到基低位发热量；三是煤的水分含量。灰分含量的多少，说明了煤炭矿物质含量的多少，矿物质越多，含碳量就会越低，煤发热量就会越低。煤中全水分的含量越高，经过换算计算到收到基低位发热量就会越低。

一、重量法

煤的密度是随着煤化程度而发生变化，煤化程度越深，说明被埋入地下的时间越长，其密度也越大，在电厂验收过程中主要是看煤的散密度也称堆密度。

煤的散密度或堆密度，是指在规定条件下，单位体积散状煤的质量。一般以t/m3 来表示。散密度是我们在日常工作中主要使用的方法。散密度的测定采用原电力部颁发的《火力发电厂按入炉煤量正平衡计算发供电煤耗的方法》中其推荐的方法，或煤炭行业标准MT/T 739-1997《煤炭堆密度小容器测定方法》和MT/T740-1997《煤炭堆密度大容器测定方法》，MT/T 739-1997《煤炭堆密度小容器测定方法》更接近电厂的实际工作。煤的散密度是设计储煤仓、估算煤场存煤及验收入厂煤量的一个基本参数。如根据煤的散密度计算固定容器的装车高度，像汽车、火车、轮船、煤仓等。要测量煤场库存煤量，利用专用工具测量出煤场存煤体积，并测量煤场存煤的平均散密度，才能求出实际存煤量。实际存煤量很难准确得到，因散密度与装煤容器的大小、形状、煤的粒度及其水分含量、装样方式有关，因此，必须对此作出严格规定，否则就无可比性。

不同煤种，堆积密度不同，堆积密度随着变质程度的加深而增大。同类别的煤密度越小，则说明质量越好。用重量法判断一批煤质量的好坏，一是用称重的方法获得；二是看装车高度与重量之比。

举例说明：火车箱体长13.5m，宽2.8m，高2.0m，总容积75.6t ，其标准装量为72t。

装褐煤时，褐煤的比重若为0.85 g/cm3 ，则车箱装平的重量为64t车。如果装足标准重量则需要装高于车箱212mm才够72t 。所以，装车时要高于车箱高度212mm，到厂的褐煤装车高度都要高于车箱100mm，由于火车在运输过程中的振动影响，原始装煤高度随着运输距离的长短而下降一定的距离，已我厂为例，运输距离约1000km，装煤高度大约下降100mm左右。如果装煤高度低于车箱高度就要产生亏吨。

如车厢装原煤时，热值是3800大卡以上的烟煤，装车高度为1.7米，这时煤的体积应为13.5×2.8×1.7=64.26 m3 ， 72t÷64.26 m3 =1.12 t/m3。

地煤装车高度为1米时，则13.5×2.8×1=37.8 m3 ， 72÷37.8 =1.9 t/m3。这批煤的密度为1.9 t/m3，此时煤的灰分含量应为60 %以上，热值1900千卡/千克左右。

这就是用装车高度检验检斤重量及质量，再反过来用检斤重量检验装车高度的重量检验方法。磅秤员往往可以在第一时间通过检查装车高度与重量等指标发现煤炭质量问题。

二、颜色

从煤的颜色上大致区分出褐煤、烟煤和无烟煤三个类别的煤，各自对应的密度也就清楚，就可以结合重量与体积关系进行初步判断。

褐煤是泥炭沉积后经脱水、压实转变为有机生物的初期产物，因外表呈棕褐色而得名。根据外表的特征，褐煤又可以分为土状褐煤、暗褐煤和亮褐煤三种。其中土状褐煤和暗褐煤属于低煤化程度的褐煤，而亮褐煤属于高煤化程度的褐煤，民间也习惯叫高褐，因它属于高热值、高质量的煤，也叫高质褐煤。

烟煤的煤化程度高于褐煤而又低于无烟煤，因燃烧时多烟而得名。烟煤外观颜色为灰黑色，有一定的光泽，质较松，煤块呈条带状。

无烟煤是煤化程度最高的一种腐植煤，因燃烧时无烟而得名。无烟煤外观呈黑色，带有金属光泽。该煤无明显条带，硬度极高，密度也最大。

三、灰分

煤中灰分含量的多少，则说明了煤质量的优劣。灰分含量越少，其质量越好，反之则差。可以粗略的认为：煤的灰分增加1%，煤的密度增加0.01 t/m3 ，热值下降100千卡/千克 。

煤中灰分与煤中矿物质有密切的关系，是煤中矿物质的来源：

1、原生矿物质。是指存在于成煤植物中的矿物质。主要为碱金属的盐类，如钾、钠、钙、镁的盐类，此外还有铁、硫、磷以及少量的钛、钒、氮等元素。这类矿物质含量较少，一般为1～2%，也很难用机械方法洗选出。

2、次生矿物质。是指成煤过程中，由外界混入煤层中的矿物质。如煤中的高岭土、方解石、黄铁矿等，在沼泽中由胶体溶液沉淀而形成；而石英、长石、云母等，则是被风和流水带入沼泽中与泥炭同时沉积形成。煤形成后，由于地下水的淋滤作用，使方解石、石膏等矿物质沉淀下来，填充到煤的裂隙中，含量较少。

3、外来矿物质。是指在采煤过程中混入煤中的顶、底板岩石和夹矸层的矸石。外来矿物质的密度越大、块度越大、集中度越大，越易与煤分离，目测也越容易。

原生矿物质、次生矿物质的多少，与成煤条件有关，而外来矿物质的多少，与开采条件、开采技术及过程管理有密切关系。

还有人为将矸石破碎，掺到原煤当中出售，人为的增加煤中灰分的含量，这也属外来矿物质。外来矿物质一般用肉眼很容易就能辨认出来，根据含矸率的多少及煤炭灰分的大小，从而判断煤炭质量的好坏。

四、水分

煤中的水分含量是影响煤炭质量的重要指标。当空气干燥基恒容高位发热量为29271KJ/kg（或等于7000千卡/千克）时，1%全水值变化影响该批煤的收到基低位发热量约为75千卡/千克，当该发热量为23000KJ/kg （或等于5500千卡/千克）时，一个全水分影响该批煤的低位发热量约为60千克/千克；当该发热量为16000KJ/kg时，（或等于3286千卡/千克）时，一个全水分影响该批煤的低位发热量为约42千卡/千克 。

所以，一些褐煤的弹筒发热量虽然很高，但因全水分含量大，计算到低位发热量时，其低位发热量也不会很高，还可以因低位热值低而成为劣质煤或低质煤。因此，褐煤脱水技术也有人进行应用，但需要解决脱水后的褐煤需合理储存、合理使用的问题。

要判断水分高低对煤质的影响程度，还要掌握所预测该煤的煤种应具备的常规水分值，再根据煤炭表面水分的依附情况判断该批煤的水分超出该煤的常规水分的多少。

五、韧性

煤炭因成熟年代的远近其煤的种类不同、散密度也不相同。而煤中灰分含量的高低又会影响其密度的高低。当我们用手或脚去直感该批煤的韧性，因密度的不同，会给我们有不同的感觉。当我们用脚去感知煤炭的软硬程度时，踩下去煤又会反作用于脚下的韧性是不一样的。优质煤压下去的深度会大一些，反之则浅一些，我们可以感觉脚下煤的韧性和硬度是不一样的。优质煤的煤粒之间的引力、粘滞性会大一些，而劣质煤的煤粒之间的引力、粘滞性会小一些。当脚踩在沙子堆上时，沙子给我们的感觉沙粒之间的引力和粘滞性非常小，脚下感觉是松散的，而踩在黄土堆上的感觉土粒之间的引力和粘滞性非常大。沙子与黄土这两种物质与煤炭给我们的感觉很相似。所以，我们通过脚去踩踏能感觉到煤炭的质量的好与坏。

六、形状

因煤炭与矸石本身的韧性不同，表现在煤炭中的形状也不同。矸石和石块是棱角分明、锋利，而煤块的形状则呈圆状，棱角面多受损，锋利性较差，所以，矸石与煤块用肉眼就很好识别。

综上所述，目测识别一批煤炭质量的优劣，需要我们用心去研究，掌握各种识别煤炭质量优劣的手段和方法，不断实踐，不断积累经验，熟能生巧，经过提炼、升华，总结出煤炭的各种知识，是我们做好燃料管理工作的必要手段和责任。■endprint