浅析商品煤质量检测风险预控管理

2019-04-15武利强

商品与质量 2019年35期

武利强

内蒙古自治区产品质量检验研究院内蒙古呼和浩特 010070

1 煤炭质量要求

1.1 煤炭气化用途

经过热处理以氧气、碳水化合物、氢气、碳氧化合物等为介质将煤炭进行热化学处理最终形成煤气，用于多种用途。目前，我国主要有固定床气化法以及沸腾层气化法，前者要求原料煤含量大于75%，颗粒度要均匀，化学反应性越弱越差；后者要求原料化学反应性不低于65%，主要使用褐煤以及弱煤等[1]。

1.2 煤炭炼油用途

（1）加氢液化。将煤炭、相应催化剂以及重油放在一起进行混合，为了使得煤炭中的有机质进行破坏，对其施以高温高压，并且和氢气进行反应转化为低分子液态或者气态产物，再经过进一步加工就可以得到更多的副产品。这种方法主要使用的是褐煤以及长焰煤，要求其丝炭含量不大于3%，灰分（Ag）含量不大于6%。（2）低温干馏。在600 摄氏度左右的温度下对煤炭进行干馏，获得低温焦油，同时半焦以及低温焦炉煤气也可以获得。这种方法主要原料是褐煤、长焰煤、气煤以及不粘煤等，其要求热稳定性S+13 大于38%，颗粒直径最好在20 毫米到80 毫米之间[2]。

2 制样过程的风险预控

2.1 制样过程风险源辨识

（1）破碎程序。使用精密度达不到要求或有偏倚的设备进行制样，存在煤样在制备过程产生偏倚或煤样代表性降低风险；破碎煤样前，没有用同种煤样冲洗破碎机或破碎机腔体、料斗清理不干净，存在煤样被污染风险；破碎过程中出现设备卡堵，清理出的煤样直接扔弃，存在制样精密度降低风险；破碎结束，出料斗中的煤样清理不干净，有剩料，存在煤样代表性降低风险。（2）混合程序。采取堆锥法混合时，操作不规范，存在粒度偏倚或均匀性差风险；使用二分器混合时，操作不规范，存在煤样出现偏倚风险；混合时将撒落的煤样扔弃，没有收集起来，存在煤样代表性差的风险。

2.2 制样过程风险源管控方法

（1）破碎程序。定期对设备进行核验，不合格，不准使用；破碎煤样前，设备使用待制样品冲洗并将腔体、料斗清理干净；出现设备卡堵，要将清理出的物料重新破碎；破碎结束，出料斗中的煤样全部清理出来。（2）混合程序。使用堆锥法混合时，操作规范，倒堆2-3 次；采用二分器混合时，均匀来回摆动，撒落的煤样应全部收集起来，重新缩分。

3 煤质分析技术概述

3.1 挥发分及灰分含量对吸附常数的影响

煤炭样本中挥发分和灰分含量的不同会导致其吸附常数的差异，为了对挥发分和灰分对吸附常数的影响进行分析，首先将煤炭挥发分和灰分设置为系统的自变量，将吸附常数S1，将其进行线性回归分析，其分析结果，如表1 所示。

表1 挥发分和灰分与吸附常数S1 模型分析结果

因此可得吸附常数S1 和煤炭煤挥发分、灰分的线性关系数学模型可表示为：

S1=63．636a1+39．001a2-16．332（1）

由式（1）分析可知，当灰分a2 恒定的情况下，其吸附常数S1 将随着挥发分a1 的增加而逐渐增大，成正相关的关系。

由分析可知，煤炭的灰分和挥发分作为煤炭品质的一个关键指标数据，其和煤炭的变质程度有密切的关系，煤炭的质变越严重其中所含的挥发分就越少，其对CH4 气体的吸附性能快速增加。

3.2 水分化验分析

水分化验包括内部水分以及外部水分两种分析化验部分，其分析的最终结果对于煤炭的价值具有较大的影响，所以也是煤质分类与化验的关键环节之一。在水分化验过程中，一定要尽量避免环境中的水分对于系统产生的影响，需要做好湿度的监控，保持实验室的湿度处于相对恒定的状态，也可以采用氮气干燥等技术进行水分去除，适应性更强。

4 制样过程的风险预控

4.1 制样过程风险源辨识

（1）破碎程序。使用精密度达不到要求或有偏倚的设备进行制样，存在煤样在制备过程产生偏倚或煤样代表性降低风险；破碎煤样前，存在煤样被污染风险；破碎过程中出现设备卡堵，存在制样精密度降低风险；破碎结束，有剩料，存在煤样代表性降低风险。（2）混合程序。采取堆锥法混合时，操作不规范，存在粒度偏倚或均匀性差风险；使用二分器混合时，操作不规范，存在煤样出现偏倚风险；混合时将撒落的煤样扔弃，没有收集起来，存在煤样代表性差的风险[3]。（3）缩分程序。使用堆锥四分法缩分时，动作不标准、倒堆次数不够，存在煤样偏倚或均匀性差风险；采用相邻两个扇形体制备下一阶段样品，存在煤样粒度离析代表性降低风险；二分器缩分煤样，始终取单侧煤样，存在煤样偏倚风险。使用机械缩分时，没有对缩分机进行精密度核验、偏倚性实验或使用精密度达不到要求、有偏倚的缩分设备，存在精密度不足风险．