浅谈煤质分析与化验中煤的全水分测定

秦晓娟 赵明珠

摘要：在煤質检验中，全水分是一个非常重要的质量指标，但是在操作中企业往往容易忽略这方面的重要性。全水分测定不仅对产品质量产生影响，还会对企业标准煤耗计算的准确性和企业的经济利益带来影响。基于此，本文对煤质分析与化验中全水分测定进行探讨。

关键词：煤质分析;化验;全水分;水分测定

一、影响煤质分析准确性的因素

1.1水分测定因素

在煤质检验前的整个过程中，应保证煤样中的水分不变，既不增加也不降低，煤样中的水分不变是准确测定煤样水分的基础，故在进行煤质分析时应重点考虑如何高效、快速地制备完成煤样品，应将制备完成的煤样品置于阴凉、密封良好的容器内。当操作人员将制备完成的煤样品送至实验室后，检测人员应及时对煤样进行测试与分析，防止其因长时间放置而受到外部环境影响，造成煤质化验结果出现较大误差。

1.2灰分测定因素

灰分主要由煤炭内的无机物与有机物组成，对煤炭密度、发热量有直接影响。在对煤炭进行灰分测定时，应首先对灰分检测设备进行严格检查，确保其质量、精度满足要求，例如，可重点检查坩埚、马弗炉。此外，为确保煤样品灰分产率测定的准确性，应将三氧化硫的反应降至最低，保证煤样品内硫酸盐经反应后全部分解。

1.3硫测定因素

库仑滴定法可用于确定和分析煤质中的硫元素含量，该测定方法具有精度高、操作简单等优点。在使用该测定方法对煤样品中硫元素含量进行测定时，应注意对空气流量的控制，结合实际工作经验来看，空气流量控制在1000mL/min为最佳，当空气流量小于1000mL/min时煤燃烧不充分，并且溴和碘等元素的挥发和扩散受到很大程度的限制，最终导致煤样品硫元素测定结果低于实际值。当空气流量大于1000mL/min时，未滴定的二氧化硫会伴随进入的空气而被析出电解池，最终同样导致煤质硫元素测定结果偏小。此外，在煤质硫元素测定时，除了要对空气流量进行严格控制外，还需要对搅拌速度进行把控，根据不同的煤质特性，可以根据实际需要适当调节搅拌速度，以减少搅拌对电解槽的损害。结合工作经验来看，一般将搅拌速度设置为500r/min最佳。

1.4全水分测定的影响因素

煤质全水分测定的影响因素是多方面的，主要包括灰中固定硫的多少、黄铁矿氧化程度以及碳酸盐分解程度等。所以为了保证全水分测定结果的准确性和科学性，需要采用多种方式来加以控制。在测定过程中我们一定要保证足够的灼烧时间和灼烧温度，一般温度都需要>800℃，只有如此，才能够确保方解石（即碳酸盐）的分解完全，黄铁矿氧化完全。另外，要避免煤炭样品局部受热，要保证煤炭样品的均匀受热，以防止煤样底部产生的二氧化硫被煤炭样品的上部碳酸盐所分解产生的的氧化钙固定。

二、煤中水分测定的意义

水分是煤中不可燃成分，是评价煤质特性与实际应用价值的基本指标之一。煤中水分对电厂安全和经济运行有影响，水分太高，易造成输煤系统堵煤;制粉系统积灰和自燃;不利于煤粉在锅炉内燃烧，煤中水分过多，水分蒸发消耗的热量增多，发热量下降，炉温降低，使煤不易着火;水分过高还会使烟气中硫氧化物在尾部烟道内凝结出硫酸，造成腐蚀。同时锅炉烟气量增大，排烟热损失增加，影响锅炉热效率。煤中有适量水分，可对煤粉的燃烧起催化作用。相同品质的煤，其水分含量不同时是不等值的。水分含量越高，收到基低位发热量就越低，当用收到基低位发热量计算煤价时，煤中水分不仅影响煤量，而且影响煤质。

三、煤的全水分测定日常使用的测定方法

3.1加热干燥法

和共沸蒸馏法相比，加热干燥法要相对简单，无论是操作流程还是仪器的使用都要简便。但是使用这种方法有一个致命的缺陷，就是容易因煤炭样品自身的氧化而导致全水分含量测定的结果数值与真实值相比偏低。加热干燥法中最为经常被大家用到的方法有两种，分别是干燥失重法和直接重量法。干燥失重法就是将所要测定的煤炭样品放在密闭的容器中，并加热到105℃～110℃，将煤炭样品中的水分蒸出，之后使用含有吸水剂的吸引管将蒸出的水分吸收，然后用吸管洗水后的重量减去吸水前的重量，即可得出煤样中的水分，但是一定要保证煤样中的水分全部都被蒸发出来了。直接重量法的测定方法基本上和干燥失重法是一样的，不同的是，在直接重量法中需要在加热的密闭容器中放入干燥的氮气。

3.2及时发现测定过程中的问题，并加以纠正

在进行现煤质分析和化验工作中的煤的全水分测定的时候，需要工作人员严肃认真的对待，对于过程中可能出现的问题有一个提前的预测，并在工作的过程中对可能出现的问题加以重视，对于出现的问题要及时的进行纠正和调整。在进行测定的时候，一定要保证煤炭样本里面的水分没有因为蒸发而减少，也没有吸收空气中过多的水分，确保水分的含量是恒定的。因此在进行全水分测定的过程中，一定要确保密封性。

3.3煤炭样本的采集

在采集煤炭样本的时候，一定要注意，其所采集的煤样颗粒不需要太细。采集过程的操作要迅速，可以选择使用密封式的破碎机来采集煤样。若使用的煤样的颗粒过细的话，可能会加速煤样中水分的蒸发，进而导致测定的结果存在误差。因此在煤样较细的时候，需要我们采用一定的防范措施，来防止水分的蒸发。在此种情况下，我们可以选择使用密封式的破碎机来进行采样，或是选择使用两步法来进行煤的全水分的测定，确保煤的全水分测定结果的严密性和科学性。

3.4测定步骤

用预先干燥并称重过（标准到0.01g）的称量瓶迅速称取粒度小于6mm的煤样10～12g（标准到0.01g），平摊在称量瓶中。打开称量瓶盖，放入预先通入干燥氮气并已加热到105～110℃的干燥箱中。烟煤干燥1.5h，褐煤和无烟煤干燥2h后，从干燥箱中取出称量瓶，立即盖上盖。在空气中放置约5min，然后放入干燥器中，冷却到室温（约20min），称量（称准到0.01g）。然后进行检查性干燥，每次30min，直到连续两次干燥煤样质量的减少不超过0.01g或质量有所增加为止。在后一种情况下，应采用质量增加前一次的质量作为计算依据。水分在2%以下时，不必进行检查性干燥。

结语：

随着社会的发展，我们生活的方方面面也都更加地注重低碳和环保。基于此，各企业相关生产部门也要更加的注重对于环保型能源的利用和开发。在这样的时代背景之下，对于煤质分析与化验中煤的全水分测定工作显得意义更加重大，需要相关的工作人员端正态度，使用科学合理的方法来进行煤炭中全水分含量的测定工作。

参考文献

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