煤炭发热量测试常见问题的分析及解决方法

2020-12-08陈永光蒲东海陈世阳冯训成龙菊

数码设计 2020年15期

陈永光蒲东海陈世阳冯训成龙菊

摘要：

发热量是煤炭作为燃料利用一个重要的煤质特性指标，在发热量项目测试中经常会遇到诸多异常的情况，如：氧弹漏气、点火失败、测试结果的准确性和精密度差等，给煤炭分析人员带来了极大的困扰。本人从事煤质检测多年，总结了煤炭发热量测试过程中常见的问题和处理对策，与大家共同交流、分享。

关键词：

发热量;漏气;点火失败;准确性;精密度

中图分类号：

TQ533

文献标识码：

文章编号：

1672-9129（2020）15-0180-02

前言：对于以煤炭作为生存根本的火电企业，煤炭占了发电成本的70%以上，而其特性指标—发热量不仅是计价、结算重要指标，同时对煤炭的储存和配煤掺烧都有重要的指导作用。因此规范发热量试验流程，确保试验结果的准确性就显得尤为的重要。但是测试过程中经常会出现各式各样的问题，针对问题如何开展原因分析并提出解决办法是持续做好本项工作的关键。

1氧弹漏气的原因分析和解决方法

1.1氧弹漏气的原因。虽然氧弹定期有进行不低于20.0MPa的水压试验，但是由于发热量试验的特殊性和反应生成产物的腐蚀等原因，氧弹或多或少都会发生不严密的现象，若不及时消除，轻则会导致试样燃烧不完全、测试结果偏低、点火失败，重则可能使氧弹帽崩离或整个氧弹崩出热量计伤害操作者，而造成事故[1]。

从事多年的发热量试验总结，氧弹漏气主要发生在氧弹进出口阀和针形阀，究其主要原因都是各部件连接部分橡皮圈弹性不好、部件磨损、人为拆卸不当造成的接触不严密所致[1]。

1.2解决方法。

（1）由于橡皮圈使用时间过长，橡皮圈老化而造成橡皮圈失去弹性时，应更换新的橡皮圈。

（2）氧弹放置在较干燥的环境一段时间后，由于橡皮圈过于干燥而造成橡皮圈失去弹性时，应在做试验前，往橡皮圈上浇点纯净水，使它适度的溶胀，然后用氧弹布将其擦干即可[1]。

（3）橡皮圈上有杂质造成漏气时，应将橡皮圈冲洗干净，重新拧紧即可。

（4）长时间试验，含硫气体腐蚀部件以及人为拆卸不当造成部件变形磨损而导致氧弹漏气时，应更换新的部件或返回原产，待水压试验合格后才能使用[2]。

2发热量测试点火失败的原因分析和解决方法

2.1点火失败的原因。发热量试验包括初期、主期、末期三个阶段，其中一个关键点就是初期结束程序开始点火，当通过屏幕观察主期温升曲线斜率较大时，说明点火已成功，否则都得查明点火失败的原因并重新进行发热量测试。但不是每一次都很顺利，有时仪器提示点火失败，整个试验就要重新开始，同时查找点火不成功的原因。现就结合多年的工作经验，对点火失败的原因进行简单的分析，总的来说主要是三个方面的原因：点火线路不通、点火线路短路和其他原因。

（1）点火线路短路主要有以下两个方面的原因：

①隔热屏与坩埚架有短路现象。

②点火丝接触坩埚。

（2）点火线路不通主要有以下四个方面的原因：

①点火电极或坩埚架表面氧化生锈，使接触电阻增大;

②点火丝未装好。

③点火控制器到点火电极之间出了问题，可能点火电极在桶盖夹层中断路、短路或点火板损坏。

④点火电极与氧弹接触不良。

（3）其他原因。

①攪拌电机烧坏或搅拌电机轴与搅拌固定螺丝松动了，引起电机转而搅拌杆不转，固定搅拌叶片的螺丝松动而搅拌杆转而叶片不转。

②感温探头故障（探头线接反）。

③点火丝与煤样距离太远，或试样被打湿。

④煤样的挥发分含量较低且煤粉的颗粒较大。

⑤未充氧或充氧压力不足。

2.2解决方法：

（1）重新固定搅拌叶片、重新安装搅拌杆系统及更换搅拌电极、以及重新矫正搅拌叶片。

（2）重新连接探头线

（3）重新连接点火丝，使点火丝与煤样的距离适当。

（4）重新连接点火丝，使点火丝与坩埚保持一定的距离。

（5）重新进行充氧，使充氧压力满足要求。

（6）重新装配隔热屏和坩埚架。

（7）用细砂纸打磨点火电极柱和坩埚架，必要时更换点火电极杆和坩埚架。

（8）重新连接点火丝，使点火丝与电极柱有良好的接触。

（9）将桶盖打开，用一根点火丝捆在两点火电极上，运用程序硬件调试中点击点火按钮，点火丝不熔断则更换新的点火继电器。

（10）重新调整或更换点火电极。

（11）对于挥发分较低的煤样应在坩埚底部垫一层石棉绒或是用擦镜纸进行包裹且加大充氧压力，同时保证煤粉样全部通过0.2mm的标准筛。

（12）对已打湿的煤样重新称取。

3测试结果准确性及精密度差的分析和解决办法

3.1发热量测试结果准确性和精密度差的原因。发热量测试对电力安全和经济运行均具有重要的意义，不仅表现在作为煤炭质量验收、核算发电成本的重要依据以及设计锅炉机组的重要参数，也是计算发供电煤耗经济指标的依据之一，因此如何保证发热量测试结果的准确性和精密度就显得尤为的重要。以下是多年进行煤炭发热量测试，遇到的问题及原因分析：

（1）早晨进行苯甲酸标准物质发热量测试，第一个结果偏低较多，主要是仪器停置一个晚上，内外夹层有空气温度较低，测试时内筒的热量有损失。

（2）用苯甲酸进行发热量测试时，测试结果一直偏大，且有逐渐增大的趋势，主要的原因是氧弹内的上下隔垫腐蚀较严重，有热量释放。

（3）测试发热量过程中，重复性较差，偏差较大，可能的原因是称量不准（天平数据波动较大）或操作有误（连接点火丝时将煤样弹出）、内外夹层中有水、测试环境条件不符合国家标准。

（4）测试变质程度高的标准煤样时，结果老是偏低，主要是因为变质程度高的煤样挥发份较低，容易燃烧不完全。

（5）测试煤样时，发热量重复测定的结果总是高高低低，相差很远，主要的原因是搅拌器故障或是搅拌的速度不均匀，造成内筒水温各区域不均衡[1]。

（6）发热量测试结果的精密度不好，可能的原因是热容量发生变化、未按对应的氧弹选择正确的热容量或是氧弹有漏气造成试验燃烧不充分。

（7）煤粉样粒度大小不均，称量前混合方式不对造成粒度离析，致使测试结果的重复性较差。

（8）冲洗氧弹的清水温度與室温相差较多，造成氧弹试验过程中与内筒水有额外的热交换，引起发热量测定值偏高或者偏低。

（9）每次清洗后的氧弹未擦干，内壁和外壁残留较多水，引起发热量测定值偏低。

（10）分析试样从制样间送至实验室，因为两个房间湿度不一样，试样平衡时间过短，空干基水分变化较大，造成干基发热量偏差。

（11）热量计的进水阀和放水阀故障，造成内筒水量不恒定，过多或过少，引起发热量偏高或偏低。

3.2解决方法。