一、煤炭的采樣、制樣中存在的問題。
 

　　地方發(fā)電廠煤炭取樣大都是人工采樣。煤樣的采集是制樣和化驗(yàn)的前提，采樣的目的就是為了獲取代表性的煤樣，并通過化驗(yàn)來反映出煤炭根本的屬性，從而為入廠煤炭的驗(yàn)收和結(jié)算提供依據(jù)。
 

　　在我國電力系統(tǒng)，長期以來，重化驗(yàn)，輕采樣。在小型熱電廠中尤為突出，特別是不能被領(lǐng)導(dǎo)所認(rèn)識，使采樣、制樣得不到應(yīng)有的重視。其實(shí)，采樣制樣是電力用煤技術(shù)中zui為重要，也是技術(shù)難度zui大的工種。根據(jù)相關(guān)資料，如果用樣本方差來表示誤差的話，采樣誤差占80%，制樣誤差占16%，化驗(yàn)誤差僅占4%。在實(shí)踐中，我們也做過這方面的實(shí)驗(yàn)，這種現(xiàn)象確實(shí)存在。因?yàn)槊旱念w粒度及化學(xué)成分很不均勻，這是煤的基本特點(diǎn)，也是采樣的難點(diǎn)所在。所以，輕視采樣制樣是人們認(rèn)識上的誤區(qū)，必須要加以糾正。如何科學(xué)、規(guī)范地采樣，是我們每個(gè)煤炭工作者必須掌握的。
 

　　入廠的每一批煤炭，取一總樣，總樣由若干子樣組成。在實(shí)踐中，我們總結(jié)出：批樣小于100噸，取子樣20個(gè)；小于200噸取30個(gè)子樣；小于1000噸取60個(gè)子樣。大于1000噸，可按公式：
 

　　1/2
 

　　N=n (m/1000)
 

　　N:實(shí)際采樣個(gè)數(shù) 個(gè)
 

　　m:實(shí)際被采樣煤量 噸
 

　　n=60
 

　　子樣的采取個(gè)數(shù)，各單位可根據(jù)自己的實(shí)際情況來調(diào)配，但一般應(yīng)按照上述來取。
 

　　熱電廠入廠煤炭運(yùn)輸工具一般是汽車、船。
 

　　汽車運(yùn)煤，是一些電廠的主要進(jìn)煤方式。在對車運(yùn)煤取樣，應(yīng)嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)來取。具體方式是按汽車車廂的對角線方向，3點(diǎn)法采集子樣。首尾兩點(diǎn)距離車角0.5米，另一點(diǎn)為中心，下挖0.4米，取3個(gè)子樣。另外，如果煤質(zhì)穩(wěn)定均勻，可以按3點(diǎn)循環(huán)法來取樣，即每輛車取一個(gè)樣。但筆者認(rèn)為，3點(diǎn)法取樣可操作性強(qiáng)，煤樣更具有代表性，優(yōu)于3點(diǎn)循環(huán)法取一個(gè)樣。
 

　　船運(yùn)煤，比汽車運(yùn)煤經(jīng)濟(jì)。較多電廠建在內(nèi)河邊，所以運(yùn)煤船不會(huì)很大，一般單船在200噸至700噸之間。在船舶上取樣，強(qiáng)烈建議采用截面法取樣。所謂截面法取樣，就是挖煤機(jī)吊煤過程中，在船上形成了一個(gè)開挖的截面，我們可以人為地把一船煤做成若干個(gè)取樣截面，每個(gè)截面取兩個(gè)子樣。每個(gè)子樣截面為300mm×500mm,厚度為30mm 。好多單位采用打洞法取樣，即挖下400mm來取樣，如此取出的樣，由于可能有大塊煤，(后面要具體談的)代表性差。無論以何種方式取樣，對于每一批煤炭，特別是每一單元的煤(一車或一船)，取樣量的多少直接影響到總樣化驗(yàn)的結(jié)果。由于一批煤中，每一輛汽車、每一條船，可能存在個(gè)體差異。比如：有8條船組成一個(gè)船隊(duì)，4條船每條裝載300噸低位發(fā)熱量6000大卡的煤，另4條每條裝載500噸低位發(fā)熱量5000大卡的煤,如果我們每條船取子樣一樣多，(很多電廠是這樣做的,煤炭供貨商很狡猾的.)即總樣化驗(yàn)低位熱值為5500大卡。但實(shí)際總樣的熱值僅有(1200×6000+2000×5000)/3200 =5375大卡，前后相差125大卡。對于以每大卡多少錢來結(jié)帳的單位，吃大虧了！
 

　　所以在取樣過程中，我們一定要將各單位子樣的重量與批煤總重量的比例相近。為此，在卸煤時(shí)，根據(jù)車、船的大小，取一只平均噸位作標(biāo)準(zhǔn)值，其它車船根據(jù)比例來確定增加或減少子樣的比例。
 

　　在采制樣過程中，還要說明以下問題。
 

　　1、關(guān)于對靜止煤堆、船舶面層取煤樣問題。
 

　　靜止煤堆、船舶面層所取的煤樣，只能作為參考，僅作指導(dǎo)作用，而不能作為結(jié)算的依據(jù)。因?yàn)樵撊臃绞讲痪哂写硇裕貏e是在煤炭賣方市場，質(zhì)量良莠不齊。這尤其要引起有關(guān)人員的重視！
 

　　2、關(guān)于對大塊煤(大于150mm的煤或矸石)的取樣問題。
 

　　原煤中顆粒度大于150mm的大塊，若含量超過5%，則采樣時(shí)不再采入，而按大于150mm的塊的百分比，以篩分試驗(yàn)時(shí)塊的發(fā)熱量進(jìn)行加權(quán)平均。但即將推行的ISO/FDIS 18283中規(guī)定，采樣時(shí)大塊必須采入子樣中，與其它顆粒分別進(jìn)行制樣和化驗(yàn)，然后取加權(quán)平均，作為總樣的品質(zhì)參數(shù)。
 

　　3、每個(gè)采樣子樣重量 2Kg 。
 

　　4、制樣應(yīng)當(dāng)用密閉式破碎機(jī)。
 

　　特別是在夏天，如果不用密閉式破碎機(jī),則高氣溫會(huì)將外露的煤樣水分蒸發(fā)，結(jié)果使低位熱值升高。
 

　　5、制樣室水泥地面上應(yīng)鋪不小于制樣室面積40%--50%的6毫米以上鋼板。
 

　　由此可見,應(yīng)當(dāng)改變過去認(rèn)為采樣是低水平的體力活,只要識點(diǎn)字就能采樣的觀點(diǎn),采樣實(shí)際上是技術(shù)性很強(qiáng)的工作,對煤炭化驗(yàn)結(jié)果起到?jīng)Q定性的作用。歐美國家,是有高技術(shù)人員來主持的。隨著國標(biāo)的提高，采樣技術(shù)人員的素質(zhì)也要相應(yīng)提高。
 

　　二、煤質(zhì)化驗(yàn)中存在的問題。
 

　　電力用煤單位煤質(zhì)分析一般采用的是工業(yè)分析法，即分析煤的水分、揮發(fā)分、灰分、固定碳等四項(xiàng)指標(biāo)，以及煤的發(fā)熱量、含硫、灰融點(diǎn)、結(jié)焦特征等。我們結(jié)合實(shí)際化驗(yàn)中存在的問題，拿出來與大家共同探討。
 

　　1、煤的全水分
 

　　裝有煤樣的稱量瓶從鼓風(fēng)干燥箱中取出，應(yīng)立即加蓋，在空氣中冷卻時(shí)間盡量縮短，實(shí)驗(yàn)證明，在空氣中冷卻3分鐘后放入干燥箱中,與從干燥箱中取出加蓋直接放入干燥器中相比，結(jié)果偏低。因?yàn)闊岬母稍锩簶游鼭裥詮?qiáng)，當(dāng)溫度急劇下降時(shí)，稱量瓶內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓，吸入潮濕空氣，使煤樣增重。化驗(yàn)低位熱值偏高。為此稱量瓶從鼓風(fēng)干燥箱中取出應(yīng)立即加蓋，并在空氣中冷卻1~2分鐘，再放入干燥器冷卻到室溫后稱量。還應(yīng)當(dāng)做一次檢查性干燥，前后稱重煤樣減少不超過1% 。在這一點(diǎn)上，電廠化驗(yàn)人員往往怕麻煩，很少怎么去做，zui后會(huì)使低位熱值偏離正常值。
 

　　由于各電廠所用煤源不同，每在測量水分時(shí)，干燥時(shí)間也不盡相同，在實(shí)踐中不宜作統(tǒng)一規(guī)定，常見煤種干燥時(shí)間:蒙煤>山西煤>山東、徐州煤。煤質(zhì)越硬,烘干時(shí)間越長。
 

　　還應(yīng)當(dāng)說明的是，由于水分的可變性，全水分的測定，只控制精密度，而無法檢驗(yàn)正確度。有的單位在經(jīng)濟(jì)結(jié)算時(shí)，用水分來作一部分結(jié)算方式，是不科學(xué)的。建議還是用大卡來結(jié)算，因?yàn)?br /> 

　　2、煤的灰分
 

　　電廠灰分的化驗(yàn)采用的是緩慢灰化法,該法測定時(shí)間長,但正確度高,也是仲裁時(shí)采用的方法。煤的灰分含量的高低,是表征煤質(zhì)特性的zui重要的指標(biāo)之一，所以被列為電廠入廠、入爐煤必測項(xiàng)目。
 

　　用來測定灰分的馬弗爐必須有足夠的恒溫區(qū)，控制在815土10℃之間。但在實(shí)踐中我們發(fā)現(xiàn)很難達(dá)到這個(gè)要求，因?yàn)樵谏⒔禍貢r(shí)，有一定的熱慣性。在升溫時(shí)，熱慣性越大，做出的熱值就會(huì)偏高，反之。因此，我們到市場上應(yīng)挑選熱慣性小的馬弗爐，這樣，才能確保灰分的正確度。煤中的灰分，特別是矸石，值得一提，矸石對設(shè)備的運(yùn)行安全存在一定的威脅，這已成為共設(shè)。我們僅從經(jīng)濟(jì)性方面來談。在煤中混入1%~5%的矸石，對煤的發(fā)熱量影響不大。比如，在1000噸6000大卡的煤中，混入50噸3500大卡的矸石，則理論總大卡降低125卡，根據(jù)煤炭市場價(jià)，供煤商要虧10000多元；但是，如果在1000噸5500大卡的煤中，混入50噸3500大卡的矸石，在理論上，供煤商要賺10000多元。因此，矸石的含量多少，在經(jīng)濟(jì)性方面，對于電廠來說，要根據(jù)具體情況而定。
 

　　3、揮發(fā)分、固定炭。
 

　　揮發(fā)分是影響鍋爐穩(wěn)定燃燒的首要因素。在熱電廠種類的鍋爐中，不同的爐型選擇不同揮發(fā)分的煤種。而在煤的工業(yè)分析中，揮發(fā)分的技術(shù)測定是難度zui大的一個(gè)項(xiàng)目。首先，要選擇標(biāo)準(zhǔn)的揮發(fā)分坩堝，要求:蓋要嚴(yán)、口要圓、底要平，特別是厚度要均勻。其次加熱溫度和時(shí)間要嚴(yán)格控制好。加熱溫度900土10℃，加熱時(shí)間7分鐘(到秒)。我們發(fā)現(xiàn)，有的化驗(yàn)人員在測定揮發(fā)分時(shí)，先計(jì)時(shí)再打開爐門，將坩堝放入高溫爐恒溫區(qū)，這樣，就會(huì)使煤樣的實(shí)際加熱時(shí)間超過7分鐘，得出的揮發(fā)分結(jié)果偏高。zui后還要提的是準(zhǔn)確理解揮發(fā)分、焦渣特征、固定碳三者之間的關(guān)系。當(dāng)揮發(fā)分測出后，其值相對應(yīng)有8個(gè)序號的焦渣特征。焦渣特征用作煤炭分類的一項(xiàng)參考指標(biāo)，它與固定碳的含量決定二次風(fēng)量，故對燃燒工況有一定影響。焦渣的不同特征，反映了它的粘結(jié)性、膨脹性及熔融性。好多人認(rèn)為煤的焦渣特征越高，煤越容易結(jié)焦。這是錯(cuò)誤的理解，煤的焦渣特征與結(jié)焦沒有本質(zhì)的，焦渣特征1號的煤也可能結(jié)焦，焦渣特征8號的煤卻不一定結(jié)焦。筆者認(rèn)為，煤的結(jié)焦僅與灰融點(diǎn)有關(guān)，當(dāng)灰融點(diǎn)(ST軟化溫度)>1350℃時(shí)，結(jié)焦的可能性很小。(ST)<1200℃結(jié)焦的可能性較大，在實(shí)際操作中，我們得出，當(dāng)DT—FT(DT：變形溫度 FT：流動(dòng)溫度)之間的差值小于100度，(ST)<1100℃肯定會(huì)結(jié)焦。有的人認(rèn)為，煤的結(jié)焦還與煤中的含鐵量、含硫量有關(guān)，這是片面的，因?yàn)槊褐械暮F量、含硫量的高低有可能會(huì)影響的灰融點(diǎn)，但不是的。我們經(jīng)常碰到高含硫量的煤炭，可也沒見到結(jié)焦。
 

　　4、煤的發(fā)熱量
 

　　影響煤的發(fā)熱量因素有很多，我們僅從操作技術(shù)上來談?wù)劇?br /> 

　　煤的發(fā)熱量測定，是煤質(zhì)分析中zui重要的項(xiàng)目，它不僅是評價(jià)煤炭品質(zhì)的好壞，對大多數(shù)熱電廠來而言，而且還是結(jié)算的依據(jù)。所以，正確測定煤炭的發(fā)熱量有重要的意義。
 

　　隨著測定發(fā)熱量用的量熱儀越來越先進(jìn)，似乎操作的重要性也越來越不易體現(xiàn)。但不然，我們只要細(xì)心地觀察，有好多方面還需要操作人員去把握。如果關(guān)鍵操作不當(dāng)，同樣不能得到正確的結(jié)果。
 

　　①、新的燃燒皿直接用來測定，會(huì)出現(xiàn)發(fā)熱偏低的現(xiàn)象。所以在
 

　　使用前，應(yīng)當(dāng)將燃燒皿放入800℃的高溫爐中燒至恒重再測定。
 

　　②、不同廠家的燃燒皿，因厚薄深淺不同，質(zhì)量也不盡相同。在大量的實(shí)踐中，我們發(fā)現(xiàn)，輕而薄的燃燒皿測得的熱值要比重而厚的燃燒皿高。所以，在精密測量熱值的時(shí)候，要盡量用大小、重量相對一致的燃燒皿。
 

　　③、氧彈充氧時(shí)間要一致，有一定的余量，避免出現(xiàn)充氧不足而出現(xiàn)燃燒不充分的現(xiàn)象，造成熱值結(jié)果偏低。
 

　　④、禁止使用漏氣的氧彈，每次進(jìn)行測定時(shí)，都要檢查氧彈，確保密封良好。否則，測出的熱值也會(huì)偏低。
 

　　⑤、為了減少化驗(yàn)誤差，在每次正式測定煤樣熱值前，先要進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)試樣的測量，若在范圍內(nèi)，再正式測定。
 

　　關(guān)于煤炭的分析，影響因素很多。我們認(rèn)為，取樣、制樣是關(guān)鍵。如何正確、科學(xué)、合理地取樣、制樣，是擺在每個(gè)企業(yè)面前的一個(gè)問題，尤其是要得到領(lǐng)導(dǎo)的重視。在化驗(yàn)中，操作人員在技術(shù)上要精益求精，找出自己的一套化驗(yàn)方法。煤炭化驗(yàn)任重道遠(yuǎn)，在熱電行業(yè)煤炭不斷漲價(jià)，效益普遍降低的情況下，煤炭化驗(yàn)的正確性直接影響到企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。