燃煤发热量的影响因素分析

燃煤发热量的影响因素分析

作者：马燕

来源：《中国新技术新产品》2013年第16期

摘 要：本文对燃煤发热量的影响因素进行了分析，得出煤中全水分对燃煤发热量的影响最大，且全水分极其不稳定，易受外界干扰，继而指出在煤质监督的采、制、化三个过程中如何排除干扰以获得燃煤的全部水分，以减少由于水分损失而增加的燃煤发热量。 关键词：燃煤；发热量；全水分 中图分类号：F40 文献标识码：A 1 问题的提出

神华国华北京热电分公司是以燃煤为主的火力发电厂，建有四台410t/h的锅炉，年耗煤量135万吨，其中神华煤85万吨，准格尔煤50万吨。

燃煤发热量既是火力发电厂燃烧调整、煤耗计算和存煤管理的重要依据之一，也是煤款结算的主要依据，得到燃煤发热量的准确值对火电厂安全经济运行具有重要意义。这里所说的发热量均指的是燃煤的收到基低位发热量，而收到基低位发热量是个计算值，与弹筒发热量、分析水、硫分、氢值、全水分有关。 2 分析问题，找出最大影响因素 2.1 弹筒发热量的影响

弹筒发热量的准确性取决于其样品采制化的准确性。热电公司煤样的采样、制样均已实现机械化操作，使得样品具有很好的代表性。在热量化验方面也有着一系列的控制措施，比如：对仪器进行定期标定、检定；定期测定标准样品；存查样复查；人员比对；设备比对等等，这些措施有效控制了人、设备、环境对热量测定的影响。因此，弹筒发热量测量的准确性是可靠的。

2.2 硫分的影响

热电公司地处首都，由于环保的要求，所有来煤硫分平均值是低于0.5%的，处于0.2%-0.7%之间。化验室对硫分的重复测定可以控制测定误差在0.05%以内，也就是对低位发热量的影响能控制在1.13 kcal/kg之内。 2.3分析水的影响

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分析水测定样品是处于空气干燥状态的煤样，即其湿度已与空气湿度达到平衡，不易受外界干扰。

2.4氢值的影响

氢值一般在3.50%～3.90%之间，实验室委托外部第三方机构电科院进行检测，在此忽略不计。即使是自己测定，准确度也是易于控制的。 2.5全水分的影响

煤中全水分不是一个稳定值，受外部因素影响较大，随着气候的变化和操作过程的不同而有很大差异。举两个例子，如下：神华煤的收到基低位热值基本在5500～5850kcal/kg，全水分15%～17%。例如：选定某个神华煤，全水分17%，收到基低位发热量5717 kcal/kg，当其他值不变，只有全水分变化时，此神华煤低位热值的变化见表1。

准格尔煤的收到基低位热值基本在4800～5200 kcal/kg，全水分10%～12%。例如：选定某个准格尔煤，全水分12%，收到基低位发热量5020 kcal/kg当其他值不变，只有全水分变化时，此准格尔煤低位热值的变化见表2。

通过表1和表2的分析，可以看出，全水分减少0.1%，神华煤低位发热量就增加7.6 kcal/kg，准格尔煤低位发热量就增加6.4 kcal/kg，可见煤中全水分对燃煤发热量的影响之大。 要获得煤样的全水分，关键是保持煤采样时的全部水分，不允许有水分损失，更不允许有外界因素的影响，因此对全水分煤样采制化过程中的操作有着严格的要求。 3 对最影响大因素全水分从采、制、化三个方面进行分析并提出解决方法

3.1在煤质监督的三个过程中，采样占采制化总误差的比例最大，约80%，可见采样在煤质监督中的分量之重，因此在采样过程中应注意如下问题。

3.1.1 煤车过衡后要立刻进行采样，以防止水分自然蒸发以及天气变化对煤样的影响。如果下雨，必然会增加煤样的全水分值；如果天气干燥炎热，水分蒸发较快，则减小煤样的全水分值。

3.1.2火车运煤，路途较长，又受铁路调度的影响，一般都会在矿方装车后的2-5天才能到达厂内，表层煤在运输过程中已经受到了风干。因此，在火车顶部采样时，要挖至0.4米以下，并将滚落下来的煤矸石、表层煤（非0.4米以下的煤）清理干净，再采取此点的子样；否则，不能代表整批煤样，特别是表层煤的水分损失很大。

3.1.3 热电分公司来的神华煤、准格尔的全水分在10.0-17.0%，这样的煤样暴露在空气中时，水分散发是非常快，因此采取的全水分煤样应保存在密封良好的容器内，并存放在阴凉干

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燥的地方。每采取一个子样，放入存样桶后，都应及时盖好存样桶的盖，以防水分的散发。存样桶盛满后，应移至阴凉干燥的地方存放，待整批煤样采完后，尽快进行煤样制备。 3.1.4使用机械采样机采取煤样，会使全水分有损失。由于机械采样机每个子样量较大，自身带有破碎缩分系统，使煤样增加了一次破碎缩分，破碎会产生热量，即对煤样有干燥作用，减少煤样中的水分。机械采样机整个输煤系统较长，密封严密是相对的，仍会有水分损失。建议使用机械采样机采样时，只采取分析煤样及存查煤样，全水分煤样应按照国标GB-475《商品煤样的采取方法》在火车顶部由人工单独采取。

3.2制样占煤质监督误差的16%，是除采样之外，对煤质影响比较大的一个环节，全水分煤样制备过程中应注意如下问题。

3.2.1制备全水分煤样时，要求不应过细，若需用较细的煤样，则选用密封式破碎机制样，或采用两步法进行全水分测定。热电分公司采用的是密封式联合破碎缩分机，比破碎、缩分分别进行的制样方法更加保持煤样的全水分。

3.2.2制样速度要快。由于制样室使用的联合破碎缩分机可以一次将煤样破碎到规定的粒度6mm，所以当煤样全部通过6mm方孔筛后，只需“稍加掺和”，也就是堆掺一遍即可，而不是反复堆掺三遍。而后使用九点法迅速采取全水分煤样，装入磨口瓶或自密封塑料袋中。 3.2.3在制备全水分煤样过程中，应关闭门窗，禁止开通风机，减小室内空气流动，降低水分蒸发速度，以减少制样过程中的水分损失。

3.2.4全水分煤样装入煤样瓶中封严，装样量不得超过煤样容器容积的3/4，否则无法进行使用前的混合。为方便煤样使用前的充分混合，我们将全水分煤样的容器由磨口瓶改为自密封塑料袋。

3.3化验误差只占4%，但不正确的化验也会直接使得煤质监督结果偏差很大，甚至错误，因此在化验中应注意如下问题。

3.3.1全水分煤样制备好后，应立即送至化验室进行化验，否则会受环境温度及煤样自身蓄热的影响，发生水分离析，凝结在煤样瓶的内表面上，这就是我们经常看到的：待全水分测定结果出来后，煤样瓶（或袋）未接触煤的内表面已经结了许多水珠。解决这个问题的好办法就是：全水分煤样制好后要迅速化验，以减少水分析出；化验前还要将煤样至少混合一分钟，使析出的水分再充分混合到煤样中。

3.3.2 往称量瓶中称取全水分煤样要快，由于煤样较湿（全水分为10%-17%），当它暴露于空气中时，水分蒸发很快，在开始的一段时间里，几乎每1.5-2分钟会损失水分0.1%，于是一定要迅速称量。

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3.3.3测定全水分要在有鼓风装置的干燥箱中进行。由于自然对流的干燥箱热源来自底部，不同层高存在着温差，温度不均匀，因此温度计所指示的温度，只能代表该层高的平均温度，不能代表箱内实际温度，会影响测定结果。而鼓风干燥箱可借助鼓风机的作用使箱内的热空气强迫对流，并产生扰乱气流，消除了不同层高的温度差别，确保全水分实验能在其规定的温度下测定。同时强迫热空气对流，也加速了煤样的干燥速度，减少煤样的氧化。 3.3.4不能直接用手接触干燥后的称量瓶，手上的潮气会使干燥的称量瓶增重，而使水分测定结果偏低。应戴着手套接触称量瓶或用坩埚钳移动称量瓶。 结语

通过以上分析可知，全水分的准确性对燃煤发热量的准确性至关重要。因此，要准确获得煤样的全水分，就需在采样、制样过程减少水分损失，保持煤样的全水分；在化验过程中要使全水分完全逸出，并减少外来潮气对干燥后的称量瓶的影响。这样才能准确发挥燃煤发热量的重要性，对火电厂安全经济运行进行指导。 参考文献

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