楊帆

【摘要】針對測定劣質(zhì)煤發(fā)熱量過程中出現(xiàn)點火失敗或燃燒不完全的情況，探討以標準煤樣為助燃劑，測定劣質(zhì)煤發(fā)熱量的試驗方法和步驟，并將此法與直接測定法作比較，指出標準煤樣摻入法可提高測定劣質(zhì)煤發(fā)熱量的精密度和準確度。

【關(guān)鍵詞】劣質(zhì)煤；發(fā)熱量；標準煤樣摻入法

一、引言

對于火電企業(yè)來說，影響企業(yè)利潤的兩大因素是發(fā)電量和煤炭價格。從發(fā)電成本角度看，燃煤成本幾乎占到70%，煤炭價格的高低將直接影響企業(yè)的效益。隨著煤炭價格近年來大幅上揚以及燃煤耗用量不斷增加。為確保機組安全穩(wěn)定經(jīng)濟運行，努力降低燃料成本，采取適度購進低熱值的煤矸石、工程煤、水洗煤等劣質(zhì)煤與優(yōu)質(zhì)粉煤進行混合摻燒的方式勢在必行。由于劣質(zhì)煤煤質(zhì)較差，摻配不當會對鍋爐安全性和經(jīng)濟性構(gòu)成嚴重威脅，為此提供一個較為準確的劣質(zhì)煤發(fā)熱量分析指標，對于確保鍋爐安全經(jīng)濟運行來說顯得尤為重要。但采用常規(guī)煤炭發(fā)熱量測定方法測定劣質(zhì)煤，會出現(xiàn)試樣在氧彈中燃燒不完全或在儀器規(guī)定的測定時間內(nèi)溫升達不到規(guī)定值，被誤判為“點火失敗”的現(xiàn)象?；谝陨锨闆r，本文提出在試樣中加入標準煤樣幫助其能完全燃燒，從而得到最為真實的發(fā)熱量測定結(jié)果。

二、實驗部分

（一）實驗方法和原理

通過向待測煤樣中摻入一定比例已知發(fā)熱量的標準煤樣作為助燃劑，促進待測煤樣完全燃燒。將測得混合煤樣的彈筒發(fā)熱量減去標準煤樣燃燒釋放的熱量再除以待測煤樣的質(zhì)量，即得到所需劣質(zhì)煤樣發(fā)熱量。文獻[1]中給出的計算公式如下：

公式經(jīng)過變換后得到：

（二）實驗儀器和試劑

5E-C5500自動氧彈熱量儀及氧彈、燃燒皿等配套設(shè)備（長沙開元儀器設(shè)備有限公司）；XP404S電子分析天平（梅特勒-托利多）；氧氣瓶（純度大于99.5%、壓力足以使氧彈沖氧至3.0MPa）；點火絲（Φ0.12Χ100熱值：25J）；標準煤樣（GBW11113g國家煤炭質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心，定值日期2015年6月）；蒸餾水（符合國家三級水要求）。

三、實驗結(jié)果與討論

經(jīng)過實驗可以得出以下結(jié)論：一）在標準煤樣的選擇上應考慮使用發(fā)熱量和揮發(fā)分較高的煤種，其助燃效果較好。二）在計算標準煤樣熱量時應將標準煤樣證書上的干基高位發(fā)熱量換算為其彈筒發(fā)熱量。三）標準煤樣的質(zhì)量選擇。通過對同一劣質(zhì)煤樣品與標準煤樣（GBW11113g）進行不同配比實驗得出的數(shù)據(jù)如表1。

從表1數(shù)據(jù)中可得出，當劣質(zhì)煤樣品與標準煤樣（GBW11113g）在5：5的配比下，測定所得劣質(zhì)煤樣的彈筒發(fā)熱量結(jié)果最高，且混合煤樣能完全燃燒。因此，在接下來的實驗中，劣質(zhì)煤樣品與標準煤樣均使用5：5的配比。

（四）隨機從存煤場上，另取8份各不相同的劣質(zhì)煤樣制成分析試樣，分別用直接測定法和標準煤樣摻入法測定彈筒發(fā)熱量，結(jié)果對比見表2。

從表2中可看出，直接法測劣質(zhì)煤的彈筒發(fā)熱量比標準煤樣摻入法平均偏低151J/g。

四、結(jié)語

劣質(zhì)煤發(fā)熱量測定的方法還有很多，以上僅從標準煤樣作為助燃劑這個角度進行討論。然而采用標準煤樣摻入法測定劣質(zhì)煤的熱值，能有效解決樣品燃燒不完全和發(fā)生“點火失敗”等情況，同時提出當劣質(zhì)煤樣品與標準煤樣的比例在5：5的情況下實驗效果最佳。此方法操作簡單，重復性好，能得到一個準確可靠的測定結(jié)果。

參考文獻

[1]李英華.煤質(zhì)分析應用技術(shù)指南[M].第二版.中國標準出版社2009年3月

[2]GB/T213-2008煤的發(fā)熱量測定方法[S].