如何控制煤質(zhì)化驗(yàn)誤差之我見

馬曉麗

摘要：煤炭資源煤質(zhì)分級(jí)取決于煤質(zhì)化驗(yàn)的技術(shù)指標(biāo)，通常運(yùn)用化學(xué)物理的方法對(duì)煤炭樣品進(jìn)行化驗(yàn)，根據(jù)煤質(zhì)化驗(yàn)的實(shí)際情況，合理使用控制技術(shù)、誤差分析，利用優(yōu)化技術(shù)指標(biāo)更加準(zhǔn)確地反映煤炭樣品的煤質(zhì)化驗(yàn)結(jié)果，以此體現(xiàn)化驗(yàn)指標(biāo)的有效性。

關(guān)鍵詞：煤質(zhì);化驗(yàn);誤差;控制;措施

1 煤質(zhì)化驗(yàn)指標(biāo)的重要性

1.1 發(fā)熱量

煤質(zhì)化驗(yàn)中的一個(gè)重要指標(biāo)就是煤炭發(fā)熱量，通常根據(jù)發(fā)熱量指標(biāo)對(duì)煤質(zhì)進(jìn)行分析和分類，煤炭發(fā)熱量不僅為煤炭燃燒方式、燃燒設(shè)備提供選擇依據(jù)，也為計(jì)算煤炭樣品的耗煤量、熱效率、熱平衡提供數(shù)據(jù)來源，并為動(dòng)力煤炭定價(jià)提供重要的數(shù)據(jù)指標(biāo)依據(jù)，通過煤質(zhì)化驗(yàn)可以保證動(dòng)力煤炭發(fā)熱量能夠達(dá)到鍋爐穩(wěn)定燃燒要求。煤質(zhì)化驗(yàn)中通常采用彈筒來檢測(cè)發(fā)熱量指標(biāo)，將單位質(zhì)量的煤炭樣品放置在15-30℃的環(huán)境中，測(cè)量其充分燃燒后所釋放的熱量。

1.2 水分

煤質(zhì)化驗(yàn)中的另一個(gè)重要指標(biāo)是水分，由于煤炭樣品中的水分含量會(huì)對(duì)煤炭燃燒質(zhì)量造成一定影響，因此水分作為煤炭中的無用物質(zhì)，會(huì)在一定程度上降低煤炭燃燒的使用率，當(dāng)煤炭水分含量大于10%時(shí)，煤炭使用率會(huì)隨之減少，鍋爐的熱效率也會(huì)有所降低。通常使用空氣干燥法檢測(cè)煤炭樣品中的水分含量。在水分測(cè)定過程中將煤炭樣品放于105-110℃的恒溫干燥箱中，直至被檢測(cè)樣品質(zhì)量恒定，從而根據(jù)煤炭樣品質(zhì)量損失計(jì)算出水分含量。

1.3 灰分

灰分是指煤炭樣品經(jīng)過燃燒后留下的殘?jiān)?，灰分的組成主要取決于煤炭的化學(xué)成分和其礦物質(zhì)，由于灰分是煤炭燃燒后剩下的殘?jiān)?，因此其不同于煤炭樣品礦物質(zhì)成分，在煤質(zhì)化驗(yàn)時(shí)需要注意檢測(cè)灰分對(duì)煤炭燃燒整體的影響，并測(cè)定其對(duì)燃燒設(shè)備磨損、煤炭熱流阻力以及灰塵排放的影響。煤質(zhì)化驗(yàn)通常采用緩慢灰化法對(duì)灰分進(jìn)行測(cè)定，將干燥煤炭樣品置于815±10℃高溫電爐中加熱，保持恒溫直至煤炭樣品質(zhì)量恒定，灰分產(chǎn)率為燃燒殘?jiān)|(zhì)量占煤炭樣品質(zhì)量的百分比。

1.4 含硫量

硫作為酸雨形成的主要原因，是一種有害元素，世界各國(guó)對(duì)自然環(huán)境中的硫排放量都有嚴(yán)格規(guī)定，而煤炭中所含有的硫化物會(huì)導(dǎo)致煤炭在高溫燃燒過程中產(chǎn)生硫化物氣體，過量的硫化物氣體會(huì)對(duì)鍋爐冷壁造成腐蝕，嚴(yán)重影響鍋爐的熱效率。煤質(zhì)化驗(yàn)中硫含量的測(cè)定方法主要包括：高溫燃燒法、艾氏重量法以及庫(kù)倫滴定法，其中庫(kù)倫滴定法的準(zhǔn)確性和靈敏性都較高，且無需配置標(biāo)準(zhǔn)溶液，因此大多使用該方法測(cè)定煤炭含硫量。

2 導(dǎo)致化驗(yàn)誤差的主要因素

2.1 干燥誤差

在進(jìn)行煤質(zhì)化驗(yàn)水分測(cè)定時(shí)，煤炭樣品烘干方式、操作規(guī)范等都會(huì)對(duì)干燥結(jié)果產(chǎn)生影響，導(dǎo)致化驗(yàn)結(jié)果出現(xiàn)誤差，化驗(yàn)人員在化驗(yàn)過程中需要合理控制煤炭樣品的干燥誤差，結(jié)合煤炭樣品特點(diǎn)確定合適的干燥方法，以此確保煤炭樣品質(zhì)量?；?yàn)人員在烘干煤炭樣品時(shí)，選擇不合理的干燥方式或未按規(guī)定操作，都會(huì)使煤炭樣品產(chǎn)生高溫氧化反應(yīng)，破壞樣品的內(nèi)部多孔結(jié)構(gòu)，從而造成煤質(zhì)化驗(yàn)結(jié)果出現(xiàn)誤差。科學(xué)合理的烘干方式可以保證煤炭樣品多孔結(jié)構(gòu)不會(huì)受到水分變化的影響，以此防止在烘干過程中煤炭樣品性質(zhì)發(fā)生改變。

2.2 偶然誤差

煤質(zhì)化驗(yàn)中的偶然誤差是指沒有規(guī)律性、不可預(yù)見因素導(dǎo)致的誤差，化驗(yàn)過程中出現(xiàn)較大偶然誤差的幾率較小，而出現(xiàn)較小偶然誤差的幾率較大，煤質(zhì)化驗(yàn)中出現(xiàn)正負(fù)偶然誤差的次數(shù)幾乎一樣?；?yàn)環(huán)境溫度、濕度以及化驗(yàn)人員人為因素都會(huì)出現(xiàn)化驗(yàn)結(jié)果無法控制的情況，此種偶然誤差很難避免。

2.3 分析誤差

煤炭樣品經(jīng)過檢測(cè)化驗(yàn)后，需要對(duì)原始的檢測(cè)數(shù)據(jù)按照煤質(zhì)化驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行處理分析，最終提取有價(jià)值的數(shù)據(jù)信息，數(shù)據(jù)處理分析對(duì)煤質(zhì)化驗(yàn)結(jié)果意義重大。分析誤差主要來自于煤質(zhì)化驗(yàn)數(shù)據(jù)分析階段，如數(shù)據(jù)分析人員由于操作軟件不規(guī)范，數(shù)據(jù)分析責(zé)任意識(shí)不強(qiáng)，未嚴(yán)格按照數(shù)據(jù)處理要求進(jìn)行化驗(yàn)分析，同時(shí)外部環(huán)境如溫度、濕度等變化也會(huì)造成煤質(zhì)化驗(yàn)結(jié)果出現(xiàn)分析誤差。

3 提升煤質(zhì)化驗(yàn)準(zhǔn)確性的措施

3.1 規(guī)范操作行為

煤質(zhì)化驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確性是以化驗(yàn)人員規(guī)范操作為前提條件，化驗(yàn)人員首先需要根據(jù)煤質(zhì)化驗(yàn)?zāi)繕?biāo)選擇最佳測(cè)定方式，盡量降低化驗(yàn)過程中可能出現(xiàn)的偶然誤差次數(shù)，以此提高煤炭樣品化驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確度。而對(duì)于一些其它非最佳檢測(cè)方法，在進(jìn)行煤質(zhì)化驗(yàn)前應(yīng)組織相關(guān)專業(yè)人員開展針對(duì)該方法的技術(shù)論證工作，確保所選化驗(yàn)方法能夠達(dá)到煤質(zhì)化驗(yàn)準(zhǔn)確性要求。在檢測(cè)操作過程中應(yīng)盡量?jī)?yōu)化操作標(biāo)準(zhǔn)，如煤炭樣品的烘干，對(duì)于含水量較高、樣品采集數(shù)量大的煤炭樣品可放置于通風(fēng)陰涼處自然風(fēng)干。同時(shí)為減小環(huán)境溫度、濕度等因素對(duì)化驗(yàn)結(jié)果的影響，降低不同樣品化驗(yàn)測(cè)定結(jié)果的偶然誤差，可盡量同時(shí)對(duì)不同樣品進(jìn)行批量測(cè)定，或縮短不同樣品化驗(yàn)間隔時(shí)間，盡量確保煤質(zhì)化驗(yàn)指標(biāo)檢測(cè)口徑一致，最大程度上減少化驗(yàn)結(jié)果誤差。

3.2 加強(qiáng)儀器管理

煤質(zhì)化驗(yàn)日常工作中必須重視對(duì)儀器設(shè)備的管理與維護(hù)。在儀器設(shè)備采購(gòu)前期應(yīng)充分做好設(shè)備采購(gòu)的調(diào)研工作，全面了解相關(guān)儀器設(shè)備的質(zhì)量、性能、價(jià)格等，選擇采購(gòu)性價(jià)比相對(duì)較高的儀器設(shè)備，并注意做好設(shè)備采購(gòu)驗(yàn)收工作。在煤質(zhì)化驗(yàn)過程中應(yīng)根據(jù)設(shè)備使用說明操作儀器設(shè)備，防止由于違規(guī)操作而損壞儀器設(shè)備，而導(dǎo)致化驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果出現(xiàn)錯(cuò)誤。在日常儀器維護(hù)過程中，必須保持儀器的潔凈，定期維護(hù)校準(zhǔn)儀器設(shè)備，并按照設(shè)備管理規(guī)范保管維護(hù)設(shè)備，一旦發(fā)現(xiàn)儀器損壞或精密度下降，需及時(shí)維修并更換設(shè)備元器件。

3.3 提高化驗(yàn)人員素質(zhì)

在進(jìn)行煤質(zhì)化驗(yàn)前應(yīng)組織相關(guān)人員進(jìn)行專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)，強(qiáng)化其專業(yè)素質(zhì)，從意識(shí)層面和技術(shù)層面提高化驗(yàn)人員的專業(yè)素質(zhì)。通過培訓(xùn)使化驗(yàn)人員逐漸認(rèn)識(shí)到煤質(zhì)化驗(yàn)指標(biāo)對(duì)煤炭檢測(cè)的重要性，操作規(guī)范性將會(huì)直接影響煤質(zhì)化驗(yàn)的最終結(jié)果，針對(duì)各化驗(yàn)環(huán)節(jié)特點(diǎn)，強(qiáng)化操作人員的責(zé)任意識(shí)，嚴(yán)謹(jǐn)、客觀地對(duì)待煤質(zhì)化驗(yàn)工作，規(guī)范人員自身的操作流程，最大程度確保檢測(cè)數(shù)據(jù)的正確性、客觀性，以此提高煤質(zhì)化驗(yàn)整體檢測(cè)水平?；?yàn)人員在取得分析結(jié)果后還必須按照標(biāo)準(zhǔn)制作化驗(yàn)報(bào)告，使各項(xiàng)化驗(yàn)程序更加完備，提升化驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確度。另外，專業(yè)培訓(xùn)能夠使化驗(yàn)人員熟練掌握規(guī)范的煤質(zhì)化驗(yàn)流程，以及化驗(yàn)儀器操作要點(diǎn)和化驗(yàn)數(shù)據(jù)分析方法，化驗(yàn)人員在數(shù)據(jù)記錄完畢后進(jìn)行簽字確認(rèn)，規(guī)范落實(shí)煤質(zhì)化驗(yàn)各環(huán)節(jié)責(zé)任，使煤質(zhì)化驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果做到有據(jù)可查。

3.4 優(yōu)化采樣方法

在煤炭樣品采集環(huán)節(jié)，為確保樣品化驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，需要針對(duì)性質(zhì)差異較大的煤炭樣品，適當(dāng)增加煤炭樣品數(shù)量，可通過摻合樣品的方式實(shí)現(xiàn)樣品均質(zhì)化，而對(duì)于大粒度的煤炭樣品需要再縮分處理得到最終的樣品。值得注意的是，樣品破碎縮分前后都要及時(shí)清洗儀器，防止煤炭樣品不純影響化驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。對(duì)于無法確保樣品均勻性的大噸位煤炭，應(yīng)多次采集不同位置的煤炭樣品并匯總成總樣，再進(jìn)行煤質(zhì)化驗(yàn)。

4 結(jié)語(yǔ)

煤質(zhì)化驗(yàn)指標(biāo)的準(zhǔn)確性對(duì)于煤炭分級(jí)具有重要意義，不僅能夠有效提高煤炭資源利用率，而且可以避免由于煤炭分級(jí)不合理導(dǎo)致的安全隱患?，F(xiàn)階段，應(yīng)進(jìn)一步規(guī)范煤質(zhì)化驗(yàn)操作流程，提高化驗(yàn)人員的專業(yè)素質(zhì)，完善化驗(yàn)相關(guān)硬件設(shè)備，從根本上提升煤質(zhì)化驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

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