5 关于煤的空气干燥状态的探讨(国网能源阜康发电公司)

1、概况

国网能源阜康发电公司化验班在对化验员组 织煤样采制培训过程中发现煤样制备好后在空 气中放置六小时后烘干与制备好后立即烘干， 煤样空干基水分与全水分的差距有很大的不同， 从而发现所采用的制样方法煤样没有达到空干 基状态。
2、空气干燥状态的定义

空干基是指以空气干燥状态为分析基础，内在 水在实际应用中用空气干燥基水分表示更恰当。 所谓空气干燥基水分是指煤样与空气湿度达到 平衡时保持的水分，该状态就称为空气干燥基 状态。国标对空气干燥状态做了量的确定，即 当煤样的质量变化不超过0.1%时就认为达到 空气干燥状态。
关于煤的空气干燥状态的探讨
[摘 要 ]

对影响制备一般分析煤样的空气干燥时间进 行试验分析，得到了煤样达到空气干燥状态的 最佳试验条件。
[关键词]

空气干燥 水分
干燥时间 煤样
引言

空干基分析煤样的制备是工业分析的基础，煤样的制 备方法首先决定空干基水分的测定值，进而影响到工 业分析各项数据的准确性。因此空干基煤样的制备是 工业分析中至关重要的一步，是决定数据是否准确可 靠的关键环节，这里我们就来探讨一下煤样的制备方 法。目前华电新疆发电有限公司哈密分公司已装设烟 气排放连续监测系统（简称CEMS系统）。为今后大 气污染物排放、治理污染以及缴纳排污费提供科学依 据。
4、影响煤样达到空气干燥状态的因素


国标GB474-2008《煤样的制备方法》规定，煤样的干燥时间为 40℃时不超过4小时，30℃时不超过6小时，磨制煤样前的干燥 阶段温度不宜过高，因此这一干燥阶段的温度设定在40℃为宜， 不宜超过45℃，易氧化的煤不超过50℃，一方面高温下可造成 样品的进一步氧化,另一方面样品的过度干燥,会造成煤中水分与 空气中的水分严重失衡,大大加长在空气中的平衡时间。这一阶 段时间也不宜过长，时间过长同样会造成煤样的氧化进而影响到 空干基水分。综上所述，煤样达到空气干燥状态的条件有三方面， 一是干燥温度，二是干燥时间，三是冷却时间。在实验中我们分 别选用了二种煤样：1是全水在20%左右的煤样、2是是全水分在 10%以下的煤样，并根据表1选用了干燥温度，其中煤样实际空 干基水分数据选用了将煤样放在自然环境中使其与空气湿度达到 平衡时测得的空干基水分（当日实验室温度19℃，22%湿度）， 不同温度下试验数据见表2、3
5.09 4.19 8.03 6.24
30
45 45 48 48
5.5
1.5 2 1 1.5
表3
序号
全水分为8.8%煤样3的试验结果：
干燥温度 （℃） 干燥时间 （h） 21 5.5 1.5 2 冷却时间 空干基水分 （h） （%）
1
2 3 4
20
30 45 45
0.5
0.5 0.5 0.5
1.79
3、空干基煤样的制备

GB474-2008《煤样的制备方法》中对空气干燥方法 作了如下描述:“将煤样摊成薄层,在45～50℃的温度下 干燥,例如干燥1h,使煤样的煤样质量变化不超过0.1%, 则达到空气干燥状态,煤样也可在0.2mm之前干燥”, 煤样在空气干燥状态,如果时间过长会造成煤样在空气 中冷却时,煤中水分逸出量低于空气中水分的进入量, 因此刚从干燥箱取出时,样品与空气湿度仍未达到平衡 状态,需在空气中吸收部分水分量后达到平衡状态,所 以干燥后都需要有在空气中冷却平衡的过程,即每隔1h 应称量一次,直到重量变化不超过0.1%为止。
表1
不同环境温度下的干燥时间
环境温度（ ℃ ） 20
30
干燥时间（h） 不超过24
不超过6
40
不超过4
表2
序号
全水分为19.6%煤样1的试验结果：
干燥温度 干燥时间 （℃） （h） 20 21 冷却时间 空干基水 （h） 分（%）
1 2
3 4 5 6
0.5 0.5
0.5 0.5 0.5 0.5
6.48 5.53

按照国标煤样的制备程序，从粒度小于1mm的煤样中缩分出 100g用于制备分析用煤样；或将粒度小于3mm的煤样，缩分至 3.75kg后，如使之全部通过3mm的圆孔筛，则可用二分器直接 缩分出不少于100g用于制备分析用煤样。在粉碎成0.2mm的煤 样之前，应用磁铁将煤样中的铁屑吸去，在粉碎到全部通过孔径 为0.2mm的筛子，并使之达到空气干燥状态，然后装入密闭容器 中（装入煤样的量不应超过煤样瓶容积的3/4，以便使用时混 合），送交实验室检测。空气干燥基煤样是煤质各项化验分析所 采用的最一般分析煤样。空气干燥基煤样就是煤样达到空气干燥 平衡状态的煤样，空气干燥基煤样的粒度小于0.2mm。空气干燥 基煤样就是将煤样摊开置于实验室大气中进行空气干燥，到连续 干燥1h后质量变化不超过总质量的0.1％，即达到空气干燥状态。 煤样水分较高时，也可先在温度不超过50℃的干燥中干燥一定时 间，然后取出置于实验室大气中使之达到空气干燥平衡状态。
1.46 1.22 1.19
5
6
48
48
1
1.5
0.5
0.5
2.33
1.18
结论：

通过对煤样1、2的实验，我们发现30℃烘干5.5小时， 空气中冷却半小时的空干基水分与自然条件下的空干 基水分最为接近，其次是48℃烘干1.5小时，空气中冷 却半小时，但在电厂实验室煤样制备过程中受到化验 工作限制往往没有进行长时间的烘干的条件，另在烘 箱中干燥的煤样过程中，我们发现相同质量时煤样摊 薄更容易达到空干基状态，所以针对我单位煤质我们 可以选择面积较大的浅盘或称取较少煤样在48℃烘干 1.5小时，空气中冷却半小时的条件进行煤样干燥。因 此次试验冷却时间均为0.5小时，故相同温度下的冷却 时间可通过进一步试验确定。