发电厂煤质化验方法煤质化验方法

发电厂煤质化验方法煤质化验方法/煤质化验知识/煤质分析技术知识/煤质分析设备技

术问题解答

一：煤质化验方法/煤质化验知识/煤炭化验设备技术问题解答

1.挥发分的含义？对挥发分的测定有何技术要求？

答：煤的挥发分是指煤样在900±10℃隔绝空气的条件下加热7min，由煤中有机物分解出来的气体和液体（呈蒸汽状态）的产物。

挥发分的测定是一项规范性很强的试验，其测定的结果完全取决于所规定的试验条件，所以在测定燃煤挥发分时，对测定的技术要求很严。具体如下：

技术要求：（1）高温炉内温度应严格控制在900±10℃的范围内，当放进试样后，炉温应在5min内恢复到900±10℃。

（2）加热时间的计时应用秒表，即当试样一送入高温炉的高温区开始计时，到试样离开高温炉为止，这一操作过程应准确为7min。否则，试样做报废处理。

（3）测定时应用专用的坩埚。当坩埚在炉内灼烧时应避免坩埚与坩埚之间、坩埚与高温炉壁的直接接触。

（4）在测定时，如坩埚或坩埚盖上聚有黑烟时，试验也做报废处理。

2.三节炉测碳氢时应该特别注意什么？说明原理、设备？

答：原理：第一节电炉起加热燃烧样品的作用，第二节电炉用来燃烧氧化试验热解后未氧化的产物，第三节电炉用来补充燃烧整个燃烧过程，在密闭通氧下进行。

设备：瓷舟，磨口塞，带脚玻璃管。

注意事项如下：

（1）在燃烧过程中，必须满足能够使试样完全燃烧的条件，无论在燃烧过程中要经历多少反应，最终都能使样品中的碳和氢定量的转化为二氧化碳和水。

（2）必须清除干扰反应的产物，使燃烧反应后，只有纯净的二氧化碳和水进入吸收装置。（3）必须选择适当的吸收剂，使二氧化碳和水能定量的被吸收；同时也要维持一定的气体流速，使吸收反应有充裕的时间得以进行，气体流速同时也是保证完全燃烧的必要条件。

3.测碳、氢有哪些元素干扰测定？怎样排除？

答：燃烧生成的SO2、NO2、Cl2会干扰测定，排除SO2用PbSO4在600℃下与其作用形成PbSO4而被除去，Cl2用金属?银在200℃左右与其作用生产AgCl而被除去，金属银在高于500℃的条件下能与SO2?? 作用形成Ag2SO4而被除去，NO2用粒状MnO2与其作用形成Mn（NO3）2而被除去。

4.用艾氏剂法测定煤中全硫时，应注意哪些问题？

答：用艾氏剂法测定煤中全硫时，应注意以下几个问题：

（1）必须在通风下进行半熔，否则煤粒燃烧不完全而使部分硫不能转化为二氧化硫；（2）沉淀剂BaCl2必须过量；

（3）在用水抽提、洗涤时，要求溶液体积不宜过大，以免影响测定结果；

（4）注意调节溶液酸度，使CO32-转为CO2逸出；

（5）在洗涤过程中，每次吸入蒸馏水前，应将洗液都滤干，这样洗涤效果好；

（6）在灼烧前不得残留滤纸，高温炉也应通风；

（7）灼烧后的BaSO4在干燥器中冷却后，及时称量；

（8）必须做空白试验。

5.燃料煤发热量的含义是什么？

答：燃料的发热量是指单位重量的燃料完全燃烧时所释放出来的热量，其单位是J/g或MJ/kg。

对煤炭发热量测定室有何要求？

答：（1）热量室应作为发热量测定专用室，室内不得进行其它试验工作；

（2）室内应配备窗帘，避免阳光直射；

（3）每次测定温度变化不超过1℃为宜；冬夏室温差以不超过15~30℃为宜。因此，有条件者应配制空调设备；

（4）测定发热量时，室内应避免强力通风及热源辐射，总之，为了减少环境条件对发热量测定结果的影响，发热量测定室应尽可能地保持室温的相对恒定。在室温尚未恒定的时候不得进行发热量的测定。

6.在氧弹充氧操作过程中，应注意些什么？

答：（1）首先应检查氧气压力表是否完好、灵敏，指示的压力是否正确，操作是否安全。（2）在氧弹充氧时，必须使压力缓慢上升，直至所规定的压力后再维持0.5—1min。（3）在使用氧气时不得接触油脂。

（4）氧弹充氧应按规定压力进行，充氧压力不得偏低或过高。

7.在一次发热量测定后，发现燃烧皿内有未燃尽煤样，试分析是何原因？

答：可能原因为：

（1）充氧压力不足，或氧弹漏气；

（2）煤质太差，挥发分太低；

（3）充氧速度太快或燃烧皿位置不正，使试样溅出；

（4）点火丝埋入煤粉较深；

（5）试样含水量过大或煤粉太粗。

8.燃烧皿内点不上火是何原因？

答：原因为：

（1）点火开关或调节旋钮接触不良；

（2）点火丝与电极脱落；

（3）点火丝与燃烧皿或燃烧皿与另一电极接触造成短路；

（4）点火丝与试样接触不良；

（5）充氧压力偏低；

（6）试样含水量过高，挥发分过低，试样颗粒太大；

（7）氧弹漏气。

9.使用天平有何注意事项？如何使用？

答：使用：任何天平必须首先调零（有的天平要看水平）。然后可以称量。使用后必须使砝码回位。有电源时必须停电。

注意事项：（1）在同一试样的测定工作中必须用同一台天平，同一套砝码测定；

（2）在同一试样测定的几次称量过程中，不得多次调零。

（3）所称物体质量不得超过天平最高载重量的1/2。

（4）不能在天平上称量过冷或过热的物体。

（5）被称物体不得与称盘直接接触。有潮解性，挥发性得物质必须在有盖的容器内，有腐蚀性的物质应放在密封容器内盛重。

（6）称量时，被称物体放左盘，砝码放右盘，均应置于称盘中心。

（7）旋转制动旋钮时，应缓慢均调，时天平梁平稳地启动或制动，如指针仍在摆动时，应待指针将近中心零点时制动。

（8）向天平称盘中加上或取下物品时，再加减法码或开关天平玻璃门时，必须先将天平制动。

（9）在加物品或加减砝码后，必须将各门完全关闭后，再启动天平读取读数。

（10）往盘中加砝码时，应按一定的次序。

（11）应用镊子夹取砝码,不得用手拿取。

（12）每台天平有固定的砝码，整套砝码不得拆散又用于另一台天平。

（13）防止阳光直射天平，用完天平后应及时罩上防尘罩。

（14）天平内应保持清洁，应用软毛刷或绸布拂拭灰尘或洒落的试样。如零件上有脏渍，可用绸布沾上无水酒精擦净。

（15）天平内应置硅胶，并定期更换，烘干处理。

10.何谓标准煤耗？计算出实习厂家煤耗，你觉得我厂煤耗可望控制在多少？如何计算？（需哪些数据？）

答：煤耗是火力发电厂主要的经济考核指标，但各厂及同一厂的不同锅炉之间，甚至同一锅炉的不同阶段内燃用的燃料的发热量及全水分也有所不同，即燃料的低位发热量，燃料中真正可利用的有效热值不同。为了采取统一的标准作为计算煤耗的依据，我们将收到基低位发热量为29271KJ/Kg的煤定为标准煤，即每29271KJ/Kg的热量折算成1Kg标准煤。这样，就将各种低位发热量的煤耗统一到标准煤耗上来。

标准煤耗：b=（Qnet，ar·G）/（29.27E）??? 单位为Kg/(Kw·h)

式中：G――入炉煤（应用煤）的重量，Kg

Qnet，ar――按收到基计算的低位发热量，MJ/Kg

E――发电量，Kw·h

29.271――标准煤的发热量，MJ/Kg

低挥发分煤的简介：

根据我国发电用煤质量标准,干燥无灰基挥发分Vdaf小于20 %为低挥发分煤,小于6. 5%为特低挥发分煤。煤的着火与挥发分的质量和数量有关。随着煤化程度的提高,挥发分含量减小,煤发热量中挥发分的发热量的比率降低,使煤的着火变得困难;煤的岩相结构也变化,煤化作用的加深使结构紧密而稳定,孔隙率小,这就使煤的磨碎性能减弱,反应性降低,燃尽变差。

因此,低挥发分煤的特点是着火与燃尽都比较困难,需要较高的着火与燃尽温度,以及较长

的燃尽时间。有研究表明[3 ],无烟煤的着火发生在颗粒上,挥发分是在进一步的燃烧过程中析出的,挥发分对着火的影响不大。为获得满意的燃尽效果,无烟煤必须磨得更细,使其表面积增大,以加速着火与燃尽。。一般说来,Vdaf可大致判别其着火、燃尽的难易程度。但在我国燃烧低挥发分煤的长期研究中发现,即使是Vdaf完全相同的两种煤,其燃烧特性也会相差甚远。因此,必须有更为可靠的判别数据。研究表明,以煤粉气流的着火温度IT来判

断着火的难易程度较为确切, IT < 700 ℃为较易着火煤; IT = 700～800℃为中等着火煤; IT≥800℃为较难着火煤。在我国诸多的低挥发分煤中,最难烧的要算是福建的加福无烟煤和河北的万年无烟煤,它们都属于极低挥发分煤,Vdaf均为4 %左右,着火温度IT 分别为970 ℃和1 100 ℃,极难着火;燃尽指数RJ 分别为2. 94 和2. 32,极难燃尽。加福无烟煤同时又为低灰熔点的中等易结渣煤。

为保证着火与燃烧的稳定性,其首要任务是必须采取有效的措施确保煤粉气流的及时着火。需要有较高的炉膛火焰温度和足够的煤粉颗粒停留时间,同时在炉膛内必须风粉混合及时而均匀。对一些低灰熔点的低挥发分煤,要在保证稳定燃烧的前提下,采取措施防止炉内严重结渣。

可以在水冷壁上敷设卫燃带，采用液体排渣，采用W或U型火焰的燃烧方式，如直流或旋流可以采用工大设计的燃烧器（稳燃效果不错的，做个广告），提高煤粉细度和一次风气流中的煤粉浓度。

不过有些措施不利于降低NOx，有结渣和高温腐蚀的倾向，可视其具体条件，采用相应的办法解决。但稳燃应该是首选。

二：煤质分析技术/煤质分析知识-煤炭化验技术问答

1.在煤质分析化验中燃煤有哪些工业分析项目？有哪些元素分析项目？用什么符号表

示？

答：工业分析测出的煤的不可燃成分和可燃成分，前者为水分和灰分，后者为挥发分和固定碳，分别以M、A、V、Fc表示。

元素分析项目有：碳（C）、氢（H）、氧（O）、氮（N）、硫（S）、水分（M）、灰分（A）。

2.何谓燃煤基准？有哪几种基准？

答：在工业生产或科学研究中有时为某种目的将煤中的某些成分除去后重新组合并计算其组成百分含量这种组合体称为基准。有收到基、空气干燥基、干燥基、干燥无灰基。

3.何谓劣质煤？用于锅炉燃烧有何危害？为什么？

答：劣质煤指灰分含量很高的各种煤炭产品，低劣煤用于锅炉燃烧，不仅经济性差，而且会造成燃烧辅助系统和对流受热面的严重磨损以及维修费用的增加，因为低劣煤灰分比较高，经济性差，灰分量大，对受热面的冲刷、磨损严重。

4.对入炉煤如何进行人工采样？

答：火电厂的入炉煤多在输煤皮带的煤流中采样，人工在输煤皮带上采样时，铲口应贴紧皮带一次采取，不留底煤，如果分两次采样时，应轮换在皮带两边采样，两者合并为一个子样，人工采样只限于皮带速度不超过1.5m/s，皮带上煤层厚度不大于0.3m，且输煤量不大于200T/h的条件下进行。

5.写出缩制煤样的全过程？各步目的？原理分别是什么？

答：包括破碎、过筛、掺合、缩分、干燥五个环节，当需要使用浮煤作分析化验时，还要进行减灰步骤：（1）破碎?目的是减小粘度，增加煤粒分散程度，改善煤的不均匀度；（2）筛分? 为使煤样破碎到必要的粒度，要用各种筛孔的筛子筛分；（3）掺合?为使缩分后的

煤样不失去代表性，每次缩分前都应掺合，使其均匀化，掺合煤样采用堆锥法；（4）缩分?使煤样减少，又不失去其代表性；（5）干燥? 使煤样能畅通地通过破碎机、缩分机、二分器和筛子时，不能粘附在筛上；（6）减灰?对需减灰的煤样，将原煤样放入重液中进行浮选，达到减灰的目的。

6.煤中水分存在形式？各自特点？

答：（1）外在水分? 指附着和润湿在煤块表面和大毛细管（直径>10-5cm）孔中的水分，它以机械方式存留在煤中，煤在空气中，这种水分会不断蒸发，它的含量与外界条件有关，符号Mf；（2）内在水分?吸附或凝聚在煤颗粒内部小毛细孔中的水分，它以物理、化学方式与煤结合，在的105~110℃温度下才能除去，符号Minh；（3）结晶水?是与煤中3个物质相结合的水分，它要在200℃以上时，才能分解出来，工业分析不能作结晶水测定。

7.对测全水分的煤样有何技术要求？

答：（1）试样的粒度需要符合要求，粒度应小于6mm；（2）干燥温度必须按要求加以控制；（3）干燥时间必须按要求加以控制。

8.灰分测定时的注意事项?

答：（1）瓷舟中的试样要摊平，且试样的厚度不得太大；

（2）灰化时可打开炉门，将耐热板上的盛有试样的瓷舟慢慢推进箱形高温电炉炉口，先使瓷舟中的试样慢慢灰化冒烟，待几分钟后试样不再冒烟时，慢慢将瓷舟推入高温炉内的炽热部位，关闭炉门使试样在815±15下灼烧。在灰化过程中如有煤样着火爆燃，则这只煤样就作废必须重新称样灰化。

（3）温炉应有烟囱或通风孔，以使煤样在灼烧过程中能排除燃烧产物和保持空气的流通。（4）高温炉的控制系统必须指示准确。高温炉的温升能力必须达到测定灰分的要求。（5）灰化时间应能保证试样在815±15的温度下完全灰化，但随意延长灰化时间也是不利的。

燃烧需要的三个条件是（C）。

A 燃烧、空气、锅炉；B可燃物质、催化剂、氧气；C 可燃烧的物质、助燃的氧气、足够高的温度；D 锅炉、风机、燃煤。

2 由于试剂不纯引起的误差属于（A）。

A 系统误差；

B 偶然误差；

C 过失误差；

D 随机误差。

3 需要进行定期计量检定的仪器，器具有（C）。

A 瓷舟，称量皿；

B 坩埚，分析天平；

C 热电偶、分析天平；

D 瓷舟、压力表。

4 热力机械工作票制度规定下列工作人员应负工作的安全责任。（D）

A 厂领导、车间（队、值）领导、队长；

B 车间主任、班长、工作负责人；

C 工作票签票人、检修人员、运行人员；

D 工作票签发人、工作负责人、工作许可人。

5 通常用于检验一组数据异常值的方法是（D）。

A T检验法；

B F检验法；

C 相关性检验法；

D Grubbs法。

6 在煤堆上采样时，采样工具的开口宽度应不小于煤最大粒度的（D）倍。

A 1.5；

B 2.5；

C 3；

D 2.5—3。

7 现行国标中规定采样的精密度：对原煤和筛选煤当Ad>20%,精密度为（C）（绝对值）。

A ±1%；

B ±1.5%；

C ±2%；

D ±3%

*8 对于炉渣样品的采集，现行国标中规定每值、每炉采样量约为总渣量的（D）但不得小于10kg。

A 千分之五；

B 千分之一；

C 万分之六；

D 万分之五。

9 测定煤中灰分时，炉膛内要保持良好的通风状态，这主要是为了将（D）排出炉外。

A 水蒸气；

B 烟气；

C 二氧化碳；

D 二氧化硫和三氧化硫

10 常用于检验碳、氢测定装置可*性的标准物质有（D）。

A 氯化钠和碳酸钠；

B 碳酸氢钠和碳酸氢铵；

C 苯甲酸和醋酸；

D 苯甲酸和蔗糖。

二．判断题：

1 在分析化学中，滴定或比色所用的已经准确知道其浓度的溶液，称为标准溶液。（√）

2 （1+4）的硫酸是指1体积相对密度为1.84的硫酸与4体积水混合成的硫酸溶液。（√)

3 所谓煤种就是煤炭品种。（×）

4 飞灰可燃物测定属于常规检测项目，用于考查锅炉运行经济性。（√）

5 子样是由静止的燃料中的某一部分或流动的燃料中某一时段内按规定的方法采取的煤样。（√）

*6 飞灰样品制备时，首先称取一定量的样品，晾干至空气干燥状态，记下游离

水分损失量备查，再缩分出200g试样磨至0.2mm以下待分析。（√）

7 在用苯甲酸对热量仪进行热容量标定时，苯甲酸应预先研细，并在盛有浓硫酸的干燥器中，干燥3天或在60~70℃烘箱中干燥3--4小时，冷却后压饼。（√）*8 测定煤灰熔融性时，产生弱还原性气氛只有封碳法一种。（×）

9 由于水分直接影响煤的质量，故要通过换算（水分差调整）才能获得正确的结果。（√）

*10 在绝热过程中，体系与环境没有热交换，因此体系与环境之间也没有能量交换。（×）

11 标准煤的收到基低位发热量为25.27MJ/kg.（×）

12 测发热量时，要求氧气纯度为99.5%，且不含可燃成分，因此不可使用电解氧。（√）

13 国标中规定，煤堆上采取的子样数目与煤的品种、灰分大小、煤量和煤是否洗选等因素有关。（√）

14 用微波干燥快速测定煤中空气干燥煤样的水分的方法，仅适用于烟煤和无烟煤。（×）

15 锅炉热效率是指锅炉产生蒸汽所吸收的热量占燃料所拥有热量的百分率。（√）

16 一个完整的尺寸应包含尺寸界线、尺寸线及箭头和尺寸数字三个要素。（√）三．简答题：

1 简诉火电厂能量转换过程？

答：火电厂的生产过程也是能量转换过程，概括起来就是：通过高温燃烧把燃料的化学能变成热能，从而将工作介质水加热成高温高压的蒸汽，然后利用蒸汽推动汽轮机，把热能转变成转子转动的机械能，再通过发电机把机械能转变成电能。

2 煤炭在锅炉内燃烧经过那几个阶段？

答：（1）干燥阶段----煤从炉膛内吸热，温度升高，水分被蒸发。

（2）挥发份析出及其燃烧阶段----水分蒸发完后，温度继续升高，挥发份随之不断析出，达到着火温度时，逸出的挥发份在煤粒表面开始燃烧。

（3）焦碳燃烧阶段----挥发份燃烧后使温度进一步升高，使煤析出挥发份后形成的焦碳开始燃烧并放出大量的热量。

（4）燃尽阶段----焦碳燃烧到一定时间后，大部分含碳物质已烧完直至燃尽。

3 简述火电厂的燃煤系统和锅炉燃烧系统的组成？

答：输煤系统主要由卸煤设备、给煤设备、上煤设备（包括筛碎）、储煤设备、配煤设备、煤场设备和辅助设备等组成。

锅炉燃煤系统由：炉膛、燃烧器、点火油枪和风、粉、烟道等组成。

*4 基准试剂应具备那些条件？

答：（1）物质的组成与其化学式完全符合，如果含有结晶水，其结晶水也应与分子式相吻合。

（2）应具有高纯度，其杂质含量一般不得超过0.01%--0.02%。

（3）应具有较好的化学稳定性，易于保存。

（4）试剂参加反应时，应按化学反应式定量进行而没有副反应。

5 火电厂日常燃煤监督需采取那些样品？化验那些项目？

答：一般需采取得样品：

（1）厂原煤样化验项目有：Mt、Mad、Aad、Vad、St,ad、Qnet,ar,来新品种煤时，还要测煤灰熔融温度和可磨性等。

（2）入炉原煤样化验项目有：Mt、Mad、Aad、Vad、St,ad、Qnwt,ar等。（3）煤粉样化验项目有：煤粉细度（R200%、R90%）和水分。

（4）飞灰样化验项目有：可燃物（主要为含碳量）。

*6 煤的工业分析包括那几项？为什么叫工业分析？

答：煤的工业分析通常包括水分、灰分、挥发分和固定碳四项。有时也将发热量和全硫纳入工业分析范畴，称为广义的工业分析。

煤在工业应用时经过四个阶段：水分蒸发（干燥）、有机质裂解（挥发分析出，燃烧）、焦碳燃烧、燃尽，每个阶段间无明显界限，需要用一定的工作条件，所以叫工业分析。

7 什么叫采样？采样要符合那些基本条件？

答：按规定方法采取具有代表性的煤样的过程叫采样。应符合三个基本要求：（1）要有足够的子样数目，且这些子样数目要依据待采煤的特点，合理分配在整批燃煤中。

（2）采样工具或采样器要根据粒度大小选择，且经确认无系统偏差。