煤中全水分测定方法的对比试验

洪义顺

煤中的水分是不可燃组分，煤中含水量越高，可燃物质相对减少，发热量降低。此外煤中水分对锅炉的稳定燃烧，以及输煤系统稳定运行以及运输等方面带来不利的影响。因此煤的水分它既是数量指标又是质量指标，既与燃烧有关又与贮存运输有关，既是化学成分又是物理状态，是评价煤炭经济价值的最基本指标。所以得到准确可靠的全水分测定结果至关重要。我厂锅炉燃用的煤主要以褐煤为主，GB/T211-2007煤中全水分的测定方法中，适合于褐煤的测定方法有方法A1和方法B1（通氮干燥）和方法C（微波干燥法），其中以方法A1作为仲裁方法。我厂结合煤质实际情况采用方法C（微波干燥法）作为全水分的检测方法。

1.微波干燥法测定水分的工作原理及流程

我厂燃用的褐煤全水分一般在13%～20%這个区间内，也就是说最小全水分在13%左右，最大水分在20%左右。为了使在这个范围内的全水分能够全部被干燥出来，而且不影响其本质变化，还要使其不产生系统偏差，就要适当的调整好微波水分仪的测试功率和测试时间，那么就需要熟悉微波干燥法测定水分的工作原理和流程，要和其它方法做大量的比对试验，通过比对试验确定最佳测试功率和测试时间。微波干燥法测定煤中全水分的工作原理：称取一定量的试样置于微波炉内，控制炉内磁控管发射非电离微波，让试样均匀受到微波辐射，使试样中的极性水分子随微波电场方向的改变而超高速振动，从而引起分子间的摩擦，使试样中的水分迅速蒸发，根据试样的质量损失计算出水分。微波干燥法测定煤中全水分的工作流程：进入“系统设置”菜单项，选择“全水分测试”、“微波快速”，然后进入“进入测试”菜单项，输入试样编号及试样名，之后将相应数量的空坩埚依次放到微波炉内对应的托盘孔中，按“确认”。关闭炉门，按“确认”，此时仪器自动称量各空坩埚质量，并将结果显示在屏幕上。在空坩埚称量完成后，仪器提示称样重，将相应的试样放入对应的坩埚中。关好炉门，按“确认”，仪器开始进入自动控制过程，依次自动称量，自动控制加热、转盘旋转等，最后将测得的试样水分结果显示在屏幕上。以上试验完成后，同时保存和打印实验结果。

2.全水分测定的对比试验

在软件操作中，进入“系统设置”菜单，进入“微波档位设置”菜单，该功能是用来控制微波发射频率的。档位是 微波发射的功率，共分六档，第六档是全功率发射，其他档位发射功率依次递减。发射时间表示用该档位连续发射的时间，单位是分钟。因为微波炉有一个预热的过程，所以启动档位要比测试档位小。微波发射总时间的计算公式是：总时间=启动档位*启动时间*10+测试档位*测试时间*10。单位：秒。在调试过程中，首先应做好档位设置，由低到高进行选择，启动档位设置在4，启动时间设置在6测试档位设置在4，测试时间设置在17，那么根据公式可以计算出测试总时间为920S。也就是15分钟，设定好档位后进行全水分测定的对比试验。得出一组数据：（如下图）。

通氮法和微波法测全水分的比对试验

从此组数据中分析可以看出，微波干燥法测全水分平均偏低0.52%，而且水分较大的煤更为明显，说明微波干燥的时间长短和功率强度不够，有部分水分在15分钟内没有干燥出来，造成系统偏低。重新调整档位和时间，启动档位设置在5，启动时间设置在7测试档位设置在5，测试时间设置在19，那么根据公式可以计算出测试总时间为1400S。也就是23分钟，设定好档位后进行全水分测定的对比试验。又得出一组数据：（如下图）。

通氮法和微波法测全水分的比对试验

3.结束语

通过全水分测定的对比试验根据实验数据可知，通氮干燥法和微波干燥法测全水分相差0.30%，在允许误差范围内。认为该微波水测定仪档位设置在此范围内最为合理。并要求每月进行一次对比试验，保证全水分测定结果准确可靠。

（作者单位：大唐长春第三热电厂）