空气干燥状态对测试结果的影响



空气干燥状态对测试结果的影响

张芳

新乡豫新发电有限责任公司

[摘要]当前火力发电企业为提高入厂煤质量验收以及入厂、入炉试验室分析结果准确性的监督管控，纷纷采用双化验比对来核验试验室质量验收与管理。本文针对煤质检测过程中各流程对分析结果的影响因素及所采取的措施进行探讨，以其加强双化验比对的准确性与科学性。

[关键词]燃料管控；干燥时间；空气干燥状态；双化验比对

前言

现代煤炭市场起伏波动，错综复杂，地方来煤参差不齐，入厂煤质量验收很难控制。其中以高水分、髙挥发分煤的再现性较差，争议最多，同时双化验差异分析率最高，它对试验室管理、质量控制、设备以及人员的技术要求提出了更高的要求。但同时多元化的进煤结构以及掺烧也是为企业大燃料的顺利开展提供科学依据，多年的工作实践累积使基层采制化操作人员深刻的体会到双化验比对不但提高了现场操作人员的技能水平，更为企业的燃煤监督、质量验收工作保驾护航。

1、未达到空气干燥状态的煤对各项指标有多大影响

众所周知GB/T483-2007《煤炭分析试验方法一般规定》中分析试验煤样定义是达到空气干燥状态的煤样。空气干燥状态：是煤样与空气湿度达到平衡的状态，及连续干燥1h后试样质量变化不超过0.1％，则为达到空气干燥状态。但在实际工作中很多企业在样品干燥过程中追求快捷并未真正达到空气干燥状态，未达到此状态时对测试结果影响到底有多大？

当两个化验室因为差异分析“弹筒热值”的同时，会发现即使是取出存查煤样双方分析出相符的弹筒热值后，低位热值仍然超差。于是将重心前移，发现双方“空干基水分”差别很大，问题的关键找到后，又想知道真正达到空气干燥状态后结果会如何？“空干基水分”具体能影响弹筒热值和收到基低位热值多少卡？

1.1试验过程分析

1.1.1正常化验的两组数据，监督对比化验项目分别是：全水分、灰分、挥发分、全硫、弹筒热值、收到基低位热值（多数电厂结算依据）。

例表1：

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

1.1.2根据指标比对要求双化验测定结果弹筒热值超过标准再现性72卡/克时，需取出存查煤样重新分析化验，其它值不变只做弹筒热值，结果如下：

例表2:

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

1.1.3将双方差异分析后弹筒热值代入公式换算成干基高位热值或收到基低位热值，结果如下：

例表3：

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

得到结论：双化验比对差异分析（存查样）后结果发现弹筒热值虽然在国标允许差范围内，但换算到收到基低位热值后，并未向想象的那样各项指标都符合，问题还是出现在空干基水分上，由于干燥煤样时间或温度不统一，试样未真正达到空气干燥状态，从而造成分析水分差别较大，弹筒热值测试结果出现偏差。但收到基低位热值结果又会影响多少呢？

1.2国标公式判断

1.2.1根据GB/T213-2008煤的发热量测定中高、低位发热量计算公式：

Qgr,ad=Qb,ad-(94.1St,ad+ a* Qb,ad)

Qnet,ar=[(Qgr,ad-206Had)*100-Mar/100-Mad]-23Mar

推断：从公式上可以看出是分母越小，影响结果就越小，热值越高；分母越大，影响结果就越大，热值越低。

公式中基准换算（100-Mad）在分母上，它的大小取决于空干基水分Mad的大小，空干基水分Mad大则分母小；空干基水分Mad小则分母大。

举例计算说明：空干基水分Mad增加则分母小，热值增高；空干基水分Mad减少则分母大，热值降低

Qnet,ar=[(20500-206*2.50)*100-10.0/100-1.20]-23*10=17966J/g

Qnet,ar=[(20500-206*2.50)*100-10.0/100-2.20]-23*10=18156J/g ↓

Qnet,ar=[(20500-206*2.50)*100-10.0/100-3.20]-23*10=18350J/g

Qgr,d=20500*100/(100-1.20)=20749 J/g

Qgr,d=20500*100/(100-2.20)=20961 J/g ↓

Qgr,d=20500*100/(100-3.20)=21178 J/g

结合公式和例题得出结论：使用空干基水分换算干基高位热值或收到基低位发热量时，在其他值固定不变或接近的情况下，空干基水分越大，影响热值越高。当然公式中主要影响热值高低的还有全水分、氢值等指标，如果需要知道影响热值多少，也可以使用相同的方法推断结果。

1.3干燥试验

1.3.1通过干燥时间的不同判断影响到哪些指标

使用同一批次煤，缩分出粒度相同、质量相等的煤样置于浅盘中，在低于50℃干燥箱中分别干燥0.5h、1h、1.5h、2h，制成粉后使用同样的方法和设备进行各项目的分析化验，然后进行对比。

1.3.2换算结果比对

从检测结果上判断水分大，可燃物降低，热值肯定降低，从试验室煤样测试弹筒发热量结果上可以看出热值确实降低了；准确的说，水分对测试结果的影响是毋庸置疑的，首先需要满足的条件是在什么情况下影响哪个基准的热值，只有换算到相同的基准才有可比性。

而挥发分测定需要减去水分校正后，才能得到真正的挥发分产率。测定挥发分时水分挥发出的愈多，挥发分结果自然降低。这套理论只能做为通常情况下，从严格意义上来说，不够全面。同一批煤，同一试验室，在试样未完全达到空干干燥状态时水分含量肯定不同，煤样隔绝空气加热7分钟，根据不同水分损失校正测试结果后，最终挥发分产率是变化不大，但换算到干燥基时由于水分损失的校正会使结果略有偏差。

例表4：

同一批煤

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

例表5：

同一批煤

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

2、结束语

通过大量的分析试验及结果对比，得出结论:

1) 严格按照国标要求的干燥温度与干燥时间操作，确保达到空气干燥状态；

2）对于有双化验对比的企业建议两化验室操作步骤与流程保持一致，尽量减少操作偏差。

从检测结果看每个分析指标影响的程度不一致，充分说明国标规定空气干燥状态是有说服力的，尤其是对变质程度较浅的年轻煤，影响程度更大，所以如正在实施双化验比对的电厂建议统一规范、统一步骤，严格按照国标要求操作，减少各环节差异分析的产生。