论煤质分析的主要指标及质量控制

摘 要：煤质分析主要包括煤的工业分析、元素分析、发热量和煤灰熔融性等指标的测定，对这些概念的正确理解和认识，以及采用规范、标准、科学的采样、制样、检测方法，可以提高煤质分析的准确性。

关键词：煤质分析；煤质检验；质量控制

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.20.069

1 煤炭质量的主要特性指标

（1）发热量（Q）。单位质量的煤完全燃烧时所放出的热量 ，称之为煤的发热量或热值。单位为：焦耳/克（J/g）或兆焦/千克（MJ/kg）。发热量的原单位为卡/克或千卡/千克，1卡=4.1816焦耳。 它是表征煤质好坏的综合性指标，用于测量煤的发热量的仪器为量热仪。

（2）挥发分（V）。煤的挥发分是指煤中的有机组成成分，煤中的挥发分越高，煤越容易着火，固定碳也越容易烧尽。煤的挥发分含量是评价动力用煤的重要条件。检测挥发分的仪器有马弗炉、自动工业分析仪、挥发分测试仪等。

（3）水分（M）。水分是动力用煤的一个重要特性指标，是评定煤经济价值的基本指标，煤中全水分由外在水分和内在水分组成。 外在水分：开采、运输、存储以及洗煤时，煤表面所附着的水分，将煤置于空气中干燥时，煤的外在水分会蒸发掉。内在水分：煤所固有的游离水，在室温条件下，这部分水不易失去。 煤中的水分过高，发热量必然降低，且蒸发还要吸热，降低炉温，使煤不易着火，煤中水分过低，易造成煤粉飞扬，适当的水分则有助于燃烧。检测水分的仪器设备有恒温干燥箱、工业分析仪和微波水分仪等。

（4）灰分（A）。煤中所有可燃成分完全燃烧以及煤中矿物质在一定温度下产生一系列分解、化合等得复杂反应后的残渣即灰分。灰分是煤的主要杂质，灰分在煤燃烧时因分解吸热而大大降低炉温，使煤着火困难，灰分含量高，其发热量一定低，灰分每增加1%，发热量降低约0.4MJ/kg，所以可根据灰分估算出发热量，但估算值误差较大。

（5）硫（S） 。煤中硫可分为可燃硫和不可燃硫，是一个重要的环保指标。 可燃硫燃烧后，虽然放出一部分热量，但会生成SO2和少量的SO3，SO2会从烟囱排放到大气中，污染大气。检测硫含量的仪器为测硫仪。

（6）灰熔点 。煤的灰熔融性是评价煤灰是否容易结渣的一个指标，煤灰在一定温度下开始变形，开始变形的温度称为变形温度（DT），进而软化和流动，故称为软化温度（ST）和流动温度（FT）。煤灰软化温度实际上是开始熔融的温度，故习惯称其为灰熔点（ST）。当炉温达到或超过灰熔点温度时，煤灰就会结成渣块，影响通风和排渣，使炉膛含碳量升高，有时会粘在炉墙管壁或炉排上，恶化传热，造成局部高温，严重影响锅炉的正常运行。所以灰熔融性对锅炉的安全经济运行关系极大。

2 煤质特性检测过程质量控制

煤质特性指标的检测主要包括采样、制样、化验等过程。主要有以下步骤：

（1）采样。煤炭分析的主要误差来源是采样，占到总误差来源的80%。目前采样主要有人工采样和机械化采样两种方式。人工采样，一般都在汽车、火车、船舶上进行，出于安全和科学等因素考虑，原则上不能在带速大于1.5米的输煤皮带上采样。为减少采样给整批煤检测带来的误差，在每次采样前需根据现场情况和国家标准制定采样方案并编制作业指导书。

（2）制样。采完样后，还必须将采取的煤样制成能进行各种特性测定的分析煤样，制样的标准过程可查阅现行国家标准GB474-2008，即将采集的煤样经过反复的破碎、混合、缩分等操作，以逐步减小煤样的粒度和质量，最终制备成能代表原来煤样性质、粒度小于0.2mm的分析用煤样和其他用途、粒度的样品。制样过程的误差来源占总误差来源的16%。为减少制样带来的误差，需保持制样用设备的清洁，避免煤样在制样过程被污染；另外需对制样的主要设备如二分器、缩分装置等进行精密度核验。

（3）化验。化验主要包括工业分析、元素分析、发热量、灰熔点等指标的分析检测，按照相应国家标准进行。化验在煤质分析整个误差来源中仅占4%，但化验是整个煤质分析过程中最终结果的体现，如果化验结果出现偏差甚至不准确，就会造成质量事故，影响整批煤的结果，所以说在煤质分析全过程中各个环节和步骤同等重要。为减少化验误差，需对人、机、料、法、环、测进行控制，同时采取其他质量控制计划，以保证煤质分析结果的准确性。

质量控制主要是針对化验环节，可以采用能力验证、测量审核、标准物质核验、留样再测、人员比对、实验室间比对等方式。

3 煤质分析过程中应注意的事项

（1）制定正确的抽样方法。抽样必须具有代表性，这是保证检验结果有效性的第一步，因此抽取样品时要注意以下几点：抽样前，抽样人员应进行业务培训、熟悉抽样标准、明确采样目的。在现场操作时，根据现场情况和国家标准规定制定切实可行的采样方案并有效实施，以抽取有代表性的样品。

（2）及时制备样品。在煤炭检验中，制样是一个不可忽略过程。对此，GB474 中作了严格的规定。因此，制样一定要严格按照标准，不得随意更改标准中的程序，以减少煤样水分的损失和避免煤样污染，并制备出有代表性的样品。

（3）选取合适的标准和方法。检测必须选取正确的标准和合适的方法，出具的检验报告才具有效力。煤炭检验中主要执行的标准有国标和行标两种，选择好了标准，就应依据标准规定的检测方法检测。所选仪器的方法原理一定要符合相关标准，仪器的精密度和准确度一定要经过权威机构检定或校准后方可使用。

（4）正确使用和维护仪器。计量器具和检测仪器的示值精确是保证检验结果准确的基础。检测仪器从选择、申购、验收、检定、使用、维修都应建立一套科学有效的管理制度，并且使每个环节都切实可行地处于可控制状态下，才能使检测仪器保持良好的运行状态，从而更好的为检测服务。

（5）数据记录与处理。在样品的检测过程中，原始数据的记录应与检测工作同步进行，要具备专用的记录表，如果用电脑进行记录的要保持记录的可靠性和保密性。

4 结语

作为分析检测人员，只有充分理解煤炭特性的主要特性指标，严格遵守检测规程，严格执行相关标准，不断提高煤炭检测的准确性，才能更好的为煤炭生产企业和用户服务。

作者简介：康宁（1979-），女，安徽合肥人，本科，本站质量负责人。