论文部分内容阅读
[摘 要]煤炭是我国极为重要的能源，煤炭质量的高低影响到能源的转化效率。为此就需要通过煤质化验技术来进行质量的检测。本文研究的内容主要分析煤质化验技术具体应用以及几点常见问题的解决措施，从而为提升煤质化验技术的水平提供一定的参考。
[关键词]煤质化验；误差；措施
中图分类号：H472.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）15-0188-01
一、引言
在我国经济快速增长的大背景下，我国能源的消耗水平显著增加。而目前我国最为主流的一种资源就是煤炭，而煤炭资源的质量会对能源转化产生直接的影响。为了能够应用品质更好的煤炭资源，就需要通过更加科学的检验技术来对其进行检测和化验。目前煤质化验工作整体较为复杂，所涉及到的相关技术都有着较为严格的要求。相关的检验工作者不仅要具有良好的检测工作能力，同时还需要具有良好的心理素质，并能够针对问题能进行灵活的解决。因为在煤质检测过程中，会出现各种各样的误差，为了能够有效的规避这些误差就需要采用相对的解决措施。正是如此，本文通过对目前主流的检测技术的应用进行分析，最后对常见的问题的解决措施进行了分析，从而为提升煤质检测水平提供一定的参考。
二、煤质化验主要技术的应用分析
（一）发热量的检测
煤质的高低可以通过发热量来进行衡量，对于发热量的检测，主要采用相关的检测设备进行检测，其单位为焦耳。在检测这项参量时，需要提前构建相关的条件：第一，测量发热量的实验室必须要具有独立性，不能够和其他实验室融为一体。第二，检测发热量的实验室的内部环境温度要控制在15至30摄氏度之间。另外为了防范温度的剧烈变化，需要将环境温度控制在1摄氏度之内。第三，要规避实验室内部存在着空气对流问题，同时要尽可能的关闭门窗。第四，规避阳光的直射，实验室门窗位置应该布置在北面，这样可以有效的提升检测精度。第五，在实验时，必须要保障氧气的充足性，确保充分的燃烧煤炭。另外在化验过程中，还需要严格按照规章制度来进行，提升数据的精确性。
（二）挥发分的检测
挥发分同样是一个衡量煤质的重要指标，它的概念就是样本煤和空气进行隔绝，然后在一定温度下，通过加热产生的气体和液体的总和。具体的检测方法就是选择1g样品煤，将其放入坩埚，在900摄氏度环境下加热7分钟，然后检测相应的液体和气体。如果它们的含量较高，说明这个煤炭的质量就会越高。当获得了这个数据之后，也能够指导这类煤炭资源的具体使用范围。
（三）水分的检测
煤炭中的水分包括了内在水分以及表层水分。对于前者而言，又被称作固有水分，通常是在煤炭的毛细管中。对于后者来说，则是有利水分，主要存在于煤炭的表层，或者细缝中。水分越高，煤炭的可燃性就会下降，发热量也会下降。如果煤炭中的水分超出11%，那么煤炭的可燃性会显著下降，甚至会导致设备不能正常运转。此外，水分越高，运输成本也会越高，而且煤炭的性能也会显著下降。因此在煤质化验环节，需要注重对水分的检测。
（四）灰分的检测
煤炭中所含有的可以燃烧的物质在充分燃烧之后形成的残渣就是所谓的灰分。针对煤炭来说，它的灰分还包括了在185摄氏度环境中，通过加热产生的不能充分分解，并在燃烧之后所留下的物质。通常煤炭在燃烧时，灰分不会产生热量，甚至还会吸收热量。所以灰分含量越高，那么煤炭的发热量就会越低。如果煤炭的灰分越高，就越容易导致设备锅炉不能够正常运行。测量灰分的方法通常采用灰皿、石棉板以及高温度进行检测，在测量时必须要采用正确的方法，按照正确的步骤来进行，这样才能够提升灰分的检测精度。
（五）含硫量的检测
煤炭在燃烧过程中会产生较多的二氧化硫以及硫化氢等，这些物质会对空气产生较大的危害，同时也会对锅炉设备产生较为显著的破坏效应。如果煤炭的含硫量高，就容易腐蚀锅炉，并产生结焦现象。设备的运行效率就会大打折扣，甚至危害设备的健康运行。所以在煤质的化验检测时，必须要对煤炭的含量进行检测，而检测的方法主要采用高温燃烧法、艾氏重量法等。
（六）碳氢元素的检测
在测量煤质时，碳氢元素含量的多寡同样是一个重要的参考指标，测量碳氢元素的方法主要是三节炉检测法，其中第一节电炉主要用以燃烧样品，第二节电炉则是用以燃烧氧化反应后那些没有被氧化的物质，第三节电炉则是对整个燃烧过程进行补充，确保样品的充分燃烧，整个过程都在密闭环境下进行。在测试碳氢元素时，必须要让样品进行充分的燃烧，只要经过充分燃烧，就能够将煤炭中的碳氢元素充分转换成二氧化碳和水，从而准确的测量煤质中碳氢元素的含量。另外在燃烧煤炭过程中，还需要清除干扰元素，确保将纯净的水和二氧化碳转入至碳氢检测仪器中。最后还需要采用适当的吸收剂，让二氧化碳和水能被定量的吸收。此外在检测过程中还需要保障一定的气体流速，这样才能够保障样品煤被充分的燃烧。
（七）锗、镓等稀有元素的检测
由于煤炭在形成矿产资源过程中吸收了很多微量的金属元素，比如锗、镓等微量金属元素，下面就来分析一下镓元素的测量方法：将样品煤进行灰化之后，然后使用硫酸、盐酸以及氢氟酸等混合酸，然后构成一个6mol/L的盐酸溶液。或者将燃烧的煤灰使用碱进行熔融，并使用盐酸进行酸化，在蒸干之后，让硅酸脱水，进而勾兑成6mol/L盐酸溶液。然后在此溶液中滴入三氯化钛溶液，然后就可以将测试样品中的铁、铊等元素还原成低价，进而取消这些元素的干扰。接着滴入罗丹明B溶液，让其和氯镓酸进行反映，进而形成带有颜色的络合物，接着应用笨-乙醚进行萃取，最后使用分光光度计进行对色分析，就可以检测出镓元素的含量。
三、煤质化验环节常见问题以及解决措施分析
（一）检测发热量时器皿出现样品煤没有充分燃烧的问题解决措施
在煤质化验过程中，针对发热量的检测，在燃烧器皿之内出现没有充分燃烧的样品煤。这些样品煤没有被充分燃烧，就说明难以精确的测试出它的发热量，检测的精确性就会下降。针对这个问题，化验人员必须要认真分析原因来进行解决，具体可以从下面几个方面来进行：第一，从样品煤身上找原因，查看是否是因为样品煤的挥发分低、含水量高等原因造成。如果是该原因，那么需要更换样品煤。第二，查看氧气供应是否存在着问题，如果氧气压力不足，就会导致氧弹泄气问题。所以针对这个问题，就需要提升它的压力，确保其密闭性能良好。第三，查看燃烧器皿的位置是否出现问题，或者充氧速度是否过快。如果是这个原因，就需要调整充氧速度，同时调整燃烧器皿。第四，查看点火丝是否出现问题，如果点火丝深入煤粉中，就会导致样品煤不能充分燃烧，此时就需要对点火丝的深度进行调整。
（二）在燃烧器皿中难以点火问题的解决措施
在燃烧器皿中难以点火，解决措施主要为：第一，首先分析样品煤，查看样品煤的水分是否过高、挥发分是否过低、样品煤的颗粒是否过粗等。如果是这些因素导致，就需要更换样品煤。第二，分析供氧。如果充氧压力过小，氧气泄露，必然会导致点火困难。此时就需要提升密封性，确保氧气压力。第三，检查点火丝和点火开关。确保其接触良好。第四，要对燃烧器皿进行检查，防范点火丝和另一个电极接触，进而引发短路问题。也就是要确保燃烧器皿本身功能正常。
四、结语
总而言之，想要提升煤炭资源的利用效率，就需要提升煤质化验技术水平，也就是需要对水分、挥发分、灰分、含硫量以及发热量等指标进行科学的检测，并在检测过程中解决可能影响检测质量的问题，提升化验精度，进而为科学的利用煤炭资源提供重要的技术支持。
参考文献
[1] 吴铭.煤质化验技术的应用及常见问题的解决方法研究[J].科技展望. 2014（15）.
[2] 佟丽.浅析煤质化验技术的应用[J].科技创新与应用.2013（26）.
[3] 张海芳.浅谈煤质化验技术的应用及常见问题的解决[J].能源与节能. 2012（11）.
[关键词]煤质化验；误差；措施
中图分类号：H472.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）15-0188-01
一、引言
在我国经济快速增长的大背景下，我国能源的消耗水平显著增加。而目前我国最为主流的一种资源就是煤炭，而煤炭资源的质量会对能源转化产生直接的影响。为了能够应用品质更好的煤炭资源，就需要通过更加科学的检验技术来对其进行检测和化验。目前煤质化验工作整体较为复杂，所涉及到的相关技术都有着较为严格的要求。相关的检验工作者不仅要具有良好的检测工作能力，同时还需要具有良好的心理素质，并能够针对问题能进行灵活的解决。因为在煤质检测过程中，会出现各种各样的误差，为了能够有效的规避这些误差就需要采用相对的解决措施。正是如此，本文通过对目前主流的检测技术的应用进行分析，最后对常见的问题的解决措施进行了分析，从而为提升煤质检测水平提供一定的参考。
二、煤质化验主要技术的应用分析
（一）发热量的检测
煤质的高低可以通过发热量来进行衡量，对于发热量的检测，主要采用相关的检测设备进行检测，其单位为焦耳。在检测这项参量时，需要提前构建相关的条件：第一，测量发热量的实验室必须要具有独立性，不能够和其他实验室融为一体。第二，检测发热量的实验室的内部环境温度要控制在15至30摄氏度之间。另外为了防范温度的剧烈变化，需要将环境温度控制在1摄氏度之内。第三，要规避实验室内部存在着空气对流问题，同时要尽可能的关闭门窗。第四，规避阳光的直射，实验室门窗位置应该布置在北面，这样可以有效的提升检测精度。第五，在实验时，必须要保障氧气的充足性，确保充分的燃烧煤炭。另外在化验过程中，还需要严格按照规章制度来进行，提升数据的精确性。
（二）挥发分的检测
挥发分同样是一个衡量煤质的重要指标，它的概念就是样本煤和空气进行隔绝，然后在一定温度下，通过加热产生的气体和液体的总和。具体的检测方法就是选择1g样品煤，将其放入坩埚，在900摄氏度环境下加热7分钟，然后检测相应的液体和气体。如果它们的含量较高，说明这个煤炭的质量就会越高。当获得了这个数据之后，也能够指导这类煤炭资源的具体使用范围。
（三）水分的检测
煤炭中的水分包括了内在水分以及表层水分。对于前者而言，又被称作固有水分，通常是在煤炭的毛细管中。对于后者来说，则是有利水分，主要存在于煤炭的表层，或者细缝中。水分越高，煤炭的可燃性就会下降，发热量也会下降。如果煤炭中的水分超出11%，那么煤炭的可燃性会显著下降，甚至会导致设备不能正常运转。此外，水分越高，运输成本也会越高，而且煤炭的性能也会显著下降。因此在煤质化验环节，需要注重对水分的检测。
（四）灰分的检测
煤炭中所含有的可以燃烧的物质在充分燃烧之后形成的残渣就是所谓的灰分。针对煤炭来说，它的灰分还包括了在185摄氏度环境中，通过加热产生的不能充分分解，并在燃烧之后所留下的物质。通常煤炭在燃烧时，灰分不会产生热量，甚至还会吸收热量。所以灰分含量越高，那么煤炭的发热量就会越低。如果煤炭的灰分越高，就越容易导致设备锅炉不能够正常运行。测量灰分的方法通常采用灰皿、石棉板以及高温度进行检测，在测量时必须要采用正确的方法，按照正确的步骤来进行，这样才能够提升灰分的检测精度。
（五）含硫量的检测
煤炭在燃烧过程中会产生较多的二氧化硫以及硫化氢等，这些物质会对空气产生较大的危害，同时也会对锅炉设备产生较为显著的破坏效应。如果煤炭的含硫量高，就容易腐蚀锅炉，并产生结焦现象。设备的运行效率就会大打折扣，甚至危害设备的健康运行。所以在煤质的化验检测时，必须要对煤炭的含量进行检测，而检测的方法主要采用高温燃烧法、艾氏重量法等。
（六）碳氢元素的检测
在测量煤质时，碳氢元素含量的多寡同样是一个重要的参考指标，测量碳氢元素的方法主要是三节炉检测法，其中第一节电炉主要用以燃烧样品，第二节电炉则是用以燃烧氧化反应后那些没有被氧化的物质，第三节电炉则是对整个燃烧过程进行补充，确保样品的充分燃烧，整个过程都在密闭环境下进行。在测试碳氢元素时，必须要让样品进行充分的燃烧，只要经过充分燃烧，就能够将煤炭中的碳氢元素充分转换成二氧化碳和水，从而准确的测量煤质中碳氢元素的含量。另外在燃烧煤炭过程中，还需要清除干扰元素，确保将纯净的水和二氧化碳转入至碳氢检测仪器中。最后还需要采用适当的吸收剂，让二氧化碳和水能被定量的吸收。此外在检测过程中还需要保障一定的气体流速，这样才能够保障样品煤被充分的燃烧。
（七）锗、镓等稀有元素的检测
由于煤炭在形成矿产资源过程中吸收了很多微量的金属元素，比如锗、镓等微量金属元素，下面就来分析一下镓元素的测量方法：将样品煤进行灰化之后，然后使用硫酸、盐酸以及氢氟酸等混合酸，然后构成一个6mol/L的盐酸溶液。或者将燃烧的煤灰使用碱进行熔融，并使用盐酸进行酸化，在蒸干之后，让硅酸脱水，进而勾兑成6mol/L盐酸溶液。然后在此溶液中滴入三氯化钛溶液，然后就可以将测试样品中的铁、铊等元素还原成低价，进而取消这些元素的干扰。接着滴入罗丹明B溶液，让其和氯镓酸进行反映，进而形成带有颜色的络合物，接着应用笨-乙醚进行萃取，最后使用分光光度计进行对色分析，就可以检测出镓元素的含量。
三、煤质化验环节常见问题以及解决措施分析
（一）检测发热量时器皿出现样品煤没有充分燃烧的问题解决措施
在煤质化验过程中，针对发热量的检测，在燃烧器皿之内出现没有充分燃烧的样品煤。这些样品煤没有被充分燃烧，就说明难以精确的测试出它的发热量，检测的精确性就会下降。针对这个问题，化验人员必须要认真分析原因来进行解决，具体可以从下面几个方面来进行：第一，从样品煤身上找原因，查看是否是因为样品煤的挥发分低、含水量高等原因造成。如果是该原因，那么需要更换样品煤。第二，查看氧气供应是否存在着问题，如果氧气压力不足，就会导致氧弹泄气问题。所以针对这个问题，就需要提升它的压力，确保其密闭性能良好。第三，查看燃烧器皿的位置是否出现问题，或者充氧速度是否过快。如果是这个原因，就需要调整充氧速度，同时调整燃烧器皿。第四，查看点火丝是否出现问题，如果点火丝深入煤粉中，就会导致样品煤不能充分燃烧，此时就需要对点火丝的深度进行调整。
（二）在燃烧器皿中难以点火问题的解决措施
在燃烧器皿中难以点火，解决措施主要为：第一，首先分析样品煤，查看样品煤的水分是否过高、挥发分是否过低、样品煤的颗粒是否过粗等。如果是这些因素导致，就需要更换样品煤。第二，分析供氧。如果充氧压力过小，氧气泄露，必然会导致点火困难。此时就需要提升密封性，确保氧气压力。第三，检查点火丝和点火开关。确保其接触良好。第四，要对燃烧器皿进行检查，防范点火丝和另一个电极接触，进而引发短路问题。也就是要确保燃烧器皿本身功能正常。
四、结语
总而言之，想要提升煤炭资源的利用效率，就需要提升煤质化验技术水平，也就是需要对水分、挥发分、灰分、含硫量以及发热量等指标进行科学的检测，并在检测过程中解决可能影响检测质量的问题，提升化验精度，进而为科学的利用煤炭资源提供重要的技术支持。
参考文献
[1] 吴铭.煤质化验技术的应用及常见问题的解决方法研究[J].科技展望. 2014（15）.
[2] 佟丽.浅析煤质化验技术的应用[J].科技创新与应用.2013（26）.
[3] 张海芳.浅谈煤质化验技术的应用及常见问题的解决[J].能源与节能. 2012（11）.