火電廠煤質(zhì)檢測中誤差來源及控制

張海振

華電濰坊發(fā)電有限公司 山東 濰坊 261204

引言

煤質(zhì)檢測是指通過煤的采樣、制樣、化驗(yàn)來測定煤中全水分、空氣干燥基水分、灰分、揮發(fā)分、發(fā)熱量、全硫、碳、氫、煤灰熔融性等煤質(zhì)特性指標(biāo)的過程。從整個(gè)煤質(zhì)檢測過程看,誤差來源多樣、占比不同,煤質(zhì)檢測結(jié)果對火電廠入廠煤質(zhì)驗(yàn)收和入爐煤質(zhì)監(jiān)督及鍋爐穩(wěn)定運(yùn)行會(huì)產(chǎn)生較大的影響。從有效減小誤差的角度,采取控制措施,使檢測結(jié)果更準(zhǔn)確,對煤質(zhì)監(jiān)控、鍋爐穩(wěn)定運(yùn)行有指導(dǎo)意義,因此,通過來源分析和改進(jìn)控制來減小煤質(zhì)檢測誤差顯得十分必要。

1 煤質(zhì)檢測全過程的誤差來源

1.1 煤的采樣階段誤差 采樣是煤質(zhì)檢測的第一個(gè)階段,采樣誤差在采制化總誤差中往往占最大比例,只有當(dāng)采集到的煤樣能代表整批煤的平均性質(zhì),才能保證化驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確。采樣階段產(chǎn)生的初始誤差會(huì)存在后續(xù)制樣和化驗(yàn)階段,影響最后測定結(jié)果。采樣方案精密度不符合要求、采樣單元數(shù)和子樣數(shù)不足、采樣方法不適當(dāng)?shù)惹闆r下所采煤樣代表性差,此外,不同的采樣場景要選用適當(dāng)?shù)牟蓸臃椒?在移動(dòng)煤流采樣和火車、汽車、煤堆和輪船等靜止煤采樣時(shí)子樣分布不合理會(huì)嚴(yán)重影響采樣誤差。

由于煤的粒度離析和不均勻性,采樣時(shí)要根據(jù)煤質(zhì)情況確定適當(dāng)?shù)牟蓸臃椒ê筒蓸庸ぞ?采樣工具要根據(jù)煤樣粒度選取適當(dāng)?shù)某叽缫?guī)格。采樣方案和采樣方法要符合國標(biāo)要求,實(shí)際操作要符合技術(shù)要求。采樣點(diǎn)分布、試樣質(zhì)量、總樣量不符合標(biāo)準(zhǔn)會(huì)導(dǎo)致所采樣品的代表性下降,產(chǎn)生系統(tǒng)誤差。

1.2 煤的制樣階段誤差 煤樣的制備是指從采取的原始煤樣通過使用制樣設(shè)備和工具經(jīng)過一定的制樣程序獲得分析或試驗(yàn)煤樣的過程。制樣是一個(gè)樣品不斷破碎、不斷縮分的過程,煤樣量越來越少,煤樣粒度越來越小,制樣誤差有時(shí)對結(jié)果的影響不小于采樣誤差。大量原始煤樣通過制樣得到少量用于分析煤質(zhì)特性的試驗(yàn)樣品,只有分析煤樣和原始煤樣的性質(zhì)越接近時(shí),制樣過程精密度就越高,所制備樣品代表性越好。

在制樣過程中由于混入其它非煤物質(zhì)或樣品損失,會(huì)影響樣品中煤的質(zhì)量,無形中改變了樣品煤質(zhì)成分含量?？s分階段使用不適當(dāng)?shù)目s分工具或縮分方法會(huì)使留樣和棄樣產(chǎn)生差異,帶來系統(tǒng)偏差。一般分析試驗(yàn)煤樣的制備需要達(dá)到空氣干燥狀態(tài),在磨制煤粉前需要空氣環(huán)境干燥或烘箱干燥,為提高制樣效率,通常選用烘箱干燥,不同煤質(zhì)對干燥溫度范圍有嚴(yán)格的要求,超出溫度上限會(huì)使煤樣過度干燥,并且可能造成煤樣的氧化變質(zhì),使得煤樣的物理性質(zhì)及化學(xué)性質(zhì)發(fā)生變化,造成測定結(jié)果的嚴(yán)重偏離。煤樣具有很強(qiáng)吸水性,制備好的煤樣要裝入封閉良好的容器中。

1.3 化驗(yàn)階段的誤差 化驗(yàn)階段一般采用高準(zhǔn)確度的國家標(biāo)準(zhǔn)方法或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行煤質(zhì)檢測,化驗(yàn)誤差主要是人的誤操作或設(shè)備狀態(tài)異常造成的,人是檢測設(shè)備、儀器、工具的主要操作者,由于理解偏差、習(xí)慣性操作、采集數(shù)據(jù)等人員間的差異給測定帶來了誤差。在使用各種檢測儀器時(shí)對儀器操作規(guī)程和作業(yè)指導(dǎo)書理解不透徹、不能按照操作要點(diǎn)進(jìn)行規(guī)范操作,或在結(jié)果計(jì)算時(shí)不嚴(yán)格依據(jù)判定規(guī)則和數(shù)據(jù)修約規(guī)則進(jìn)行結(jié)果判定和數(shù)據(jù)修約也可能產(chǎn)生較大誤差。因此,化驗(yàn)人員必須要細(xì)心負(fù)責(zé),堅(jiān)持工作流程標(biāo)準(zhǔn)化、操作細(xì)節(jié)規(guī)范化、養(yǎng)成良好的習(xí)慣,減小操作誤差。

2 煤質(zhì)檢測中誤差的控制

2.1 掌握采制樣操作技術(shù)要點(diǎn) 采樣和制樣所用的設(shè)備或工具要通過性能檢定,定期進(jìn)行精密度試驗(yàn)。要嚴(yán)格依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)方法作業(yè),在采樣過程中控制采樣工具適當(dāng)、采樣點(diǎn)正確定位、足夠的子樣數(shù)和子樣量等關(guān)鍵點(diǎn)。破碎、摻合、縮分和空氣干燥是制樣的幾步主要操作,制樣員要牢記操作要點(diǎn)和注意事項(xiàng),能根據(jù)不同煤質(zhì)特點(diǎn)做出適當(dāng)調(diào)整,確保制備的一般分析試驗(yàn)煤樣能代表整批被采樣煤。

2.2 降低化驗(yàn)誤差 為了減小化驗(yàn)階段的誤差,首先,對同一項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)中提供的多種測定方法,要選用適當(dāng)?shù)?、?zhǔn)確性較高的標(biāo)準(zhǔn)檢測方法。試驗(yàn)前要啟動(dòng)電子天平和儀器進(jìn)行預(yù)熱、校準(zhǔn),此外,在測試過程中,可以采用不加煤樣的方法進(jìn)行空白試驗(yàn),通過扣除空白試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行校正。樣品稱量時(shí)充分?jǐn)嚢铇悠?多點(diǎn)取樣,確保樣品均勻。

2.3 增強(qiáng)人員技能 準(zhǔn)確的試驗(yàn)結(jié)果需要高超的操作技能,因此高質(zhì)量的煤檢工作需要打造一支業(yè)務(wù)精湛、作風(fēng)優(yōu)良的煤質(zhì)檢測隊(duì)伍。要把作業(yè)人員的技術(shù)培訓(xùn)納入日常工作當(dāng)中,在工作中訓(xùn)練,在訓(xùn)練中提高,精益求精,堅(jiān)持一線匠人精神。規(guī)定樣品抽檢比例,定期抽檢樣品,加強(qiáng)煤質(zhì)檢測監(jiān)督,統(tǒng)計(jì)樣品抽檢合格率,并且通過抽檢合格率獎(jiǎng)懲制度來不斷增加人員的主動(dòng)性和責(zé)任心。

2.4 更新檢測方法 煤質(zhì)檢測儀器是測定準(zhǔn)確結(jié)果的保證,隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步及煤炭采制化設(shè)備制造廠家的產(chǎn)品的更新?lián)Q代,不斷優(yōu)化現(xiàn)有產(chǎn)品的弊端,各類新型智能化的煤質(zhì)檢測設(shè)備相繼研發(fā)出來。目前,已有研發(fā)企業(yè)推出了全自動(dòng)采樣、制樣系統(tǒng),機(jī)器人智能化驗(yàn)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了燃煤采、制、化作業(yè)的全流程無人干預(yù)自動(dòng)作業(yè)和閉環(huán)管控,降低了人為因素的影響,同時(shí)提高了工作效率。這些設(shè)備具有精度更高、操作更便捷、性能更穩(wěn)定的特點(diǎn),為煤質(zhì)檢測質(zhì)量的提升提供了有力的保障。一些大型火力發(fā)電企業(yè)應(yīng)定期更新檢測設(shè)備,結(jié)合燃料管理現(xiàn)狀優(yōu)化現(xiàn)有檢測技術(shù)條件,不斷提高煤質(zhì)檢測水平。

3 結(jié)語

煤質(zhì)檢測過程中出現(xiàn)誤差是不可避免的,但能通過對人員、設(shè)備、環(huán)境、方法的控制最大程度上減小誤差,提高煤質(zhì)化驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。結(jié)合對煤質(zhì)檢測知識及國家標(biāo)準(zhǔn)的學(xué)習(xí)和實(shí)際經(jīng)驗(yàn),探究了煤質(zhì)檢測過程的誤差來源,提供了減小誤差的方法,對火電廠煤質(zhì)驗(yàn)收、煤質(zhì)監(jiān)督和鍋爐燃燒提供有力支持。