摘 要:燃煤发电是我国目前主要的电力生产形式,而燃煤成本在发电成本中占比高达70%。燃煤质量不仅影响价格和成本,而且直接影响电力的安全生产和达标排放,因此煤质的准确检测对提高资源利用率、降低发电成本具有重要意义。火电厂必须充分发挥自身的专业特点,运用科学的检测方法,最大限度地避免误差,提高煤质检测的准确性。
关键词:煤质化验;提升对策
对燃煤进行采样、制样和化验,是获取煤炭质量的基本手段,检测数据的准确性为机组的良好稳定运行、配煤掺烧、指标核算等把脉。影响煤质化验的因素较多,如人员素质、仪器设备、方法选择使用、环境设施、质量控制等。本文在分析影响煤质化验质量因素的基础上,提出了控制煤质化验质量的措施,将影响结果的所有因素都控制在要求内。
1煤质化验的意义
煤炭是由多种物质构成的,性质复杂成分多样,需要通过化验确定其质量。由于煤炭本身复杂的性质使得煤质化验容易受到各种因素的影响,导致化验结果缺乏准确性。通过煤质化验可对煤炭成分和性质进行有效的化验和测定,更加满足煤炭利用和生产过程中的适用性,通过深入分析煤质结构可进一步掌握煤质的变化规律。衡量煤炭质量的标准主要是其热值、挥发分、水分、灰分和硫含量。在特定的环境中煤被充分燃烧,发热量越高,煤质越好;挥发分是燃烧的重要特性,含挥发分多的煤易着火、火焰长;煤的水分含量越高,燃烧越困难;灰分会使煤中可燃元素的含量相对减少,使受热面积灰、结渣,影响燃烧与燃尽及锅炉的运行;煤燃烧中产生的二氧化硫等气体会对周围环境造成危害,也会造成锅炉腐蚀结焦。
2煤质化验误差
煤质分析中由于检测仪器、检测人员及检测方法的误差,其结果出现误差是必然的。煤质分析质量是以检测结果误差的大小来衡量的。通过对煤质检测过程的质量控制、误差分析和采取必要的措施和手段,可以尽量减少误差,把误差控制在允许的范围内,从而有助于提高检测结果的质量及检测人员的检测技术水平。
2.1 系统误差
在测定过程中由于某些固定的原因造成的误差为系统误差。根据产生误差的原因不同,系统误差分为方法误差、仪器误差、试剂误差、操作误差和环境误差。其中方法误差的造成绝大部分原因是不完善的化验方法引起的,如库仑滴定法测煤中的全硫含量时,由于无法对SO3进行电解滴定,使得硫的测定结果总是偏低。仪器误差如测定挥发分时高温炉控温仪表指示偏高,使测定结果偏高。操作误差与环境条件误差也是不能忽略的,化验人员不规范操作带来的影响随意性大,很难量化。环境误差则是因为当时环境的变化影响了化验结果的判断。
2.2 随机误差
随机误差是指在煤质检测过程中,由于一些偶然因素造成的误差,具体到检测过程中各个环节的分析。如样品不可能是绝对均匀的,取样前没有充分混合全部煤样 ,使得称出的煤样代表性不强 ,造成测定结果偏高或偏低;检测人员操作也不可能每次都一致,例如氧弹充氧时,充氧速度及维持一定压力的时间有快有慢,有长有短等,故随机误差在测试操作中是不可避免的。
3 提升煤质化验准确率的对策
3.1加强人员培训,提升业务技能
实验室应确定培训计划,人员经过专业培训,还应持续岗位培训,包括新标准的宣贯、新知识更新等。人员应职责明确并保证人员具有操作仪器设备、检测实施、方法选择、结果评价、识别偏离、质量控制等的能力。要严格执行集团公司燃料质量检验人员持证上岗制度,达不到上岗要求的人员不允许上岗;侧重开展日常岗位培训,组织有针对性的培训,做到点面兼顾,提升整体技术业务素质,坚持开展大讲堂、大练兵、大比武活动,按照缺什么补什么的原则,开展现场培训,从学习理论知识到实际操作,到掌握各项规章制度,识别风险,设备故障检测;积极开展相应的技术交流,对其他人的经验加以优化与借鉴,进而有效的提高人员综合能力,确保煤质化验的准确性。
3.2 优化煤炭检验技术,降低质检误差
3.2.1控制燃煤的采样和制样
在误差的相关统计中,在测试误差原因中,采样误差占80%,制样误差占16%,分析误差占4%。我们可以看出误差的主要是采样,其次是制样。煤炭是一种非常不均匀的物质,保证样品的代表性才能提高煤炭质量化验分析的准确性。我们要严格按照国标要求进行燃煤采样和制样,定期核对采样方案、制样方案以及偏倚和精密度,使少量试样能将总体各项性能反映出来且代表原煤性质,保证煤样数据准确安全。所有智能化设施及时进行设备精密度核验、整机偏倚试验和全水分偏倚试验,完善设备定期试验工作,全面掌握设备运行工况和性能。在规定的采、制样机出料粒度筛分试验、人工制样与全自动制样机对比试验的基础上,增加不同缩分比下采样机子样量对比试验,留样与弃样对比试验、全自动制样机各环节损失试验。
在对制样环节进行管理时,实行制样环节“双样制”。在制样过程中,每个批次的煤样制备、缩分后,留取3mm存查样、分析样、抽查样三份。0.2mm分析样每个样品制备成两份,一份交化验分析用,另一份制样环节留存备查。制样过程中控制好干燥误差,在烘干过程中尽可能防止煤样性质发生变化。
3.2.2控制煤质化验的质量
(1)煤样样品管理
煤样在送达化验室前,样品要做好保存,保持被采前的原始性。全水分测定的6mm样品要注意储存中的密封性,要尽快送到化验室,送到化验室应立即化验;0.2mm煤样在送到化验室前确定达到空气干燥状态,煤样制备后要置于干燥密封的容器中。
分析试验取样前,应将煤样充分混匀,应尽可能从煤样容器的不同部位,用多点取样法取样。
(2)设施与环境因素
实验室的设施和环境应能保证采制化工作的准确实施。实验室要确保环境条件不会使检测结果无效或对检测质量有不良影响。设施和环境应满足相关的规范、方法的要求,如煤质分析中发热量的测定,要求进行测定的试验室应为单独房间,室温要求保持相对稳定,无强烈空气对流,避免阳光照射,为达到要求,试验室要有控制设施如空调,要有监测设施如温湿度计。
(3)方法的选择和使用
实验室应按照相关标准,使用合适的方法。煤质检测应严格执行所选的标准方法,如煤质检测中的重复检测,有的实验室只做单次测定。煤质检测方法虽选择了现行有效的国标,但也不能保证所有检测人员操作的一致性,实验室应结合本实验室的实际情况、人员素质制定相应的作业指导书,以便于检测人员的一致性。同时标准方法的学习贯彻要到位,确保各项操作按照标准程序进行。针对常见问题,要给予高度重视,总结出常见操作错误和容易出错的环节,认真对待煤质检验过程中的不规范操作。
(4)仪器设备管理
在煤质化验工作开展过程中,其工作得以顺利进行的关键是选择规定要求的测量仪器,并按照仪器说明来对其进行操作。实际上,测量仪器精确度的高低将会直接决定煤质化验结果的准确性与否。因此检测仪器从选购、验收、使用、维护等都应建立一机一台账,建立设备基础台账和检修台账,详细记录化验设备的检定、校准和日常设备故障,消缺记录。目前设备自动化水平越来越高,对设备管理提出了更高要求,严格按照技术监督管理办法要求,将设备管理责任细化到人,加强设备日常检查维护,发现问题及时处理,提高设备可靠性,保证仪器设备健康、精准和稳定性。
实验室内所有计量用仪器设备(天平、热量计、工业分析仪、水分仪、测硫仪、元素分析仪、温湿度计等)应经定期检定、校准,非计量用仪器设备(充氧仪、空调等)应经定期检查,应制定仪器设备计划,仪器设备在投入使用前应送到有法定计量机构去检定,以保证结果的准确性。对使用频繁、稳定性差的仪器设备定期适应有证标准物质对仪器设备进行期间核查,以确定其在检定或校准合格期内工作正常。
(5)实验室质量控制管理
实验室应制定质量控制计划以监控检测结果的有效性。严格执行质量控制程序,建立质量控制原始记录或台账,所有设备每天检测前或使用中均使用有证标准物质进行质量控制,如全硫测定期间应使用标煤,对测硫仪的稳定性和标定的有效性进行核查。如果发现问题应及时进行分析,查找原因和解决问题,质量控制达不到要求和未查到问题前不得进行化验。要开展利用质量控制图对标准煤样检测结果进行统计分析和质量跟踪,以确保化验室所有检测人员、仪器设备检测环境基本可控、在控,避免煤样化验结果出现问题,保证了煤炭化验结果准确。
3.2.3存查样定期抽检
抽查是煤化验室质量控制的重要手段之一。监督抽查是对火电企业煤质检测能力、管理水平的检验,提高了煤炭质量检验工作水平,加强煤炭验收过程监督管理,提升燃料管理水平。实验室要依靠自己内部的技术力量,细化管理,积极开展公司内部煤质对比监督,每月对存查样进行抽样检测,抽检率不低于5%,最少抽检10个煤样;参加集团煤检中心的存查样对比试验。要对抽查结果进行统计分析,对超差的原因要深入分析,问题不查清楚不能放过,发现问题要采取措施,形成管理闭环。
3.2.4数据管理分析
在进行煤质化验过程中,要严格按照相关规定和要求进行化验数据的记录,及时出具检测数据,并保证数据准确、客观、真实。化验数据实行二级以上审核制度,煤质化验分析数据在报出化验结果前,必须对分析数据进行全面的审核,若发现可疑数据,应立即进行复查,数据的审查是一项非常重要的工作;建立各煤种数据库,根据数据库的数据归纳出各煤种的经验指标,通过分析一个物品不同特性结果的相关性以此判断各煤种测试数据的合理性和可靠性,比如对于同一品种的煤,其发热量和灰分之间的关联性,通过这个相关性可对可疑值做出判断,测定时是否将待测样品和其他样品混淆。
3.3扎实开展燃料技术监督工作
燃料智能化技术和制度体系日趋完善,使燃料智能化管理工作走上规范化、标准化和体系化之路。一是认真落实燃料技术监督办法和细则的要求,针对本单位情况制订具体的工作计划,落实责任到班组、岗位,定期检查、研究解决存在的问题,及时报送客观真实的监督信息。二是认真开展质量控制和煤样抽查工作,进行数据对比分析,及时发现和解决问题,审核把关责任要落实。三是加快完善平台软件,业务流程简洁明晰,关注点突出,相关信息完善,比如电厂自己抽查煤样结果的对比情况。四是要设置监督专员全面负责入厂煤数量、质量验收工作中的过程监督人员,对采制化计量工作进行实时监督,做好过程监督管理,确保采制化操作程序的规范。五是建立质检管理系统,必须严格质量管理,建立规范、统一的监督体系,监督工作开展情况,认真分析报送的数据,发现问题及时联系,跟踪解决,形成管理闭环。
4结语
煤炭质量的好坏直接影响到火电厂的生产效率和经济效益,要严格执行相关标准,严格控制采样、制样及化验等各阶段规范,严格要求检测人员素质、检测仪器设备、检测方法标准和检测环境条件等,尽可能降低误差,提高火电厂煤质检测的准确性,有利于提高资源综合利用率,保障了企业效益,降低火电厂生产成本。
参考文献:
[1]李英华 煤质分析应用指南 中国标准出版社 2009
[2]方文沐等 燃料分析技术问答 中国电力出版社 2005