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煤炭化验仪器中全自动工业分析仪的应用
2013-01-31 16:09:44煤炭化验仪器中全自动工业分析仪的应用
目前国内火力发电机组燃煤煤质变化非常大，各发电厂的燃煤中，统配煤约占60，其余40为自购煤，而电厂自购煤具有很大的随意性，来煤煤种变化大、煤质优劣不齐，该种状况短期内难以发生转变。
在煤炭多变的情况下，煤炭分析滞后，已严重影响到锅炉的安全运行。火力发电厂现有煤质分析基本为人工或机械取样、人工制样、人工化验，送入锅炉的煤质数据只能在两三天后才能得到，具有明显的滞后性，对锅炉安全运行及优化调整来说已经意义不大。在入厂煤结算时，人工取样化验的方法更是增加了时间成本，无法避免取样误差带来的购煤风险。
如何避免因煤炭原因造成锅炉灭火事故、降低助燃用油、避免因锅炉事故进而造成对电网的冲击、如何快速了解入厂煤质、降低采购风险等，都是火力发电厂目前急需解决的重大问题。鹤壁市恒科仪器仪表有限公司开发的采用热天平，热重分析技术的HKGF型煤炭化验中全自动工业分析仪，从根本上解决了上述难题。
随着煤炭化验中全自动工业分析仪的推出，实时获得输煤皮带上的燃煤煤质成分成为了可能，使得锅炉运行人员能够及时了解当前所燃烧煤的得到水分、灰分、挥发分、固定碳的测定和工业分析结果，可以变被动地调节燃烧系统为根据煤质的工业特性及时主动地调节燃烧系统，尽可能减少煤的不完全燃烧热损失。
下面对HKGF煤炭化验中全自动工业分析仪进行简要的介绍。
1设备概况
全自动工业分析仪是一种按煤质标准设计的、无煤种限制的工业分析仪器，可用于仲裁分析。它能全过程自动完成对煤、焦炭、飞灰、炉渣等的水分、灰分、挥发分的测定，并能计算固定碳、氢、发热量。仪器由两部分组成，分别用于测量水分和灰分及挥发分。内置两台万分之一精密电子天平(赛多利斯BS224S)，自动称样、送样，测定结果自动存储，分析报表格式可自定义修改，整个实验过程无需人工干预。120min内可完成19个样品的水分、灰分、挥发分测试，平均单样测试时间小于7min。
2测试方法
全自动工业分析仪于2007年11月开始在我厂煤质分析实验室使用，从*初的调试到正式使用，累计分析煤样542个。对比分析表明，煤质分析结果准确，符合相关标准要求。为了确保检测结果的可靠性，为人炉煤监督和锅炉燃烧调整提供依据，采用了两个方法加强煤质监督。首先，用HKGF-3000全自动工业分析仪做煤质工业分析实验时，每次都用标煤做对比试验，根据再现性临界差验证其它煤样分析结果的可靠性。其次，每半年采集人厂煤样1份，经过充分混合后，分成2份，一份送新疆煤质检验中心做化验分析，一份用HKGF-3000全自动工业分析仪做分析，对比2份分析结果，根据再现性临界差验证分析结果的可靠性和准确性。
3测试结果
3.1标准煤样分析结果
煤样采用在有效期内有证煤标准物质，每个标准值都附有给定置信水平的不确定度。表1和表2是2009年采用的编号为GBWlllO7j和GBWl1108g标准煤样的分析结果。
3.2与煤质检验中心测试结果的对比
对2009年取的人炉煤样混合均匀后分为相同重量的2份，一份由新疆煤质检验中心做化验分析，一份用全自动工业分析仪做分析。在不同试验室中、对同一试样具有代表性的部分所做的重复测定结果表明，煤质工业分析结果中挥发分符合表4和表5中测定数据的精密度再现性f临界差的要求，但灰分有所偏差，主要原因是目前煤质分析室采样和制样采样手工方式，存在系统误差。对比其它非煤质工业分析项目，如热值和全硫，偏差较小。
3.3与传统试验方法的对比
全自动工业分析仪主要是由内置天平、2个加热炉和一套微机系统组成的煤质工表4挥发分测定的精密度表5灰分测定的精密度业分析仪器，仪器组成简单，操作方便。而传统的煤质工业分析需要电子天平、箱型高温炉、鼓风干燥箱、干燥器、计时器、计算器才能完成水分、挥发分、灰分、固定碳这几个项目，所需的设备多、操作复杂、时间长。表6是与传统试验方法的对比。自动称量方式可减少人为原因造成的误差。一套仪器同时完成水分、挥发分、灰分3项试验分析，既减少了操作步骤，又节省了试验时间。试验数据自动计算，不仅节省时间，还避免了人工计算产生的误差。仪器操作简单，自动化程度高，测试速度快，测试结果精确度高。
3.4校验方式
根据本单位《测量管理体系管理手册》中对测量不确定度和溯源性要求的规定：无国家计量检定规程或不要求计量检定的测量设备，计量检、校单位根据测量设备的性能和使用要求，自订校准规范，校准时填写相应的记录。为此，根据仪器的使用手册，编制了HKGF-3000全自动工业分析仪校验方法，每半年用标准煤样对仪器自校一次，以检验仪器的测量准确度。2009年自校采用两种标准煤质对仪器进行检验，数据见表7，结果显示，误差在允许范围内。
4讨论
(1)采样和制样目前不能实现机械化，仍是用手工方式，所需时间长，工作量大，因此不能完全满足商品煤样人工采样方法(GB475—2008)和煤样制备方法(GB474—2008)的要求，造成系统误差，在采样和制样精确度上存在一定差距。今后应加强研究采样和制样工作的机械化。
(2)挥发分测试需多次调整温度补偿，才能保证精确度。
(3)仪器应放置在合适的实验室中，以减少外界干扰，并延长仪器的使用寿命。上一篇:煤炭*新情况下一篇:煤炭行业:能源规划限制煤炭增速，库存减少
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