一種煤質特性的檢測方法
2023-07-29 07:05:41
專利名稱：一種煤質特性的檢測方法
技術領域：
本發明具體公開了一種煤質特性的檢測方法，特別涉及一種關於煤質的著火穩定性的檢測方法。
背景技術：
在電力、能源、建材、冶金等行業的生產過程中，常常需要利用煤粉在鍋爐中燃燒以加熱水產生蒸汽來滿足生產工藝的要求。煤粉的安全穩定燃燒是鍋爐持續可靠運行的重要保證。為使燃煤品質滿足穩定燃燒的需要，通常要求入爐煤的揮發分含量不低於某一數值，否則將導致燃燒不穩和鍋爐滅火等異常情況的發生。目前，以揮發分含量作為判別燃煤著火穩定性的判據在鍋爐燃煤控制環節被廣泛採用。但是，在鍋爐的運行實踐中卻經常發生燃煤揮發分含量滿足或接近設定值同時鍋爐出現燃燒不穩甚至滅火的情況，這就要求以更全面的指標判別燃煤的著火穩定性。在某些情況下，燃煤的揮發分含量接近，但其著火穩定性卻差別很大，按照目前煤質特性的檢測方法無法區分這種差別。
發明內容
為解決現有技術存在的缺點，本發明具體公開了一種煤質特性的檢測方法。本發明採用的技術方案如下:一種煤質特性的檢測方法，包括以下步驟:步驟I利用自動水分測定儀測定燃煤的收到基水分；步驟2利用自動工業分析儀測定燃煤的空幹基水分、空幹基灰分和空幹基揮發分；步驟3利用量熱儀測定燃煤的彈筒發熱量；利用測硫儀測定全硫，得到空幹基硫分；利用碳氫分析儀測定空幹基氫分，最後計算出煤的收到基低位發熱量；步驟4將步驟1、2得到的數據導入計算機，通過電腦程式來計算燃煤的空幹基固定碳、收到基固定碳、收到基灰分和收到基揮發分；步驟5由步驟4得到的數據通過電腦程式來計算收到基固定碳發熱量；步驟6由步驟3、5得到的數據通過電腦程式計算收到基揮發分發熱量；步驟7由步驟5、6得到的數據通過電腦程式計算收到基固定碳發熱量和收到基揮發分發熱量的比值，記為Kq，即:Kq=收到基固定碳發熱量+收到基揮發分發熱量；步驟8比較Kq值得大小，Kq值越大,著火穩定性越差。所述的步驟3中低位發熱量的計算方法如下:收到基低位發熱量=(空幹基高位發熱量-206 X空幹基氫分)X ( 100-收到基水分)+ (100-空幹基水分 )-23 X收到基水分；空幹基聞位發熱量=彈筒發熱量-a X彈筒發熱量-95 X空幹基硫分；
彈筒發熱量≤16.7kJ/g 時，a =0.001 ；16.7kJ/g ≤彈筒發熱量< 25.10kJ/g 時，a =0.0012 ；16.7kJ/g <彈筒發熱量時，a =0.0016。所述的步驟4中計算燃煤的收到基固定碳、收到基水分、收到基灰分和收到基揮發分計算方法如下:空幹基固定碳=100-空幹基水分-空幹基灰分-空幹基揮發分；收到基固定碳=空幹基固定碳X ( 1-收到基水分)+ ( 1-空幹基水分)；收到基揮發分=空幹基揮發分X ( 1-收到基水分)+ ( 1-空幹基水分)；收到基灰分=空幹基灰分X ( 1-收到基水分)+ ( 1-空幹基水分)。所述的步驟5中收到基固定碳發熱量的計算方法如下:收到基固定碳發熱量=33727X收到基固定碳。所述的步驟6中收到基揮發分發熱量的計算方法如下:收到基揮發分發熱量=收到基低位發熱量-收到基固定碳發熱量。本發明的有益效果是:能夠全面地評價燃煤的著火穩定性，尤其是能夠判別燃煤揮發分含量接近時的著火穩定性情況。特別是本方法能夠區分那些揮發分含量較高而著火穩定性差的燃煤，因而可以作為煤質判別的依據。
具體實施例方式下面對本發明的具體方案進行詳細說明:本發明提供了一種以煤的工業分析為基礎的，較全面地判斷煤的著火穩定性的新方法。煤的工業分析包括全水分、空幹基水分、空幹基灰分、乾燥無灰基揮發分(或空幹基揮發分)、空幹基固定碳、收到基低位發熱量等項目，一般的煤質分析實驗室都可以完成這些檢驗。在這些數據的基礎上，通過換算可以得出收到基的揮發分、固定碳、灰分的數值。收到基揮發分、收到基灰分、收到基固定碳和收到基水分(即全水分)就是煤的全部成分，其數值之和為100。因此，煤的發熱量就是上述四項內容的發熱量的總和。水分和灰分沒有發熱量，只有固定碳和揮發分能夠燃燒產生熱量。碳的發熱量為33727kJ/kg，根據固定碳含量和分析得到的低位發熱量可以計算出揮發分的發熱量，得到固定碳發熱量與揮發分發熱量的比值Kq，以此比值作為判斷燃煤著火穩定性的指標可以比較不同煤種的著火穩定性情況。相同運行狀態下，煤的Kq值越高，著火穩定性越差，越容易發生鍋爐滅火。具體的工藝步驟如下:步驟I利用自動水分測定儀測定燃煤的收到基水分；步驟2利用自動工業分析儀測定燃煤的空幹基水分、空幹基灰分和空幹基揮發分；步驟3利用量熱儀測定燃煤的彈筒發熱量；利用測硫儀測定全硫，得到空幹基硫分；利用碳氫分析儀測定空幹基氫分，最後計算出煤的收到基低位發熱量；收到基低位發熱量=(空幹基高位發熱量-206 X空幹基氫分)X (100-收到基水分)+ (100-空幹基水分)-23 X收到基水分；空幹基聞位發熱量=彈筒發熱量-a X彈筒發熱量-95X空幹基硫分；彈筒發熱量≤16.7kJ/g 時，a =0.001 ;
16.7kJ/g 彡彈筒發熱量< 25.10kJ/g 時，a =0.0012 ；16.7kJ/g <彈筒發熱量時，a =0.0016。步驟4將步驟1、2得到的數據導入計算機，通過電腦程式來計算燃煤的空幹基固定碳、收到基固定碳、收到基灰分和收到基揮發分；空幹基固定碳=100-空幹基水分-空幹基灰分-空幹基揮發分；收到基固定碳=空幹基固定碳X (1-收到基水分)+ (1-空幹基水分)；收到基揮發分=空幹基揮發分X ( 1-收到基水分)+ ( 1-空幹基水分);收到基灰分=空幹基灰分X ( 1-收到基水分)+ ( 1-空幹基水分)。步驟5由步驟4得到的數據通過電腦程式來計算收到基固定碳發熱量；收到基固定碳發熱量=33727X收到基固定碳。步驟6由步驟3、5得到的數據通過電腦程式計算收到基揮發分發熱量；收到基揮發分發熱量=收到基低位發熱量-收到基固定碳發熱量。步驟7由步驟5、6得到的數據通過電腦程式計算收到基固定碳發熱量和收到基揮發分發熱量的比值，記為Kq，即:Kq=收到基固定碳發熱量+收到基揮發分發熱量；
步驟8比較Kq值得大小，Kq值越大,著火穩定性越差。下面以某一鍋爐在I月15日第三次上煤(煤質分析1-15-3)後不久發生鍋爐滅火。由表I中數據可見I月15日第三次上煤的煤質Kq值最高，從I月15日第一次上煤開始，入爐煤的Kq值不斷升高，直接導致鍋爐滅火。由表中數據還可看出，雖然I月15日第二、三次上煤的揮發分均高於第一次上煤，似乎著火穩定性應增強，但其Kq值不斷增高，實際的著火情況是變差的。這是因為雖然揮發分含量增高了，但其提供的發熱量並未相應成比例地提高，這些發熱量不能有效引燃對應的固定碳，導致燃燒不穩迅速滅火。表中還列舉了陽泉無煙煤(很難著火)和平頂山煙煤(著火穩定性好)的計算結果，可以看出這些煤的Kq值，說明Kq值的大小的確能反映煤的著火穩定性。同時可以看出，I月15日第三次上煤的Kq值已經大於陽泉無煙煤，非常難燃。雖然目前的控制指標滿足設定值，但Kq值的計算結果可以說明其著火的穩定性差的事實，因此，用Kq值控制煤質具有很好的實用性。下表I為某次鍋爐滅火前的煤質分析數據，
權利要求
1.一種煤質特性的檢測方法，其特徵在於，包括以下步驟: 步驟I利用自動水分測定儀測定燃煤的收到基水分； 步驟2利用自動工業分析儀測定燃煤的空幹基水分、空幹基灰分和空幹基揮發分；步驟3利用量熱儀測定燃煤的彈筒發熱量；利用測硫儀測定空幹基硫分；利用碳氫分析儀測定空幹基氫分，最後計算出煤的收到基低位發熱量； 步驟4將步驟1、2得到的數據導入計算機，通過電腦程式來計算燃煤的空幹基固定碳、收到基固定碳、收到基灰分和收到基揮發分； 步驟5由步驟4得到的數據通過電腦程式來計算收到基固定碳發熱量； 步驟6由步驟3、5得到的數據通過電腦程式計算收到基揮發分發熱量； 步驟7由步驟5、6得到的數據通過電腦程式計算收到基固定碳發熱量和收到基揮發分發熱量的比值，記為Kq，即: Kq=收到基固定碳發熱量+收到基揮發分發熱量； 步驟8比較Kq值得大小，Kq值越大,著火穩定性越差。
2.如權利要求1所述的煤質特性的檢測方法，其特徵在於，所述的步驟3中低位發熱量的計算方法如下: 收到基低位發熱量=(空幹基高位發熱量-206X空幹基氫分)X (100-收到基水分)+(100-空幹基水分)-23 X收到基水分； 空幹基高位發熱量=彈筒發熱量-a X彈筒發熱量-95 X空幹基硫分； 彈筒發熱量≤16.7kJ/g時，a =0.001 ； 16.7kJ/g ≤彈筒發熱量< 25.10kJ/g 時，a =0.0012 ； 16.7kJ/g <彈筒發熱量時，a =0.0016。
3.如權利要求1所述的煤質特性的檢測方法，其特徵在於，所述的步驟4中計算燃煤的收到基固定碳、收到基水分、收到基灰分和收到基揮發分計算方法如下: 空幹基固定碳=100-空幹基水分-空幹基灰分-空幹基揮發分； 收到基固定碳=空幹基固定碳X (1-收到基水分)+ (1-空幹基水分)； 收到基揮發分=空幹基揮發分X (1-收到基水分)+ (1-空幹基水分)； 收到基灰分=空幹基灰分X (1-收到基水分)+ (1-空幹基水分)。
4.如權利要求1所述的煤質特性的檢測方法，其特徵在於，所述的步驟5中收到基固定碳發熱量的計算方法如下: 收到基固定碳發熱量=33727X收到基固定碳。
5.如權利要求1所述的煤質特性的檢測方法，其特徵在於，所述的步驟6中收到基揮發分發熱量的計算方法如下: 收到基揮發分發熱量=收到基低位發熱量-收到基固定碳發熱量。
全文摘要
本發明提供了一種煤質特性的檢測方法，包括以下步驟步驟1對燃煤進行工業測定，得到收到基水分、空幹基水分、空幹基固定碳、空幹基灰分、空幹基揮發分和收到基低位發熱量；步驟2計算燃煤的收到基固定碳、收到基灰分和收到基揮發分；步驟3計算收到基固定碳發熱量；步驟4計算收到基揮發分發熱量；步驟5計算收到基固定碳發熱量和收到基揮發分發熱量的比值，記為Kq；步驟6比較Kq值得大小，Kq值越大，著火穩定性越差。根據固定碳含量和分析得到的低位發熱量可以計算出揮發分的發熱量，得到固定碳發熱量與揮發分發熱量的比值Kq，以此比值作為判斷燃煤著火穩定性的指標可以比較不同煤種的著火穩定性情況。
文檔編號G01N33/22GK103235101SQ20131013890
公開日2013年8月7日 申請日期2013年4月19日 優先權日2013年4月19日
發明者楊興森, 郝衛東, 胡志宏, 王海超 申請人:國家電網公司, 山東電力集團公司電力科學研究院