煤化工生产中煤质分析的作用

煤化工生产中煤质分析的作用

王海渊

河南省林州市任村镇任村四街 235 号， 河南 林州 456593

摘 要：我国的煤炭资源非常丰富，煤炭资源在我国经济发展中有着重要的作用。煤炭是社会生产和生活的重要能源，煤质分析是一种精细化工作，采集煤样后，人们需要统一登记，并按照一定检验项目编制合理的检验计划，其间应确定煤样的测试项目和基本属性。由于煤的成分和性质不同，为了提高煤炭利用效率，人们必须对煤质进行有效分析，因而煤炭分析成为煤炭工业的重要环节。本文探讨了影响煤质分析准确性的因素，结合工作经验提出几点方法，以供参考。

关键词：煤化工生产；煤质分析；影响因素；分析方法

1 煤质分析作用

1.1 工业分析

在煤质的工业分析中，通过测量煤的水分和灰分含量，可以确定煤质中有机物和可燃物的百分比。水分是煤质中不可燃烧的部分，其对煤炭的加工生产质量具有较大的影响，故在实际应用过程中应对水分比例进行严格的控制。如果水分过大，则不利于煤炭的产出和焦炭产量，水分含量较少，则极易造成焦炉装煤操作环境恶化，影响煤炭生产产量与质量。煤在特定环境下能够通过反应分解为由水、碳氢化合物等组成的挥发分，故在煤炭炼焦过程中可充分利用其挥发分来有效地提高焦炭、焦油、气体的转化率与质量，同时还有助于焦炭强度的提升。在焦化过程中，如果挥发分较低，则煤键的黏结性和可熔性可能较差，并且耐磨性可能降低。如果挥发分过高，则平均焦炭力会变小，使得焦炭的质量有所下降，故在进行炼焦时，应合理控制煤的挥发分，以提升煤炭资源的生产质量。

1.2 元素分析

对于煤质中存在的硫元素，按照其能否燃烧分为无机硫和有机硫，其中，有机硫是指可燃硫，如硫化铁硫；无机硫为不可染硫，如硫酸盐硫。煤质中硫元素含量的多少会对钢铁制造加工的质量与产量产生影响，此外，在炼焦时，一般要求企业采取一定的脱硫措施对煤质硫元素含量进行控制，脱硫技术的使用是煤炭产业发展的关键环节，对煤质化工产业的发展具有深远的影响。

1.3 工艺性质分析

工艺性质分析主要是指对煤质黏结性的分析，测定黏结性通常可借助黏结指数法、胶质层指数法。煤质黏结性能一般取决于煤质胶质体的数量与质量，此外，在炼焦过程中，煤质黏结性会影响炼焦煤的强度，因此，在进行煤化工生产时应对煤质工艺性质进行分析，确保煤质化工生产的稳定性。

2 影响煤质分析准确性的因素

2.1 水分测定因素

在进行煤质分析时应重点考虑如何高效、快速地制备完成煤样品，应将制备完成的煤样品置于阴凉、密封良好的容器内。当操作人员将制备完成的煤样品送至实验室后，检测人员应及时对煤样进行测试与分析，防止其因长时间放置而受到外部环境影响，造成煤质化验结果出现较大误差。

2.2 灰分测定因素

在对煤炭进行灰分测定时，应首先对灰分检测设备进行严格检查，确保其质量、精度满足要求，例如，可重点检查坩埚、马弗炉。此外，为确保煤样品灰分产率测定的准确性，应将三氧化硫的反应降至最低，保证煤样品内硫酸盐经反应后全部分解。

2.3 硫测定因素

在使用该测定方法对煤样品中硫元素含量进行测定时，应注意对空气流量的控制，结合实际工作经验来看，空气流量控制在1000mL/min为最佳，当空气流量小于1000mL/min时煤燃烧不充分，并且溴和碘等元素的挥发和扩散受到很大程度的限制，最终导致煤样品硫元素测定结果低于实际值。当空气流量大于1000mL/min时，未滴定的二氧化硫会伴随进入的空气而被析出电解池，最终同样导致煤质硫元素测定结果偏小。此外，在煤质硫元素测定时，除了要对空气流量进行严格控制外，还需要对搅拌速度进行把控，根据不同的煤质特性，可以根据实际需要适当调节搅拌速度，以减少搅拌对电解槽的损害。结合工作经验来看，一般将搅拌速度设置为500r/min最佳[5]。

3 提高煤质分析准确性的方法

3.1 取样

在煤样品制备前，应为预生产做准备。一是煤样数量登记，确定煤样检测项目；二是根据煤样和测试项目的难度确定样品制备方案，减少煤样损坏，达到煤样的要求。当煤样和检验项目较少时，应制定更详细的样品制备计划，其不仅要保证煤样的代表性，还要符合试验项目的具体要求。同时，为了防止煤样受到污染，应保证所使用检测设备、样品台面、器皿等洁净，或在煤样处理前，一些接近原煤样品的废煤样品应该提前准备。为了防止不同煤样相互污染，应尽可能使用特殊机器以减少测量误差。此外，在进行煤样品破碎均匀处理时，应注意尽量确保空气平衡，以完备的煤样制取系统将煤炭质量和颗粒度控制在标准之内。

3.2 误差控制

控制煤样检测误差是提升煤质分析结果精确性的另一关键。在进行煤质检测和分析时，实验室通常采用化学和物理方法，再利用特定检测技术对煤样品性质与质量进行测试。通常，煤质化验需要借助较多的仪器与设备，而仪器设备和需使用的化学试剂种类的繁多使得试验结果容易因设备精度不足、操作不规范以及外部环境影响而出现误差。有鉴于此，在进行煤质化验前，应确保化验所使用的仪器设备干净，另外，应校准仪器设备的精度，并根据实际化验特点对煤质分析的各个试验环节、步骤、检测方法、分析结果进行计划与安排，从根本上确保整个煤质化验过程精度较高，试验误差控制在合理的范围内。分析误差的产生是影响煤质分析结果准确性的关键因素，因此在分析煤质检测结果之前，操作人员应首先进行质量管理培训和技术培训。要严格按照标准规定进行分析，禁止私下更改测试结果，尊重测试结果，确保结果的可靠性。为了提高操作员的技术水平，可以采用评估系统。获得煤质分析结果后，应制作一份包含实验室人员记录、名称、服务年限、性别、样品制备和抽样等的表格，并记录实际分析结果。

3.3 检测方式

在煤质分析过程中，除特殊规定外，应使用纯试剂进行分析。准备好溶液后，选择适当的容器进行保存。对于那些在阳光下容易挥发和分解的试剂，应将它们放入棕色瓶中并在黑暗中储存。在含有溶液的瓶子上，应标明溶液的名称、浓度、配方设计师和制备日期。在进行煤质检测分析时，常用的设备为自动量热仪器，其具有较高的环保性。目前，煤质检测分析已经不再使用汞性温度计进行测定，自动量热仪器的使用有效地避免传统测定过程中出现的温度计破碎而造成汞泄露，进而污染检测样品的问题。同时，在进行碳氢试验时，通常需使用一定的催化剂，主要目的是避免在反应过程中重金属元素产生的残渣污染环境。另外，对煤种硫元素形态的确定主要是通过氧化还原反应，而催化剂的使用也有助于确定硫元素形态。总体而言，煤质分析的主要目的是了解煤样品的组分和性质，以提升煤炭的整体利用效率。因此，在煤质分析过程中，人们应结合煤样品特点，确定有效的检测手段，尽可能地防止反应过程中有毒、有害物质的泄露，以免造成环境污染。

结 论：

煤质分析对煤炭开采质量与数量具有重要的影响，故检测人员在进行煤质分析时不仅要严格遵循标准要求进行测定，确保分析结果的准确性，还应配合勘察人员对煤层勘查结果的真实度进行分析，确保各类煤质高效利用。在实际应用中，各种因素会对煤的水分、灰分、硫、发热量的测定与确定产生影响，为提高煤质分析结果的准确性并将误差降至最低，操作人员应善于判断和分析化验结果的准确性，按照有关测量标准，探讨问题产生的原因，最终得到最有效、最准确的煤质分析控制方法。

参考文献：

[1]冯彦龙. 矿区原煤煤质可选性分析[J].中国高新技术企业，2018，（13）：154-155.

[2]韩舒坤. 煤质检验工作的误差分析及控制探究[J].江西煤炭科技，2016，（2）：97-99.

[3]吕映红. 试论煤质检验中准确性的提高[J].化工管理，2016，（20）：196.