全水分煤樣

全水分是指煤樣在採取時所含水分的總量。全水分煤樣，可由水分專用煤樣製備，也可在煤樣過程中分取。全水分煤樣應迅速，對水分不大的煤樣，可用破碎機一次破碎至小於13mm，縮分出100g；對於水分太大不能順利通過破碎和縮分機的煤樣，就破碎到小於13mm用九點法縮分出2kg，九點法縮分的點位必須符合標準的規定。

基本介紹

• 中文名：全水分煤樣
• 外文名：All water coal sample
• 學科：電力工程
• 領域：能源
• 範圍：電力系統
• 釋義：煤樣在採取時所含水分的總量

簡介

煤炭是火力發電廠生產過程中的主要原料，由於供需雙方的利益衝突，如何正確檢驗煤炭質量，最佳化使用煤炭資源成為保證電力安全生產的首要問題。

全水分煤樣的採樣

採樣時必須遵循機率論和數理統計的基本原則進行。

1.採樣中常見問題

煤炭採樣實際工作中，煤堆採樣最普遍，但煤堆採樣是所有採樣方式中代表性最差的一種，尤其是對於較大的煤堆。

問題一：無論採樣人員如何布置採樣點，都分布在煤堆表面。如果煤堆內部與其表面的品質差異較大，則其表面採取的總樣品質無法代表整批煤。問題二：GB475 規定，煤堆採樣子樣點應按煤堆頂、腰、底分布，但未明確3 條線分布比例。由於粒度離析與分聚，使煤堆在3層上的粒度分布不一致，造成採樣系統偏差，即大粒度煤的品質，對總樣的影響較大。問題三：採樣方式不正確，如選用與被採煤標稱最大粒度不相適合的採樣器具採樣。

2.採樣中常見問題的對策

對策一：用於結算的商品煤煤堆採樣，應儘可能在高度低於2m的煤堆上採樣。如無法確認是否來源於同一礦區、同一品種煤，最好在裝卸過程中分層採樣，或對煤堆採樣進行檢查水平評價，必要時遷移煤堆，並在遷移過程中分層採樣。對策二：頂、腰、底子樣點分布比例，應根據煤堆形狀、粒度分布進行合理選擇。根據具體情況決定，較傾向（1∶3∶5）的比例布點。對策三：採樣工具一定要選擇合適的。

全水分煤樣的製取

全水分煤樣，可由水分專用煤樣製備，也可在煤樣過程中分取。全水分煤樣應迅速，對水分不大的煤樣，可用破碎機一次破碎至小於13mm，縮分出100g；對於水分太大不能順利通過破碎和縮分機的煤樣，就破碎到小於13mm用九點法縮分出2kg，九點法縮分的點位必須符合標準的規定。

1.制樣中常見問題

問題一：按GB474 制樣程式圖制樣，留樣量過大。實際上，很難真正按程式圖中規定的各粒級最小留樣量制樣，尤其在使用破碎-縮分聯合制樣機時，問題更突出。問題二：全水煤樣的方法不統一問題三：存查樣結果與原分析樣結果的誤差極限與現行GB483 規定的重複性和再現性臨界差均無法吻合。當對分析結果置疑，或買賣雙方產生糾紛，或對化驗人員考核，需要對存查煤樣再化驗時，無論是在同一化驗室，還是不同化驗室，都沒有明確的誤差界限。

2.制樣中常見問題的對策

對策一：GB474 關於各粒級下最小留樣量的規定，完全以手工制樣為基礎。其程式涵蓋國內所有化驗室的制樣自動化水平。如機械化縮分煤樣，可適當放寬對最小留樣量限制，否則會限制制樣縮分機的適用範圍。對策二：全水分煤樣的製取，既要考慮實驗室要求，又要兼顧煤外水分的大小。對策四：對存查煤樣與原分析煤樣結果間的誤差極限應分兩種情況：一是在同一化驗室，由同一人員實驗，這時，應以再現性臨界差為極限值（不同化驗室允許差）；二是在不同化驗室實驗，例如因糾紛引起，可以不考慮原來分析煤樣結果，以存查樣結果仲裁。

全水分煤樣的分析

全水分測定的關鍵是使煤中的游離水分儘可能從煤中逸出，並且儘量避免煤樣的氧化及煤的熱分解，測定方法中加熱溫度、時間及環境等條件的選擇也都基於此考慮。

1.全水分的分析過程

GB/T211- 1996《煤中全水分的測定方法》規定，測定煤中全水分採用A、B、C、D四種方法。A、B、C三種方法中，煤樣的粒度均為6mm；D法分一步法和二步法：一步法粒度為13mm，在空氣流中於105～110℃下乾燥到質量恆定，然後根據煤樣的質量損失計算出全水分的含量。二步法煤樣粒度先為13mm，在溫度不高於50℃的環境下乾燥，測定外在水分；再將煤樣破碎到粒度<6mm，按B法烘乾內水。該樣品可用於製備分析試樣。新標準取消了GB211- 84中的快速測定法（原方法B），取而代之以C法，且只適用於煙煤和褐煤的微波乾燥。

新國標基本確定用6mm 的煤樣作為全水分的測定煤樣。雖然D法可用13mm，但在實際工作中不常用。這是因為：若採用一步法，該樣品用於全水分測定後，不能進行分析樣品的製備；採用兩步法，在不高於50℃的低溫下烘乾外水的時間較長。我廠採用的是粒度小於6mm的煤樣測定全水分的。稱取10～12g煤樣平攤於稱量瓶中，打開蓋放入預先鼓風加熱到105～110℃的鼓風乾燥箱中，在鼓風條件下，煙煤乾燥2h，無煙煤乾燥3h，取出後迅速蓋蓋，放入乾燥器中，冷卻至室溫稱量、計算。

2.分析過程中應注意的問題

1） 採取的全水分煤樣應保存在密封良好的容器中，並存放在陰涼乾燥的地方。2） 制樣速度要快，最好用密封式破碎機。3） 製備全水分煤樣時，要求粒度不應過小，若需用粒度較小的煤樣，則選用密封式破碎機制樣，或採用兩步法進行全水分的測定。4） 測定全水分前仔細檢查盛煤樣容器的情況，然後擦拭乾淨稱量，準確到總質量的0.1%。5）全水分送至化驗室後應立即測定。6） 在稱取煤樣前，應將密封容器中的煤樣混合至少1 分鐘後再稱量。7） 煤樣放入鼓風乾燥箱中時，速度一定要快，儘量減少鼓風乾燥箱的溫度波動。8） 一定要確保鼓風乾燥箱的預熱，如果預熱時間不夠就會影響煤樣的準確度。

總結

燃煤全水分的測定是煤質化驗的常規項目，非常重要。通過從事煤質化驗工作積累的經驗，提出以下幾點建議與大家共同探討：一是由於水分受時間、氣候、環境、運輸、裝卸等多方面影響導致的不確定性，從礦方出廠到電廠驗收，中間變化很大，這就要求採制樣時務必要及時規範，採制化的各個環節嚴格執行國標；二是為了及時拿出化驗數據，在不影響準確度前提下，建議採用快速法測定。三是為了減少勞動強度，煤樣的製備應儘可能用破碎縮分機一次完成。破碎縮分機應有13mm、6mm、3mm 的出料口，方便完成全水分煤樣和分析煤樣的製取，操作程式簡化，省時省力。

綜上所述，在不損害供需雙方利益的原則下，應改進燃煤全水分的測定工作。