减少煤中水分损失的化验研究——以国电聊城发电有限公司入厂煤全水分的化验为例

刘志娟

(国电聊城发电有限公司，山东 聊城 252033)

减少煤中水分损失的化验研究
——以国电聊城发电有限公司入厂煤全水分的化验为例

刘志娟

(国电聊城发电有限公司，山东 聊城 252033)

煤中水分是评价煤炭经济价值的重要指标之一，具有质量与重量指标的双重性。如何最大限度的减少煤中水分损失，维护燃煤电厂的经济利益，一直以来都是燃煤电厂所关注的问题。通过对国电聊城发电有限公司入厂煤全水分的采样、制样、化验的实际情况展开分析，作入厂煤全水分的对比试验，研究煤中水分损失的原因，根据试验结果，制定行之有效的方法和措施，减少煤中水分的损失量，节约发电成本，增加电厂的经济效益。

煤样；水分损失；试验研究

1 调查与分析

煤中水分是煤质分析项目中最不稳定的一个特性指标，随环境、温度的变化而变化。煤中全水分等于外在水分与内在水分之和。外在水分是煤在开采、运输、储存、洗煤时，在煤的表面上附着的水以及被煤表面大毛细管(孔径>0.1um)所吸收的水。以机械方式与煤结合，在空气中会不断蒸发，直到与周围空气湿度达到平衡为止。外在水分不是一个固定值，主要取决于外界条件，如大气温度、湿度等，煤中外在水分越大，周围环境温度越高，外在水分损失相对就越大；内在水分是以吸附和机械方式凝结在煤的小毛细管(孔径<0.1um)中的水分，以物理与化学方式与煤结合，须在105℃～110℃的条件下才能除去。故一般环境温度下损失的主要是外在水分。

国标GB475-2008《商品煤样人工采取方法》中规定，用于全水分测定的样品可以单独采取，也可以从共用试样中抽取。如在长时间内从若干批煤中采取水分试样，则有必要限制试样放置时间，煤在储存中由于泄水而逐渐失去水分，最好的方法是在限制时间内从不同水分的各个采样单元中采取子样。GB474-2008《煤样的制备方法》中规定，制备完毕的全水分煤样应储存在不吸水、不透气的密封容器中(装样量不得超过容器容积的3/4)并准确称量。因此盛煤样的桶如果密封性不好，会直接导致外在水分的损失。

为什么国标对全水分煤样规定如此详细，就是因为煤中水分变化影响发热量，而目前发电企业基本上都是以煤的低位热值(Qnet,ar)作为燃煤计价标准的(以前是以灰分计价)，在热值的计算过程中，煤的水分直接影响低位热值。一般情况下，煤中每增加(或降低)1.0%的水分，低位热值约降低(或增加)250J/g左右(约60kcal/kg)。所以，煤中水分的控制能直接影响电厂经济效益。

在实际工作中，许多工作人员对严格执行国标规定存在不理解，执行不严的现象较为严重，主要原因是对全水分煤样影响经济的大小不清楚。那么全水分对经济影响到底有多大呢？下面以国电聊城发电有限公司为例，通过全水分变化对煤质发热量的影响分析，研究对企业经济性的影响，以便提高大家对全水分样的重视。

该公司入厂煤全水分的采样、制样、化验的情况是：前一天采、制样，第二天送化验室化验。首先，送样时间的滞后，会导致外在水分损失。其次盛全水分试样的桶未称量、不严密，桶不加盖子，有盖也不用，大多数无盖，也会造成外在水分损失。

2 试验研究

针对全水分试样桶密封性不好和储存时间长直接造成水分损失的问题，选取煤中全水分在7.0%和10.0%左右的同一批煤样，用密封良好的(带盖的)和密封不好的(不带盖)试样桶，来盛全水分试样，分别进行立即测定和隔一天测定的试验，每个类别进行了20次的试验，得出了水分损失的大致数据。如表1所示。

表1 煤样水分损失统计表

由表1数据可以看出:

(1)煤样桶带盖情况下，立即测，水分损失均在0.5%以下；隔天测，水分损失在(0.5～1.0)%以内和1.0%以上的次数大致相同，各占50%左右。

(2)煤样桶不带盖情况下，立即测，水分损失大多数在(0.5～1.0)%以内； 隔天测，水分损失基本上在1.0%以上。

通过试验研究，无论那种煤样，在带盖和不带盖或者立即测和隔天测的情况下，出现的水分损失次数的规律是相同的。不带盖或者隔天测，水分损失误差的次数明显增加，且随着水分的增大而增大。

3 效果分析

以上试验研究充分证明了，如果更换密封性良好的全水分煤样桶以及缩短煤样储存时间，就能减小水分损失,当水分损失为1.0%时,能造成多大的经济效益，现通过以下示例进行效果分析。

例：某电厂一天进燃煤20 000t，燃煤到厂后，立即采制全水分试样，放入不透气、不吸水的试样桶中(密封良好的)，并立即送化验室直接化验全水分为6.0%；如将此全水分试样盛在密封不好的试样桶中，且隔一天后送化验室化验全水分为5.0%。立即测和隔天测的数据情况分别见表2。

表2 煤样全水分立即测和隔天测的数据

(假设本批煤除全水分项目以外，其他项目指标都相同)

表2中，两种热值单价选取，分别考虑煤价最高时和现在煤价降低时的价格。

3.1 不同检测情况下每天的损失

由全水分试样桶密封不好和试样储存时间长，造成水分损失1.0%(Mt=6.0%～5.0%),20 000t煤造成的经济损失是：

热值单价0.10元时：

立即测总煤款：20 000×5 000×0.10=1 000万元

隔天测总煤款：20 000×5 051×0.10=1 010.2万元

热值单价0.15元时：

立即测总煤款：20 000×5 000×0.15=1 500万元

隔天测总煤款：20 000×5 051×0.15=1 515.3万元

可以看出：每1.0%的水分损失，一天就可造成约10～15万元的经济损失。

3.2 一年造成的燃料成本损失

(1)假如一年机组利用小时数5 000h，则1.0%的水分损失一年可以损失燃料成本：

热值单价0.10元时：

5 000h÷24h×10万元=2 083.3万元

热值单价0.15元时：

5 000h÷24h×15万元=3 125万元

(2)假如一年机组利用小时数6 000h，则1.0%的水分损失一年可以损失燃料成本：

热值单价0.10元时：

6 000h÷24h×10万元=2 500万元

热值单价0.15元时：

6 000h÷24h×15万元=3 750万元

可见，一年时间内，仅1.0%水分损失，就可损失燃料成本2 083万元至3 750万元，数字相当可观。

水分损失造成燃料成本的损失，会随煤炭热值单价的增高而增大。如果造成的水分损失达到2.0%，损失的燃料成本会更高，对发电企业利润影响比较大。

综上所述，火力发电企业如果管理到位，严格采取使用国标规定的不吸水、不透气试样桶盛全水分试样，并按照国标要求制备好的全水分试样立即送化验室化验的措施，就可节约燃料成本，增加电厂经济效益，是既简单又成效明显的科学做法。

Experimental Study on Reducing Water Loss in Coal——Taking Total Moisture Test of Sampling Coal of Guodian Liaocheng Power Generation Co., Ltd. for Example

LIU Zhi-juan

(Guodian Liaocheng Power Generation Co., Ltd., Liaocheng 252033, China)

The water content in coal is one of the important indexes to evaluate the economic value of coal, reflecting the quality and weight of coal. How to minimize the loss of water and maintain the economic benefits of coal-fired power plants has been a major concern of coal-fired power plants. Based on the actual situation analysis of total moisture sampling, sample preparation and test of sampling coal of Guodian Liaocheng Power Generation Co., Ltd., comparative test of total moisture sampling coal are made to research the reasons of water loss in coal. Based on test results, some effective methods and measures are put forward to reduce the loss of water in coal, save electricity costs, and increase the economic benefit of power plant.

sampling coal; water loss; experimental study

2017-02-28

刘志娟(1971-)，女，山东聊城人，技师，大学，主要从事发电厂化验工作。

TK11+4

B

1673-0496(2017)02-0033-02

10.14079/j.cnki.cn42-1745/tv.2017.02.011