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煤炭質量檢測的重要性遠比你想象的要重要
- 2020-11-12-

  煤的質量在其所有的利用活動中起著重要的作用,根據最終目標,無論是煉鋼還是發電,原料煤必須滿足一些期望的質量參數,煤在無機和有機成分方面是一種高度不均勻的物質,在顆粒大小和化學成分方面表現出很大的變化。供應商和客戶日益增長的質量意識使質量監控成為工業活動的一個組成部分。適當的煤炭質量監測包括實施采樣、樣品制備和分析的標準化程序,以最小方差提供所需質量參數的可靠估計。

  收集和制備煤樣的基本目的是提供一個試樣,當分析時,該試樣將提供代表所取樣批次的試驗結果。國家和國際標準中規定了詳細的文件化程序,以執行與不同取樣方法有關的代表性取樣工作。但由于時間、技術等經濟條件的限制,嚴格執行程序很難實現日常監測工作。修改后的方法經買賣雙方同意后實施。

  眾所周知,在樣本采集、制備和分析的不同階段,大約80%的總方差來自采集過程中的誤差。重要的問題,不總是被考慮的是修改程序對最終結果精度的影響。這通常會導致賣家和客戶之間產生不同的爭議。在開始討論現有的抽樣實踐之前,需要先談談抽樣的一些基本問題。

  抽樣的一般原則,取樣的基本要求是:待取樣批次中的所有煤顆粒均可使用取樣設備,且每個單獨顆粒應具有相同的概率被選擇并包含在樣品中。所用取樣裝置的尺寸應足以使最大的顆粒自由進入。

  取樣的第一階段被稱為主要增量,是從分布在整個批次的位置收集足夠數量的煤炭部分,以考慮煤炭的可變性。然后,在取樣時或將樣品質量減小到可控制的尺寸后,將主要增量合并成一個樣品。從這個總樣品中,通過一系列稱為樣品制備的過程制備所需數量和類型的試樣。

  總樣品的最小質量應足以使顆粒以相同比例存在于從中提取的煤中。為確保所得結果具有所需精度,需考慮以下問題:

  1、煤的可變性

  2、構成每個樣本的增量數量

  3、相對于標稱頂部尺寸的樣品質量

  在繪制增量時,應特別注意避免結果中出現偏差。理想的取樣方法是停止帶法,它被認為是沒有偏差的。由于該方法的實施會影響電廠運行的連續性,因此常規取樣并不總是可行的。然而,任何機械取樣裝置都需要通過與停止帶參考法的結果進行比較來檢查偏差。

  1、抽樣方案:決定取樣的目的,例如工廠性能評估、過程控制、商業交易等。

  2、確定需要確定的質量參數,即一般分析、總水分、粒度分析、可洗性等。

  3、確定批次。

  4、定義所需精度。

  5、決定是否需要連續或間歇取樣。

  6、確定子批次的數量和每個子批次的增量數量,以達到要求的精度。

  7、確定或估計煤的標稱頂部尺寸。

  8、確定每次增量的最小質量和總樣品的最小質量。

  9、決定組合不同增量以產生總樣本的方法。

  10、決定提取普通或單獨的樣品,用于一般分析和水分。

  將增量的質量增加到最低要求以上并不能提高精度。根據燃料的可變性,可以通過增加增量的數量和子批次的數量來提高結果的精度。最好是在子批次的基礎上進行抽樣,子批次的平均結果可被視為每日rake分派的最終結果。

  在商業交易中,現行的煤炭托運質量監測方法是聯合抽樣或第三方抽樣。通常情況下,由生產商和客戶的代表按照雙方商定的方法在裝貨端進行聯合取樣。根據協議的性質,加載點結果只能用于商業交易。在某些情況下,應考慮裝卸端聯合取樣結果的平均值。質量參數中的公差值通常是有定義的,超過這個值就會有幾個獎勵/懲罰條款。需要強調的是所確定的公差值是否與抽樣方案相符。更清楚的是,公差值是否在通過實施特定采樣方案可以實現的精度限制內。這需要定期檢測,不幸的是,在印度很少進行這種檢測。

  一個普遍的經驗是,盡管進行了聯合抽樣,但在兩個不同的末端,結果往往存在很大的差異。這可能有多種原因:

  1、兩端不遵循相同的取樣和樣品制備程序。

  2、在人工取樣的情況下,人的判斷力成為一個重要因素。

  3、偏離協議規定的程序。

  4、在設計抽樣方案時,精度水平仍未確定。

  5、洗焦煤取樣實例研究。

  高灰分粘結煤在送去鋼鐵廠之前要進行清洗。東部地區大部分煉焦洗煤廠都有自動機械取樣器。從自動取樣器中提取樣本,并以鐵路耙為基礎對結果進行平均。通過離線機械和/或手動方式減少采集的樣本,以產生最終測試樣本。盡管通過機械手段進行取樣,但在裝卸端的結果仍有很大差異。

  為了解決這個問題,CFRI作為獨立的第三方參與了對洗煤質量的監控。經過兩年半的時間(1996年12月至1999年3月)制定和實施的詳細方法實際上消除了BCCL和SAIL之間的任何爭議,并對賣方和客戶的經濟產生了重大影響。

  采用人工方法對大粒徑原煤進行車頭取樣不僅困難,而且違反了取樣的一些基本原則。根據要求,從貨車的全深度取樣,這是不可能人工采集的。此外,由于尺寸分離,從貨車頂部采集的樣品不符合整個樣品代表性的標準。由于不同粒級的灰分分布不均勻,因此樣品的結果可能會有偏差,這些結果不能反映批次的真實粒度分布。更重要的是,用鏟子從頂部采集樣本是人類判斷的功能,不受概率規則的約束。在全球其他地區,貨車取樣是在較小且尺寸均勻的洗煤或混合煤(例如,小于50mm)上進行的,通常采用自動機械螺旋鉆系統。

  CFRI參與了NTPC下一些發電站取樣標準方法的開發。通過設計試驗對貨車頂部取樣進行了研究,揭示了一些有趣的特征。與“停止帶”樣品相比,貨車頂部取樣中存在偏差?;曳謫挝坏牟钪悼梢允?。此外,增量之間的方差較大,精度值較低,在2-2.4個單位的范圍內。

  鑒于MOEF限制向年平均灰分為34%的遠方電廠供應動力煤,現有的車頂取樣方法永遠不是正確的選擇。從貨車頂部采集的樣品估算值與“真實值”之間存在巨大差異,這就不符合平均灰分的概念。只有當日變化在規定的公差范圍內時,才能對固定間隔的值進行平均。不恰當的取樣也會影響混合方案,這是一個符合MOEF指令的直接選擇。

  另一個需要強調的相關問題是,在一些裝載點,整套機械尺寸減小裝置不可用。定期對大量樣品進行人工縮小尺寸的操作非常耗時,并且涉及人為錯誤。

  在競爭環境的變化和電力部門提高工藝效率的需求增加的情況下,主要燃料來源的質量評估具有更大的意義。這個問題不僅限于商業交易,而且直接關系到最終使用的效率。如果要在合理的精度水平上確定質量參數,并使其更接近真實值,自動機械采樣系統是不可替代的。


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