煤的水分對鍋爐及電力生產(chǎn)的影響
煤的水分是煤炭經(jīng)濟(jì)價(jià)值的最基本指標(biāo)之一。水分含量既是數(shù)量指標(biāo)又是質(zhì)量指標(biāo)，既與燃燒有關(guān)又與貯存運(yùn)輸有關(guān)。水分不能燃燒，因此，煤的含量水越高，可燃物質(zhì)就相對減少，發(fā)熱量就降低。而且在燃燒時(shí)，水分蒸發(fā)還要吸收一部分熱量，使煤的有效熱能降低。一般情況下，要使煤中1kg水分蒸發(fā)，約需要2500kJ的熱量。由于水的蒸發(fā)熱很大，煤中水分耗熱量比灰分高得多，所以，水分對理論燃燒溫度的影響比灰分更大。另外，當(dāng)原煤中含有大量的水分時(shí)，濕煤會粘附在磨煤機(jī)入口處，從而降低磨煤機(jī)的出力和不正常的增加煤粉的濕分。而煤粉中的水分提高了，煤粉失掉了松散性，煤粉斗和給粉機(jī)內(nèi)都出現(xiàn)煤粉粘結(jié)的現(xiàn)象。
一般煙煤，當(dāng)表面水分mi＜8%時(shí)，運(yùn)行基本正常；而當(dāng)Mf≥8%時(shí)，常會造成輸煤、給煤系統(tǒng)運(yùn)行上的麻煩；如果Mf＞12%~17%時(shí)流散很差，對于一般電廠的設(shè)備條件來說，將嚴(yán)重的影響運(yùn)行可靠性。對于燃燒褐煤的鍋爐，輸煤系統(tǒng)堵煤的水分極限比較高，Mf可達(dá)22%左右。另外，水分和空氣是露天貯存煤堆引起氧化和自燃的主要原因，特別是黃鐵礦含量較高的煤種，更會加劇其氧化作用和自燃傾向，是燃煤管理的安全隱患。以發(fā)一定的熱量來說，水份多時(shí)，煙氣體積較大，因此，燒這種煤的鍋爐的煙道尺寸須設(shè)計(jì)得較大。此外，煙氣體積大也增大了通風(fēng)設(shè)備的規(guī)模及能耗。
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1、堆煤采樣
堆煤采樣在實(shí)際操作中用的比較普遍，但是其具有比較低的采樣代表性，因此不推薦直接在靜止的大煤堆上采樣，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。
第一，在采樣中往往只能在煤堆的表面分布采樣點(diǎn)，無法采取煤堆中間的部分。然而在粒度分聚和離析的影響下，煤堆表面的品質(zhì)和內(nèi)部的品質(zhì)具有較大的差異，因此表面采取的總樣品質(zhì)不能對整批煤的品質(zhì)進(jìn)行代表。
第二，根據(jù)《商品煤樣人工采取方法》，應(yīng)該在煤堆的底部、腰部和頂部分布煤堆采樣子樣點(diǎn)。一般情況下采樣人員對于底部、腰部、頂部的位置布點(diǎn)的判斷具有一定的主觀性，由于各種原因常常無法采取煤堆頂部的煤樣，嚴(yán)重的影響了采樣的準(zhǔn)確性。值得注意的是，在實(shí)際情況中標(biāo)準(zhǔn)的錐形煤堆比較少見，這就需要采取靈活多樣的方式進(jìn)行操作，以煤堆的粒度分布和形狀為依據(jù)來選擇合適的采樣子樣點(diǎn)，布點(diǎn)的比例一般為1：3：5。
第三，如果是用于仲裁的煤堆，或者用于結(jié)算的商品煤的煤堆，可以在裝卸中進(jìn)行分層采樣，也可以遷移煤堆，并在遷移的過程中完成采樣工作。
2、汽車采樣和火車頂部采樣
在汽車和火車頂部采樣中，采用人工采樣的方法只能對車廂中部和表面的煤樣進(jìn)行采樣，底部的煤樣則很難被采到，這也造成了試樣具有較低的代表性。而且需要進(jìn)行高處作業(yè)，具有較大的勞動強(qiáng)度和一定的安全風(fēng)險(xiǎn)。因此，應(yīng)該使用機(jī)械化采樣的方式進(jìn)行采樣，既可以提高試樣的代表性，也可以降低勞動強(qiáng)度和安全風(fēng)險(xiǎn)。
確定了子樣的數(shù)目之后，在子樣點(diǎn)的布置時(shí)要嚴(yán)格遵循“均勻布點(diǎn)”的原則，使每一部分煤被采出的機(jī)會是均等的。應(yīng)按照系統(tǒng)采樣法或隨機(jī)采樣法，均勻布置子樣點(diǎn)。這是為了保障試樣的代表性，能夠?qū)γ寒a(chǎn)品的質(zhì)量進(jìn)行真實(shí)的反應(yīng)。
3、煤流采樣
我國明確規(guī)定了煤流中采樣的子樣間隔時(shí)間，然而在人工采樣中會存在間隔時(shí)間不一致的問題，采樣人員往往僅憑經(jīng)驗(yàn)來判斷間隔時(shí)間。而且煤流具有較快的速度，在人工輸送的過程中不僅不易采樣，而且還容易出現(xiàn)安全隱患。人工采樣的缺陷在于要根據(jù)煤流量的大小在煤流斷面中分兩到三次進(jìn)行橫截，來采取一個(gè)子樣。這就要求按照一定的順序進(jìn)行采樣，不要重復(fù)采樣，避免粒度偏析而產(chǎn)生的誤差。GB 475-2008中不推薦在皮帶上的煤流中進(jìn)行人工采樣，因此在條件允許的情況下，盡量安裝皮帶中部或皮帶端部采樣器，從而對煤流全斷面進(jìn)行采取，并保證相等的間隔時(shí)間，提高試樣的代表性。為了使煤流采樣能夠達(dá)到相應(yīng)的精密度，要對子樣的數(shù)目進(jìn)行確定，并規(guī)定每個(gè)子樣的質(zhì)量。當(dāng)子樣數(shù)或子樣質(zhì)量不符合要求時(shí)則不具有代表性，難以達(dá)到一定的采樣精密度。
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