浅议煤炭化验的质量影响因素与应对措施论文
煤炭实验室是独立性质的煤质化验实验室，不受行政压力的影响，主要的宗旨是向客户提供客观的煤质化验数据。但是对于煤炭化验实验室的煤炭化验来说，影响煤质化验的因素比较多，比如人员素质、仪器设备等，在本文中，笔者在分析影响煤质化验质量因素的基础上，提出了控制煤质化验质量的措施。
1、影响煤炭化验质量的人员与设备因素
煤炭实验室的质量管理在采样、制样、化验和结果报告中等各个环节均可以得到体现，在煤炭化验过程中也有所反映。在质量管理方面，影响化验质量因素包括工作人员、环境和化验方法等因素。
1.1 人员因素
在生产管理中，人是最重要的影响因素，同时也是不容易控制的影响因素。为此，人这一因素也就名副其实成为任何管理理论中的重点讨论内容之一。在煤炭实验室，由于实验室担负着向社会公众提供客观、准确化验结果的责任，因此这就要求从事煤炭化验工作的工作人员应是专业的，具有相应的资质，可胜任煤炭化验相关工作。如果煤炭实验室的工作人员不专业、不具有资质证书，即专业技术水平低、不了解煤炭化验规范、无法掌握化验技巧，那么煤炭化验的结果便有可能出现偏差、准确性无法保障;而如果煤炭实验室管理人员对管理工作所知甚少，对于人员配需、化验过程、仪器校准和物资供应等内容毫无了解，则实验室的正常化验活动即无法正常开展，有效性更是无从谈起。因此，这就要求加强实验室人员的培训和管理力度。
1.1.1 煤炭实验室人员应具备的基本素质。第一，国际或行标检测方法及检测方法的细节;第二，了解化验仪器设备结果与特性，并了解掌握校准与验证方法，在化验和日常维护过程中熟练使用;第三，了解并熟悉标准物特性，并利用标准物质开展测试，质量进行自行控制;第四，了解各项煤炭化验的相关要求以及环境条件，在化验过程中做到有效控制;第五，了解并掌握一定的煤炭物理与化学特性以及一定的试验数据处理理论。
1.1.2 煤炭化验实验室应具备足够数量的、与实验室规模相适应的实验人员，并保证每个测试项目在1人情况下也可完成。
1.1.3 实验室的工作人员均应具备质量管理意识。
1.1.4 有计划加强工作人员的培训。实验室应制定完善的工作人员培训制度与规划：第一，制定对新人的培训规划，保证每个检测人员可达到持证上岗的要求;第二，对在岗人员的培训，培训应有计划进行，确保其掌握最新的化验理论、技术方法，了解新化验设备的操作使用情况。具体来说主要包括下面三方面内容：技术培训。技术培训主要采用理论与实践相结合的方法，理论知识包括化学分析基础知识、化验数据计算和处理方法、试验方法标准，而实践培训内容包括化验操作、仪器设备的使用和校准等方面;质量和质量管理意识。对员工开展质量保证和质量控制，即质量管理体系培训，有计划开展培训;职业道德培训。通过职业道德培训，提高工作人员职业素养。
1.1.5 加强工作人员管理。包括实验室人员的分工、相互关系;制定完善的凭证上岗制度，加强对各级人员的评价考核;制定切实可行的、完善的考核与监督制度，实施绩效考核办法，发现管理中的问题及时纠正，调动人员工作积极性;建立与实验室相关的人员资格、培训和经验书面记录等。
1.2 仪器设备因素
为了保证化验仪器设备具有相当的精密度与准确度，应制定定期检查和校准仪器设备制度，而不能放松对仪器设备的检查。在检查中，要纠正工作人员的思想，使其不把仪器设备的检定、校准看作一项必须完成的工作，不让检查工作流于形式，而是真正起到检定、校准仪器设备的作用，有规划、定期开展检查。因此，为了保证仪器设备的稳定性与精密度，应做到以下六个方面：
1.2.1 采购的仪器设备应满足实验室化验的相关要求，并从正规厂家采购。
1.2.2 对于新进仪器设备，应认真组织验收，在设备投入使用之前，应经过计量部分的资质认证，并通过检定、校准，而对于大型精密仪器，应由厂家安装调试，并形成验收、校准的相关文件。
1.2.3 对于仪器设备，实验室应制定一套完善的仪器设备检定规划、规范标准，并严格遵守落实。此外，对于仪器设备，实验室应定期或者不定期开展核查，确保仪器设备始终处于受控状态，减少甚至降低出错风险，保证检测结果的准确性。
1.2.4 仪器设备的日常维护与管理，应由专业人员负责，了解并熟悉仪器设备的`结果、操作方法和原理以及故障的排除方法和检修理论知识等。
1.2.5 对仪器设备进行统一管理，对于每一台设备，均要建立档案并赋予标识，设备如果出现故障，也应做上标识，并单独存放。
1.2.6 仪器说明应存放在档案室，准确记录每台设备的使用与故障情况。
2、影响煤炭化验质量因素的检测方法与环境设施
2.1 检测方法与质量控制
实验室的检测通常采用国家标准或者行业标准，检测均有理论依据，必须达到相应的准确度与精密度。对于试验的每一个方法，均有严格的实验条件与操作程序，尤其是规范的试验方法。在检测过程中，如果不遵守，甚至违背规范的操作程序，则检测结果的准确定无法保证。应做到：
2.1.1 检测方法保证是最新的、有效的版本。
2.1.2 根据人员素质、环境条件和设备情况，制定具有可操作性的作业指导书。
2.1.3 在检测过程中，应严格遵守作业标准，严格控制检测温度、实践和仪器设备的状态等，重复测定和结果计算。
2.1.4 使用自动化仪器设备时，密切观察设备的运行状态，通过人工检测复查设备运行参数与测定结果。
2.1.5 对于有标准物质的测定方法，应采用定期检测的方法或者插入测定法来校验或者验证，而对于没有标准物质的方法，应通过对比试验或者参加能力验证的方法，严格控制检验的质量。
2.1.6 采用统计技术监督检测质量。如果出现失控现象，则应立即停止试验，分析失控的原因，及时消除，然后再重新开始试验。
2.2 环境与设施因素
煤炭化验的正常运行，需要一个稳定的实验室环境设施，这是试验得以正常开展的有效保证。此外，环境条件也是不可忽略的因素，不然可能影响检测结果的准确定。因此，为得到准确的检测结果，实验室应做好以下的工作：
2.2.1 实验室中的计算机、计算器、能源设施和桌椅等，均应与实验室的工作环境相适应，且有安全和健康保障。
2.2.2 实验室的环境应可满足检测方法与仪器设备要求，保证在此环境条件下检测结果的准确性与精密度。
2.2.3 实验室应处于控制与监测装填，防止受到电磁、电源电压和灰尘等干扰，保持室温和湿度的相对稳定性。
2.2.4 对于实验室的各种设施，应做严格检查，并明确各级人员的管理责任，定期开展维护与管理，并做好日常的维护与管理，根据规定做好客观记录。
2.2.5 如果实验室的环境条件影响检测结果的准确性，则应停止检测作业，并采取有效的矫正措施，在环境条件恢复正常后方可开展检测。
2.2.6 对于各个实验区，应防止相互影响和污染，应严格划定各个实验区的界限，并做好隔离工作。
3、结语
煤炭实验室的质量管理体现在实验室质量管理的方方面面，贯穿于煤炭化验的各个阶段，因此，对于各个影响管理质量的因素，均应引起足够的重视，采取有效的措施，降低因素对化验结果的影响。在本文中，笔者结合自身的工作实际与相关的理论文献，从环境与设施、人员与仪器设备等方面分析了煤炭化验的质量控制的措施，相信对于保证化验结果的准确性具有重要的作用。
巨野煤田煤质分析及科学利用评价
摘要]从工业、元素、工艺性质方面，对巨野煤田煤质进行了详细的分析，根据其煤质特点，进行科学论证，得出巨野煤田
是优质动力用煤和炼焦用煤的结论，可以用来制备水煤浆，用于煤气化合成氨、合成甲醇及后续产品，用作焦化原料等。
[关键词]煤质分析；煤质特点；科学利用；评价
1巨野煤田煤质分析
1.1煤的工业分析
工业分析是确定煤组成最基本的方法。在指标
中，灰分可近似代表煤中的矿物质，挥发分和固定碳
可近似代表煤中的有机质。
衡量煤灰分性能指标主要有灰分含量、灰分组
成、煤灰熔融性（DT、ST、HT和FT）。其中煤灰熔融性是
动力用煤和气化用煤的重要性能指标。一般以煤灰软
化的温度（即灰熔点ST）作为衡量煤灰熔融性的指标。
1.1.1龙固矿钻孔煤样工业分析结果(表1)变形温度（DT）为煤灰锥体尖端开始弯曲或变圆
时的温度；软化温度（ST)为煤灰锥体弯曲至锥尖
触及底板变成球形时的温度；半球温度（HT）为灰锥形
变至近似半球形，即高约等于底长的一半时的温度；
流动温度（FT）为煤灰锥体完全熔化展开成高度＜1.5 mm
薄层时的温度。
1.1.2彭庄矿钻孔煤样工业分析结果（表2）
2煤质特点及科学利用评价
2.1巨野煤田煤质特点
由煤炭科学研究总院《巨野矿区煤质特征及菜加
工利用途径评价》2003.5可以看出巨野煤田煤质有
如下特点：①灰分含量低，属于中、低灰煤层。②挥发
分含量高，各煤层原煤的挥发分含量在33%以上，且
差异不大，均属于高挥发分煤种。③磷含量特低；硫分
含量上低下高。④干燥基低位热值高。各层煤的都比
较高，且随原煤灰分的降低而升高。⑤粘结指数、胶质
层厚度和焦油产率均较高。⑥碳、氢含量较高。碳含量
在86.02%～86.51%之间，氢含量在5.41%～5.44%之
间，C/H比值＜16。⑦灰熔点上高下低。
2.2成浆性实验评价
2008年1月，华东理工大学对巨野煤田龙固矿
(1#)、赵楼矿(2#)和彭庄矿(3#)原煤进行成浆性实验
及评价。
2.2.1成浆浓度实验
成浆浓度是指剪切速率100 s-1，粘度为
1 000 mPa·s，水煤浆能达到的浓度。采用双峰级配制
浆，粗颗粒与细颗粒质量比为3∶7；选取腐殖酸盐作
为添加剂，用量为煤粉质量的1%。制成一系列浓度的
水煤浆，测量其流动性，观察水煤浆的表观粘度随成
浆浓度上升的变化规律，结果如表10所示。由表10看出，随着煤浆浓度增大，煤浆表观粘度
也明显升高。本实验3种煤样成浆浓度分别为龙固矿
66%(wt)；赵楼矿67%(wt)；彭庄矿68%(wt)。
2.2.2流变性实验
水煤浆流变特性是指受外力作用发生流动与变
形的特性。良好的流变性和流动性是气化水煤浆的重
要指标之一。
将实验用煤制成适宜浓度的水煤浆，然后用
NXS-4 C型水煤浆粘度计测定其粘度。将水煤浆的表
观粘度随剪切变化的规律绘制成曲线，观察水煤浆的
流变特性，见表11。
从表11可以看出，3种煤制成的水煤浆中，随着
剪切速率增大，表观粘度都随之降低，均表现出一定
的屈服假塑性。屈服假塑性有利于气化水煤浆的储
存、泵送和雾化。
2.2.3实验结论
煤粉粗粒度（40～200目）和细颗粒（＜200目）质
量比为3∶7，腐殖酸盐作为添加剂，添加量为煤粉质
量的1%时，龙固矿煤浆浓度为66%（wt）、赵楼矿煤浆
浓度为67%（wt）、彭庄矿煤浆浓度为68%（wt），满足加
压气流床水煤浆气化技术对水煤浆浓度的要求。
2.3原料煤的应用
2.3.1适合于制备水煤浆
水煤浆不但是煤替代重油的首选燃料，而且是加
压气流床水煤浆气化制备合成气的重要原料。同时它
又是一种很有前途的清洁工业燃料。实践上，华东理
工大学“巨野煤田原煤成浆性实验评价报告”表明：巨
野煤田各矿井原料煤均适合于制备高浓度稳定水煤
浆。
2.3.2用于煤气化合成氨、合成甲醇及后续产品
巨野煤田原煤属于高发热量的煤种（弹筒热平均
值在28～31 MJ/kg之间），该煤有利于降低氧气和能量消耗，并能提高气化产率；因灰熔点较高
（＞1 300℃），有利于固态排渣。根据鞍钢和武钢分
别使用双鸭山和平项山1/3焦煤作高炉喷吹的经验，
巨野煤田的1/3焦煤与双鸭山和平顶山1/3焦煤一
样成浆性较好，其1/3焦煤洗精煤可以制成水煤浆，
作为德士古（Texaco）水煤浆气化炉高炉喷吹用原料。
煤气化得到的合成气既可通过变换用于合成
氨/尿素，又可经净化脱硫合成甲醇或二甲醚。以甲
醇为基础可进一步合成其他约120余种化工产品。另
外，还可利用甲醇制备醇醚燃料及合成液体烃燃料
等。
2.3.3用作焦化原料
焦化用于生产冶金焦、化工焦，其副产焦炉煤气
可用于合成甲醇或合成氨，副产煤焦油进行分离和深
加工后可得到一系列化工原料及化工产品。由表12看出，巨野煤田大槽煤经过洗选以后，可
以供将来的400万t/a焦化厂或者上海宝钢等大型
钢铁企业生产I级焦炭时作配煤炼焦使用；灰分
≤9.0%的8级精煤（2#），也可供华东地区的中小型焦
化企业生产2级和3级冶金焦的配煤炼焦使用。此
外，该煤也可以单独炼焦，但所生产焦炭的孔隙率偏
高，最好进行配煤炼焦。2.3.4远景目标———煤制油
煤直接液化可得到汽油、煤油等多种产品。巨野
煤田的大部分煤层均为富油煤，尤其是15煤层平均
焦油产率＞12%，属高油煤；根据元素分析计算的碳氢
比各煤层均＜16%；大部分煤层挥发分＞35%的气煤和
气肥煤通过洗选后的精煤挥发分＞37%，而其灰分
＜10%。因此，巨野煤田的煤炭都是较好的液化用原料
煤。
煤间接液化可制取液体烃类。煤经气化后，合成
气通过F-T合成，可以制取液体烃类，如汽油、柴油、
石腊等化工产品及化工原料。
3结语
综上所述，巨野煤田第三煤层大槽煤属于低灰、
低硫、低磷、结焦性好、挥发分高、发热量高的煤炭资
源，其中的气煤、1/3焦煤、气肥煤、肥煤、天然焦等是
国内紧缺的煤种，它们的洗精煤不仅可作为炼焦用
煤、动力用煤，而且是制备水煤浆和高炉喷吹气化的
重要原料。因此,菏泽大力发展煤气化合成氨和甲醇
并拉长产业链搞深度加工是必然的正确选择。
对于煤的工业分析而言，它可以确定出煤的整体组成部分，下面是由我整理的煤的工业分析技术论文，谢谢你的阅读。
浅谈煤的工业分析
摘要 ：文章浅谈了煤的工业分析方法的要点、原理及测定过程中的注意事项，并对测试结果在实际工作中的应用作了简单的介绍。
关键字 ：水分 灰分 挥发分 固定碳
Abstract: the article briefly discusses the coal industrial analysis method, principle and the main points of the matters needing attention in the process of measurement, and its application in the practical work of the result of the test made a simple introduction.
The keyword volatile moisture ash fixed carbon
中图分类号：TQ52文献标识码：A
正文：
煤的工业分析也称煤的技术分析或实用分析，在国家标准中，煤的工业分析是指包括煤的水分(M )、灰分(A )、挥发分(V )和固定碳(Fc )四个分析项目指标的测定的总称。煤的工业分析是了解煤质特性的主要指标，也是评价煤质的基本依据。通常煤的水分、灰分、挥发分是直接测出的，而固定碳是用差减法计算出来的。广义上讲，煤的工业分析还包括煤的全硫分和发热量的测定， 又叫煤的全工业分析。工业分析是一种规范性很强的定量分析方法，是在特定条件下所测得的各项数值。
1、煤的水分
煤的水分，是煤炭计价中的一个最基本指标。煤是多孔性固体，含有一定的水分。水分是煤中的无机组分，其含量和存在状态与煤的内部结构及外界有关。一般而言，水分的存在不利于煤的加工利用。
煤的水分按照它的存在状态及物理化学性质，可分为外在水分、内外水分及化合水三种类型。
煤的水分直接影响煤的使用、运输和储存。煤的水分增加，煤中有用成分相减少，且水分在燃烧时变成蒸汽要吸热，因而降低了煤的发热量。煤的水分增加，还增加了无效运输，并给卸车带来了困难。特点是冬季寒冷地区，经常发生冻车，影响卸车，影响生产，影响车周转，加剧了运输的紧张。煤的水分也容易引起煤炭粘仓而减小煤仓容量，甚至发生堵仓事故。
煤中水分按存在形态的不同分为两类，既游离水和化合水。煤的工业分析中只测试游离水，不测结晶水。
煤的游离水分又分为外在水分和内在水分。煤的全水分，是指煤质全部的游离水分，既煤中外在水分和内在水分之和，简记符号Mt。
煤的全水分测定可采用四种方法，即通氮干燥法、空气干燥法、微波干燥法及空气干燥的一步法和两步法。在我们实际的工作中用的是空气干燥法，即称取一定量粒度小于6mm的煤样，在空气流中，于105-110℃干燥至质量恒定，然后根据煤样的质量损失计算全水分的含量。
2、煤的灰分
煤的灰分不是煤中固有的成分，而是煤在规定条件下完全燃烧后的残留物，灰分简记符号为A，也表示灰分的质量分数。即煤中矿物质在一定条件下经一系列分解、化合等复杂反应而形成的的，是煤质矿物质的衍生物。灰分全部来自矿物质，组成和质量又不同于矿物质，煤的灰分和煤中的矿物质关系密切，对煤炭利用都有直接影响，工业上常用灰分产率估算煤中矿物质的含量。
煤的灰分可用来表示煤中矿物质的含量，通过测定煤中灰分产率，可以研究煤的其他性质，如含碳量、发热量、结渣性等，用以确定煤的质量和使用价值。
中国标准GB/T212-2001规定，灰分测定方法包括缓慢灰化法和快速灰化法两种。其中缓慢灰化法为仲裁法。
缓慢灰化法测定时，称取粒度小于0.2mm的空气干燥煤样(1±0.1)g(称准至0.0002g)，均匀地摊平于灰皿中，放入马弗炉中，以每分钟不大于2cm的速度把灰皿推入炉内的炽热部位，即恒温区(若煤样着火发生爆燃，则实验作废)，关上炉门，在(815±10)℃温度下灼烧40min。从炉中取出灰皿，冷却5min左右，移入干燥器中冷却至室温后称量并进行检查性灼烧。如遇检查性灼烧时结果不稳定，应改用缓慢灰化法重新测定。灰分低于15.00%时，不必进行检查性灼烧。
3、煤的挥发分和固定碳
(1)煤的挥发分
挥发分的概念 煤样在规定的条件下，隔绝空气加热，并进行水分校正后的挥发物质产率称为挥发分，简记符号为V。煤的挥发分主要是由水分、碳、氢的氧化物和碳水化合物(以CH4为主)组成，但不包括物理吸附水和矿物质中的二氧化碳。可以看出，挥发分不是煤中固有的挥发性物质，而是煤在特定条件下的热分解产物，所以煤的挥发分称为挥发分产率更确切。挥发分测定结果随加热温度、加热时间、加热速度以及实验设备的形式、试样容器的材质、大小不同而有所差异。因此说挥发分的测定是一个规范性很强的实验项目，只有采用合乎一定规范的条件进行分析测定，所得挥发分的数据才有可比性。
挥发分的测定 按国家标准GB/T212-2001的规定，挥发分的测定方法要点为：称取一定量的空气干燥煤样，放在带盖的瓷坩埚中，在(900±10)℃下，隔绝空气加热7min，以减少的质量占煤样质量百分数减去该煤样的水分的质量分数(Mad)作为煤样的挥发分
(2)煤的固定碳
煤的固定碳的概念 从测定煤样挥发分后的焦渣中减去灰分后的残留物称为固定碳，简记符号为FC。固定碳和挥发分一样不是煤中固有的成分，而是热分解产物。在组成上，固定碳除含有碳元素外，还包含氢、氧、氮和硫等元素。因此，固定碳与煤中有机质的碳元素含量是两个不同的概念，绝不可混淆。一般而言，煤中固定碳含量小于碳元素含量，只有在高煤化程度的煤中两者才比较接近。
固定碳的计算 煤的工业分析中，固定碳一般不直接测定，而是通过计算获得。在空气干燥煤样测定水分、灰分和挥发分后，由下式计算没的固定碳的质量分数
Wad(FC)=100-(Mad+Aad+Vad)
式中 Wad(FC) ——空气干燥煤样的固定碳的质量分数，%
Mad ——空气干燥煤样的水分的质量分数，%
Aad ——空气干燥煤样的灰分的质量分数，%
Vad ——空气干燥煤样的挥发分的质量分数，%
结论： 随着煤的煤化程度的增加，煤中水分开始下降很快，以后变化则不大;固定碳含量逐渐增加;挥发分产率则先增加后降低。若以干燥无灰基计算，挥发分产率随煤化程度增加呈线性关系下降。
参考文献
【1】 朱银惠《 煤化学 》 化学工业出版社 2004年8月
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