浅析煤炭检测的质量控制

张海振

华电潍坊发电有限公司 山东潍坊 261204

煤质检测是通过对煤炭进行采样、制样、化验来获得具有代表性的煤质数据，为电厂安全生产和锅炉安全经济运行提供准确依据。检测结果在采、制、化等过程中受人员、设备、方法、环境等因素所影响，因此，要严格进行质量控制，提高煤质检测水平和检测结果的准确性。在具体的煤质检测验收工作中，要注重新技术、新设备和新方法的运用，不断提高煤炭检测的质量水平。同时，要关注全流程、全过程和关键点的质量控制，从采样到化验，从理论知识到实操技能，从管理制度到原始记录等各方面进行综合管控、协调和提升。

1 煤质检测的意义和影响因素

1.1 煤质检测意义

煤炭由于成煤条件和过程的差异，变质程度不同，具有结构复杂性高、组分变化大等特点，具有不同的物理化学性质，需要采用国家标准或行业标准规定的检测化验方法来测定煤炭的特性值，表征煤炭质量。由于煤炭检测工作具有很高的规范性和相关性，操作环节多，检测时间长，对煤质化验工作产生影响的因素也较多。只有对各种影响因素进行有效管控，建立质量控制体系，把影响控制在最小范围内，确保煤炭化验结果的准确性，为后续需要使用煤质指标的工作提供准确数据支撑。通过煤质检测获取准确的煤质指标，全面了解煤炭的质量及性质，更加合理有效地使用煤炭，根据不同煤质合理利用，提高煤炭的使用价值，做好节能减排和安全环保工作。此外在深入研究煤炭性质时，能够更加全面细致地了解煤炭生成过程，掌握煤炭内部结构，研究结构和煤质的联系和煤炭演变过程中煤质变化的特点。在对煤炭性质检测时，选择物理检测或化学检测的方法对其组成、结构及性质全面分析，并对其灰分、挥发分、硫分、可磨性等指标检测，综合分析了解煤炭性质[1]。

1.2 煤炭检测的影响因素

煤炭检测的第一步是采取样品，采样必须要采集能代表整批煤平均性质的样品，对采煤采样时，主要控制子样质量、子样数目、合适的采样工器具及子样的采集位置，只有严格控制上述影响因素才能获得代表性高的原煤样。要根据煤炭种类、批煤量、运输方式的不同，合理设计采样方案，提高采样精密度。制样环节也是影响最终检测结果的重要一环，煤炭制样主要操作为破碎和缩分，使煤炭原煤样粒度不断减小，质量不断减少，最终制备出分析检测用煤样。制样过程需要保证煤炭的性质不改变，最大限度保持样品的持续代表性，制样受破碎设备、缩分方法、设备性能及操作流程的影响，因此要严格按国家标准方法进行操作，同时不同制样阶段选用合适的制样工具，减少制样误差。煤样化验的影响因素有实验室环境温度，空气湿度，仪器精密度，操作规范等。温度变化大影响发热量测定结果稳定性，空气扰动会造成天平称重异常，所用材料试剂纯度影响结果准确，设备定期核查确保设备的稳定性和准确性。

2 煤炭检测存在的问题

2.1 检测人员的问题

目前电厂中煤质检测人员的业务能力和技能水平存在较大差别，存在检测人员对试验方法的理解有偏差，对试验流程不熟练，对操作细节要点掌握不到位的现象。检测人员在采样、制样、化验及结果计算时的不规范，都使得结果发生偏离，失去质量控制。采样人员不能根据来煤方式、来煤车数熟练设计采样方案，化验人员基准之间的换算不熟练或不按数据修约规则进行结果修约都会使测试结果不准确。

2.2 设备管理的问题

煤炭检测设备是开展煤炭检测质量控制工作的硬件基础，对检测工作的正常开展至关重要。在检测工作中不注重设备的运行维护，会导致检验设备出现精密度不合格或系统偏差，影响检测质量。检测技术和方法随着科技的进步而更新，检验设备越来越高级，检验机构不及时更换检测设备，会使检测准确度降低。不严格按设定程序和参数对仪器进行预热或检查仪器状态不到位都会影响检测结果。

2.3 系统误差

在煤质检测的全过程中，因采用不同的操作方法，使用的设备、仪器、工具的差异，造成测定结果总是高于或低于参比值的影响，该误差称为系统误差。系统误差是方法、设备的自带误差，不能完全消除，需要长期持续管控，采用有效方法校正测定结果、校准仪器仪表，或采用准确性更高的试验方法，定期使用标准物质、标准煤样进行核查，监控仪器设备等系统误差的状态及趋势来调整控制系统误差。系统误差主要来自于方法误差和仪器误差。任何检测项目都有专门的试验方法，不管任何一种方法，均存在误差，检测结果偏离测试项目的真值。仪器也会对检测结果带来系统误差，超出仪器检测范围，人员的惯性操作或实验室环境条件不符合仪器使用要求，会影响最终测试结果。系统误差无法完全消除，需要长期跟踪观察比对，持续分析原因，控制影响因素，不断提高检测质量，尽量减小各项目各环节的系统误差，提升煤质化验结果的整体准确性[2]。

2.4 质量控制意识不足

目前火力发电企业面临安全生产、环境保护、转型升级等诸多压力，生产成本提高，煤炭保供控价压力较大。燃料厂内管理需要全过程统筹协调，燃料质检关乎煤炭结算、煤场管理、锅炉运行等方面，质量管理意识不足会给企业带来经济利益的损失和设备安全隐患。需要建立标准化的燃料验收质检质量管理体系，将采样、制样、化验等关键环节有效衔接，持续改进检测流程，优化操作细节，提升检测质量。人员的综合素质往往是一个质检部门运行的关键，要针对性地开展质量管理培训，丰富质检人员质量管理知识的储备，结合实际工作，提高人员学习的积极性，建立理论知识扎实、实践经验充足的质检队伍。同时，企业需要提高质量管理意识，运用精益管理、质量管理的理念持续提高企业生产效率。

3 煤炭检测质量控制的措施

3.1 提高设备自动化和智能化水平

要结合科学技术的进步，引进采用新技术、新方法的新型煤炭检测设备，提高煤质检验工作的自动化程度和智能化水平。设备的自动化水平越高，人工操作环节就越少，能有效杜绝人为因素的影响。根据煤检设备的现状，建立检测设备的中长期规划，使检测设备能够及时得到更新或置换，提高煤质检验工作质量。应配备满足精度要求的电子天平、化验仪表、化验工器具和性能合格的化验仪器，按要求定期进行设备的性能检定，在检定周期内开展好期间核查，保证检测设备的性能满足规格要求和技术要求。建立设备台账，注重设备的运行、维护和保养，做好设备工作中的巡检工作，及时发现隐患，消除设备缺陷，杜绝设备带病工作。针对电子天平、量热仪、元素分析仪等设备运行条件要求，配置专门的天平室、发热量测定室、元素分析室等专用实验室，保证工作环境的适当性。

3.2 提高人员质量控制能力

准确的检测结果需要检测过程中全员参与的高水平质量管控，需要高水平操作技能的化验员和高业务素质的质量管理人员。持续加大燃料管理理论和业务技能培训的力度，不断提升各级燃料从业人员的业务和技能，打造一支适应新形势下燃料全过程规范化管理工作的专业队伍。制定专业的培训计划和详细的培训内容，除了系统学习相关理论和各种规章制度外，还要掌握概率论和数理统计的知识，通过日常岗位培训、集中学习、举办知识竞赛等方式，有效促进学习积极性和学习的效果。要注重人才队伍的建设，建立理论水平高和实践经验丰富的质量管理人才库，要综合考虑现状，重视质量管理控制专业人员的培养，要按年龄梯度结构合理配置精通质量控制全过程的专门人员[3]。

3.3 加强样品和试验方法的质量管控

要加强对原煤样、备查煤样、分析煤样、标准煤样、标准物质及化学药品存放的质量管控，确保各类样品存储在稳定适宜的环境中，保证样品的持续有效。标准煤样是指用于煤质分析质量控制、设备检验、水平评价的，经国家专门机构认可的，具有高度均匀性、良好稳定性和准确量值的煤样。要严格按照标准方法中的试验条件和操作要点进行煤质检测，试验前要将设备仪器开机预热稳定，检查设备使用前状态，仪器部件良好，检查硬件功能正常，使用气体的仪器检查气路通畅、压力正常、系统气密性良好。正式样品测定前要用标准物质标定仪器合格，首先检查测试模式和参数设置正确，确保符合标准方法的要求，再检查试验参数达到规定值，设备稳定在就绪状态。掌握各类检测项目仪器的使用特点，碳氢氮元素分析仪要按规定进行一定次数的空白试验，把多次空白试验求平均值输入设备，对后续正式测定结果进行校正。样品个数多时要进行周期标定及重新标定，在分析多个样品的中间插入标准样品核查，核查结果合格则插入样品前的正式样品测定结果有效，核查结果不合格则两次核查之间的正式样品测定结果无效，应重新测定。此外，采用期间核查、能力验证、样品抽检、对比试验等方法跟踪工作的质量，保持煤质验收质量管理制度的持续有效。

3.4 煤质检测数据信息化管理

引入信息化技术，建立包含煤质检测全过程的信息管理系统，实现煤质检测数据自动采集与传输，同时，质检数据原始记录完整存档，所有数据均可以溯源查询。把数理统计运用在煤检数据中，发挥数据统计分析、报表生成的功能，监控煤质数据波动，为燃煤供应、煤场管理、锅炉燃烧工况调整等燃料管理决策提供准确的信息依据。建立重点环节的监督视频网络，实现对采样、制样、化验、存样等地点的监控，满足实时监控和视频回放功能，专人负责网络维护，保证视频存储有效，能追溯煤质检测全过程的工作细节。

3.5 做好维修保养工作

在煤质检测中，主要是利用各种检测仪器测定样品，仪器设备的及时维护保养有助于持续保持设备的稳定性。煤质检测实验室应建立健全设备管理制度，建立设备台账，按照设备特点建立定期维护保养机制，定制维护清单及维护记录，确保仪器的最佳状态。在仪器的正常运行过程中，要设立设备管理员，按固定的周期对设备进行检查和校准，及时处理出现的问题，并对之前的结果进行复检确认。煤质检测结果很大程度上受到仪器设备的精密度和准确度的影响，为有效控制减少设备对结果的影响，要加强设备使用全过程的管理，制定科学有效的管控措施，对各个项目检测仪器要分类管理，如计量器具和检测设备，均应在采购、投用、维护等多个环节做好管控，减少仪器设备对结果的影响。在新仪器新设备投入运行前，需要对仪器设备进行安装调试和试运行，完成设备的工作参数设置调整，对碳氢、发热量及硫测定设备，要建立校准曲线或标准物质的标定及热容量的确定，调试运行全部完成后再进行正式样品的测定。运行过程中，要使用有证标准物质定期校准试验仪器，规范操作使用设备，及时维护保养，避免因设备配件维护不及时产生不可接受的偏离，影响测定结果。

3.6 控制缩分环节

缩分操作是煤炭质量检测的关键环节，采用精密度高的缩分方法能够最大限度地减少制样误差，同时减小检测总误差，提高检测结果的准确性。缩分前要对原煤样进行过筛，筛上物经过粗破碎，和筛下煤样混合均匀，确保缩分后的两份煤样不受粒度离析的影响。缩分要选用精密度高的二分器才能有效降低缩分样品的误差，提高留样的代表性。对湿度大的异常煤样要进行预处理，先对原煤样进行空气干燥，要重点控制干燥温度，防止温度高造成煤样的氧化变质，影响最终检测值。要结合原煤样重量、粒度、均匀度等，在不同制样破碎缩分阶段，对煤样充分混合，提高样品整体的均匀性和制样效率。要严格按照标准方法中对不同阶段、不同粒度缩分后总样最小质量的规定留取煤样，确保留样的代表性和缩分精密度。

4 结语

随着我国经济社会发展水平的逐渐提升，对电力能源需求逐步提升，煤电企业作为主要电力能源的提供者，需要不断提高企业质量管理水平，实现高质量发展。传统煤电企业需要不断优化结构，向综合能源供给方向转型升级，提高自身竞争力。要控制燃煤生产成本，加强厂内燃煤管理，不断采用新技术、新方法提升煤质检测水平。煤质检测质量控制工作需要长期持续开展下去，不断发现问题解决问题，优化工作流程，提升检测质量。要认识到质量控制的重要意义，通过有效的措施将质量管理理念落实到煤检工作中，确保煤检工作质量水平的持续提高，更好的服务企业的发展。