探析煤质检测中的自动化测试仪及其技术

张海振

华电潍坊发电有限公司 山东 潍坊 261204

引言

煤炭作为一种不可再生的重要能源资源，也是应用最广泛的一次能源，是我国经济发展的重要推动力。在火电厂，煤作为电力生产的原料，利用其燃烧产生的热能转化为二次能源的电能，煤炭成本占火电厂生产成本的70%以上，煤质检测为入厂煤质验收、采购结算、煤耗计算、煤场管理、入炉煤质监督等提供可靠煤质数据，对电厂安全生产具有重要意义。在煤质检测中引进先进自动化测试仪，不仅可以提升煤质检测的工作效率，减轻检测人员的工作量，还可以大大降低测试误差，使检测结果更加精准，有效提高了电厂燃煤的科学管理水平。

1 煤质检测与自动化检测系统发展现状

现阶段，有很多科研企业、高校纷纷对煤质检测信息化系统展开研究，并相继开发了一些自动化检测仪器。一些煤质检测设备制造厂家为了进一步提升自身竞争力，也参与到煤质自动检测系统的硬件设备和软件设施开发队伍中来，这极大地推动了煤质自动化检测仪器和软件的融合。很多装机容量较大、技术较为先进的火电厂都逐渐朝着信息化、自动化、智能化的方向发展，通过借助互联网信息技术，为煤质检测设备使用奠定良好基础，还有利于构建高效、真实、精准并且能实现实时传输信息数据的煤质检测管理体系，为电厂生产工作提供便利。通过实时监控煤质，对生产运行状况进行监督，进而对入炉煤进行调整，改善燃烧效率和锅炉运行工况，为企业带来更多的经济效益。当前，很多企业在煤质检测、数据收集等方面没有完全实现自动化，而是处于一种半手工模式，导致信息收集不全面、传递不及时、信息不准确、效率低下等多种问题，无法适应现代化火电厂燃煤质量检测和生产管理需求[1]。

2 煤质检测仪器技术概述

随着煤质检测仪开始朝着自动化方向发展，当前已经可以实现送样、弃样、换样等自动化处理，在检测结果出来后，还可以自动上传至计算机，提升了检测结果的准确性，避免了人工处理导致的误差。检测操作过程更加便捷，使用更加方便，更加人性化。

煤质检测仪实现自动化还可以提升操作的安全性，并且还可以达到环保的目的。在检测过程中，可以将检测的废弃物进行自动化处理，避免对环境造成污染。随着检测仪器技术的进一步发展，其检测结果也更加精准，可以达到国际标准要求，并且煤质检测效率和仪器可靠性都大大提升。现代化检测仪器和以往检测仪器相对比，无论是检测时间、检测样本的多样性、指标等多方面都更具有优势，而自动化检测仪器的检测功能更加广泛，其检测指标也更加全面、详细和精细[2]。

3 煤质检测中自动化检测仪的应用

3.1 氧弹量热仪的应用

发热量是电力用煤最重要的质量特性指标，发热量的测定采用氧弹热量计法，氧弹热量计可分为恒温式和绝热式两种。C5500量热仪主要用于测量煤质的发热量，由氧弹、内筒、搅拌器、量热温度计等部件所组成。在测量时，需要将煤样置于充有高压过量氧气的密闭氧弹中，确保煤样的完全燃烧，放出的热量为量热系统所吸收，根据量热系统中水的温升计算出煤的发热量。该设备具有测量精度高、操作方便、试验快捷、运行稳定等优点，是目前应用最多的测热设备。当前市场上新推出了一种新型量热仪C5808，该量热仪具有氧弹自动升降、识别氧弹编号、自动充氧和放气、自动检测充氧压力、自动定量内筒水量等功能，采用的激光点火技术彻底告别了传统的点火丝或棉线点火方式，自动化程度和智能化水平更高。

3.2 AS3200B自动测硫仪的应用

AS3200B自动测硫仪采用恒电流库仑法，主要用于煤中全硫含量的测定，由空气预处理、库仑积分器、温度控制、燃烧炉、电解池和搅拌器等部件所组成。可连续测20个试样，也可在实验过程中随时添加或插入样品。采用网口通讯，可以实现多端口控制、甚至远程控制，具有自动保存试验过程记录的功能。样品在500℃预热后，送样杆将试样送入1150℃高温区，煤样在催化剂作用下完全燃烧分解，生成硫氧化物，被气流带入电解池中，二氧化硫与水生成亚硫酸，以电解碘化钾溶液产生的碘滴定，根据电解所消耗的电量计算出煤中全硫含量。该仪器测定准确度高，测试结果重复性较好，检测过程更加方便，不需要太多样本就能够完成检测，自动化程度高，设计合理，故障维修便利，运行稳定可靠，测试结果准确。

3.3 工业分析仪的应用

煤的工业分析是一项电煤基础测试项目，按照国标经典法完成一个煤样的工业分析测定，通常需要6h或更长时间，而工业分析仪在样品批量测定中，大大提升测试效率，能有效避免检测数据报出时间的滞后，具有显著优势。MAG6700全自动工业分析仪采用热重分析方法，将远红外加热设备与称量用的电子天平结合，在特定气氛、温度、时间条件下，对样品称重，计算出水分、灰分及挥发分等工业分析指标。该设备采用双炉体设计，挥发分测试为单式炉，内水分和灰分测试为复式炉，可一次性完成19个样品的指标测试，外置式天平配有实时称重显示屏，能实现精准称量放样，操作方便快捷，测试结果准确可靠。

4 结束语

在煤质检测过程中量热仪、测硫仪和工分仪是应用比较普遍的自动化检测仪器，能够实现煤质快速、准确检测。应用自动化测试仪及其技术进行电厂燃煤质量检测，可以有效提升火电厂燃料管理水平，有效改善燃烧效率和锅炉运行工况，为企业带来更多的效益，对推动我国数字化电厂建设和电煤行业发展具有重要价值。