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贵宾会员zhuh提供----煤炭水分问题对煤质管理的影响

戴伟明 韩 莺

（上海外高桥第二发电有限责任公司，上海 200137）

[摘要] 水分是煤中最容易改变的组分，由于水分变化引起煤中其它组分和发热量等煤质常规数据的变化，容易给燃料管理工作带来误解和麻烦。本文对商品煤全水分检测准确性的影响因素开展分析，对煤炭验收结算及运力的影响，对进场和入炉煤管理等方面进行探讨，以期加强对煤炭水分检测和管理。

[关键词] 煤质管理,水分问题,热值,损失

前言：

煤的化学组成由有机的烃类物质和无机矿物质组成，其中煤中的水分是最容易发生变化的分。煤的水分是评价煤炭经济价值的最基本的指标，因为煤中水分的变化会造成其它组分的含量或发热量的变化，对煤的检质、计量、验收、管理等产生一定的影响。同时煤中有大量水分时, 不仅煤的有用成分减少, 而且大量水分在煤燃烧时, 吸收大量的热成为水蒸气被白白地蒸发掉，并使烟气量增加，加大了排烟损失及排风机的能耗，据统计水分对燃烧的影响比灰分还大。

煤的水分随煤种会有变化。一般褐煤水分高，烟煤次之，无烟煤水分最低。电力用煤的水分一般控制在5％～8％，如煤的外在水分超过8％，就可能导致输煤、给煤系统运行障碍，也会造成采样装置堵塞，水分损失增加等问题。煤中水分含量过低也有不足，一是锅炉火焰中含有水汽对煤粉的悬浮燃烧能起催化作用，二是煤中含有适量的水有助于降低煤尘的污染。

我厂主要煤种水分情况

全水分Mt，% 内水分Minh，% 外在水分Mf，%

神木煤 11~15 5~7 6~8

大同煤 5~9 2~4 4~6

印尼煤 20~30 8~13 10~20

1 煤中水分存在状态和基准的概念

1.1 煤中水分的存在形式

根据其结合状态可分为游离水和化合水两大类。游离水是以物理状态(如附着、吸附等形式)同煤结合;化合水是以化合方式同煤中的矿物质结合,即通常所说的结晶水和结合水,如硫酸钙(CaSO4·2H2O)中的结晶水和高岭土[Al4(Si4O10)(OH)8]中的结合水。煤中的游离水,在105~110℃的温度下经过1~2h后一般即可全部蒸发掉。这是因为煤中游离水几乎完全是以吸附状态存在于煤的表面的缘故,而结晶水通常要在200℃以上才能分解析出。但煤中含量很少的硫酸钙二水化合物的分解失水温度仅163℃, 而高岭土组分中的结合水的分解失水温度高达560℃。根据水分存在的不同结构状态又可分为内在水分和外在水分2种。吸附和凝聚在

煤粒内部毛细孔中的水,称为内在水分，附着在煤粒表面上的水,称为外在水分。由于毛细孔吸附力的作用,内在水分比外在水分较难蒸发。如外在水分在45~50℃的温度下经过一定时间后即能蒸发掉,而内在水分需要100℃以上(105~110℃)的温度经过一定时间后才能蒸发。煤粒内部毛细孔吸附的水分达到饱和状态时,内在水分达到最高值,这种水分称为煤的最高内在水分(MHC)。由于煤的孔隙度与其煤化程度有一定的变化规律,煤的最高内在水分含量在很大程度上反映了煤化程度、粘结性和发热量等煤质特征。

1.2 水分的基准

水分是煤中不可燃成分,常用的有收到基水分(Mar)和空气干燥基水分(亦称分析水分),在煤质检测活动中报出的检验值都是有基准的,干燥基灰分(Ad)等一系列结果就是以假想无水状态的煤为基准,即所有干燥基结果都是通过用分析基准换算出来的。分析水分测值不仅与煤化度有关,而且在不同时间、不同环境温度和湿度下测定的分析水分值是有变化的。煤质分析中灰分、挥发分、全硫、碳氢值、发热量等常规项目都是报出的干基或干燥无灰基结果（公司在结算时采用收到基）,分析水分测定结果准确与否则影响其它各项指标的报告值,简单地说,分析水分没有测准,其它项目测定值再准确,对化验室报出的结果也会造成不同程度的偏差。明白这个道理了，那么我们在进行煤质数据比对时一定不能忽视数据所表示的状态——基准。

2 影响煤水分测量准确度的因素