浅析煤质检验技术的发展思考

浅析煤质检验技术的发展思考

邓小芳

大唐华银攸县能源有限公司 湖南 株洲412300

摘要：我国社会经济的发展与煤炭资源的支持是密不可分的。在众多资源的使用上，煤炭资源占到了总耗损量的 70%， 在化工领域、发电事业、冶金行业、建材行业均离不开对煤炭资源的使用。煤质检验检测技术是确保煤炭在工业生产中燃烧质量的前提和基础，做好煤质检验检测在当前环境问题严重的背景下具有非常积极的意义，特别是雾霾、酸雨等与煤炭燃烧有关的大气污染问题，更是要求煤质检验检测技术不断向前发展 。文章着重总结了目前煤质检验技术的实际发展情况与今后的发展方向，以期未来煤炭的检验技术与煤炭的使用质量均能有所提升。

关键词：煤质；检验技术；现状；趋势

引言：煤炭质量的好坏对各个行业的生产效率和使用安全性也会带来较大影响。对煤炭的质量检测技术进行持续优化和完善，可以充分提升煤炭资源的使用效果，同时还能降低煤炭燃烧产生的污染物质。对煤炭质量进行研究分析属于煤矿公司促进煤炭资源更好燃烧的基础，是不可欠缺的重要步骤，同时对社会经济收益也有重大影响。从经济的角度来讲，促进煤炭资源的更好燃烧可以更好的提升煤炭资源的燃烧质量，从而缩减资金投放量增加收益

1. 煤质检验技术的现状

1.1 激光诱导击穿光谱技术

LIBS 属于光谱分析中最新研发的分析技术，能够做到对气体、固体以及液体样品的详细检测，能够获得较精准的检测结果，能够在煤质在线检测中发挥重要作用。现阶段，在线 LIBS 设备已经在工业生产线与实验室中被研发出来，主要用在煤炭的元素检测与工业检测上。重复性低属于 LIBS 的劣势，所以对其重复性的提升研究便成了一项重点工作内容。一般会在两大方面优化 LIBS 的使用性能：①设备硬件。重点通过相位锁定方式与激光光路来排除其重复性差和量测光谱稳定性低的缺陷。② LIBS 计算方式的优化、光谱分析、将 LIBS 当做基础的煤炭质量标准预测模型完善，均属于 LIBS 煤炭质量检测技术研发活动的关键点。煤炭资源具有较为复杂的结构、构成元素种类较多，其 LIBS 光谱数据非常复杂。充分收集 LIBS 光谱数据属于完成煤炭质量标准精准检验的根本。

1.2 高能脉冲激光煤质在线检测技术

这种检测技术主要通过元素来进行分析的方式，能够针对需要检测样本的元素成分和元素含量开展定量与定性的检测分析，在上世纪末期美国开启了对该检测技术的研究，检验该技术能否适用于煤粉的在线检测上，后续我国与澳大利亚也开启了对该技术的研究，主要研究其是否适用于动力煤煤质和褐煤的检测分析上。研究成果说明，和过去测量方式获得的检测成果比较，LCAS 针对煤炭中元素 Fe、Ca、Al、Si、H、S、O、C 以及 N 的定量分析成果会更精准、误差相对来说更低。通过 LCAS 进行所有元素的检验、利用超声波自动定位设备针对移动的煤炭资源实施精准的定位处理，同时也可以做到对矿物和煤流的在线检验 。

2 有关煤质检验技术完善与开发的思考

煤炭质量分析工作主要包括元素分析和工业分析内容，而后续的煤炭质量检验工作则必须对煤炭资源进行灰成分、工业、可磨性以及元素等方面的分析，经过针对各项信息的检验从而得出需要的结果，通过电力与燃料知识的支持去提升煤炭资源的使用成效。

2.1 现代煤气化条件下原料煤气化特性的评价

现阶段煤化工中的主导力量就是煤气化。在煤气化生产中形成的合成气转化为甲醇以后，能够在后续收集到芳烃以及低碳烯烃等基础性的有机化学工业产品，煤气化合成气还能够在费托的支持下合成生产液体燃料。另外，在煤气化合成气内提取到的氢气，不但属于过去合成氨的原材料，同时还属于煤转变为液态的氢源。事实上，通过煤制造氢气在石油化工和炼化上均具有较高的使用价值。到目前研发使用的各类煤气化方式中，气流床气化工艺通过颗粒较小的煤浆和煤粉、纯氧气化剂，在温度高达 1 600℃和压力高达 70 atm 的情况下进行操作，最终表明煤种具有较高的适应性、具有较高产能、具有较高能效、对生态破坏性低。现阶段，我们国家在工业化中运用的、一台煤作业量高于 1 000t/d 的煤气化设备都属于气流床气化炉 。

2.2 煤热解反应热的测定

我国富含大量的低阶煤资源，因为低阶煤本身具有水分高和挥发性强等特点，所以在储存、运输和转化运用上均存在较大困难。对中低温热解分质梯级技术的充分运用能够完成对低阶煤的清洁和运用。另外热解也属于煤炭资源气化、燃烧和液化等技术的最初反应与伴随流程。热解过程中的热属于煤热解设备设计、煤热解理论分析、热解流程建模与技术效能评测等活动必需的核心热力学信息。煤炭资源和各类非均质有机物热解反应热的检测方式和工艺，包括模型预测方式与试验检测方式两种类型。通过对这部分方式的工作原理、精准度以及操作难易性进行分析对比说明，在分析了解检测数据影响煤热解反应热检测精准性的规则、排除信息处理方式的基础上，将热重－差示扫描量热 (TG-DSC) 同步联用当做基础，可能能够构建出比较简单、容易执行、普遍适用的煤热解反应热测定方式与工艺。通过 TG-DSC 同步联用分析、对煤热解的反应热进行检测，抽取国内各种媒阶的经典煤炭样品，对煤热解时出现的热流进行检测，同时分别通过实验与经验的方式对热流基线进行明确，最终通过分析、总结、计算获得煤热解反应热数值。

2.3 煤灰成分的快速准确分析与检测

煤炭质量测定与评估的关键内容包括了对煤灰成分的分析。煤灰的构成成分十分复杂、且含量极易出现变化。在对煤灰进行基本分析期间，通过容量法对铁、铝、钙进行分析，通过火焰原子发射光谱法对镁、钠、钾、锰等进行分析，最后通过光度法对钛和磷进行分析。因此，对煤灰成分进行的基础分析流程大都需要耗费大量时间、流程复杂繁琐、整体效率不高。电感耦合等离子体发射光谱仪单次对多类元素进行不断检测，不用使用太多的试样液体，并且元素间的影响不大，优点较显著 。虽说通过ICP-OES 测定常量元素得出的成果和普通检测方式比较，具有较高的精准性，和标准规范相适宜，但是通过 ICPOES 检测煤灰成分内的微量元素时收到的效果不是很好，例如，样品前处理方式、混合标准系列溶液制作方式等都会给样品测定的精准性带来干扰。

3. 结语

信息化时代，必须要根据煤质检验检测技术的发展现状和在应用过程中存在的不足，在深入研究的过程中找到煤质检验检测技术的需求方向和发展目标，分析煤质检验检测技术的可靠性和经济性，对煤质检验设备实施优化的过程中不断创新，并提供企业煤炭应用过程中的安全性与经济性。找准煤质检验检测技术的发展方向和发展目标，并结合国际先进煤质检验检测技术，可以知道其发展趋势是结合信息化、自动化和智能 化技术。煤质在线分析技术是目前先进的煤质检验检测技术，能够为操作工人提供实施的数据进而进行科学调整，促使我国煤质检验检测技术更好地发展和进步，确保最终煤质检测的正确性。

4. 参考文献

[1]毕帅帅.煤质检验技术的发展策略探讨[J].矿业装备,2021(06):20-21.

[2]洪涛.煤质检验分析测定技术的实际应用[J].冶金管理,2019(21):58-59.