采制样培训学习 1.docx

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采制样培训学习1

采制样培训学习

1燃料管理的重要性

1.1火电厂的生产运行首先是安全，再就是经济效益，而燃料工作与安全生产、经济效益都有密切关系。

1.2燃料管理实际上是一项系统工程，概括起来就是收、耗、存、量、质、价管理。

收——对购买商品煤验收；耗——燃烧；

存——煤场存煤；量——数量验收；

质——采制化验收；价——结算。

2煤的形成

古代丰茂的植物随地壳运动埋入地下，受地层压力与地热作用逐步演变成煤。

在成煤过程中发生了复杂的生物化学与物理化学作用，经历了泥炭化作用及煤化作用两个阶段。

3煤种与煤炭品种是两个不同的概念

3.1中国煤炭分类指标：

干燥无灰基挥发分（Vdaf）和粘结指数（G）。

根据变质程度由深（高）到浅（低）将煤炭分为三大类14小类：

三大类：

无烟煤、烟煤、褐煤。

烟煤又分为12类：

贫煤、贫瘦煤、瘦煤、焦煤、肥煤、1/3焦煤、气肥煤、气煤、1/2中粘煤、弱粘结煤、不粘结煤、长焰煤。

3.2煤炭品种分类依据：

①加工方法不同；②用途不同；③煤炭品质不同。

将煤炭品种划分为五大类27个品种。

五大类分别为：

①精煤：

经洗选加工后供炼焦用的洗选煤产品。

②粒级煤：

经洗选或筛选加工后，粒度下限在6㎜以上的煤炭产品。

③洗选煤：

经洗选或筛选加工后，清除大部分杂质与矸石及粒度上限分别在80、60、50、25、20、13、6㎜以下煤炭产品。

④原煤：

指煤矿生产出来的毛煤经过人工或机械拣出规定粒度的矸石（包括黄铁矿等杂物）以后的煤炭产品。

⑤低质煤：

高灰分（Ad＞40%）；含硫量大（St,d＞2%）国家规定含硫量＞3%的煤不予开采；挥发分Vdaf低；全水分Mt高。

3.3发电用煤分类依据：

①锅炉设计；②煤种选配；③燃烧运行三方面进行分类的

4煤的组成

4.1工业分析组成:

水分（M）+灰分（A）+挥发分（V）+固定碳（Fc）=100%，其中水分和灰分为不可燃成分。

4.2元素分析组成:

碳（C）+氢（H）+氧（O）+氮（N）+硫（S）+水分（M）灰分（A）=100%

4.3水分（M）

4.3.1煤中水分是评价煤炭经济价值的基本指标，它是数量指标也是质量指标，既与储存有关又与锅炉燃烧有关，是不可轻视的。

4.3.2全水分（Mt）包括外在水分（Mf）和内在水分（Mad）。

外在水分——在一定条件下，煤样与周围空气湿度达到平衡时所失去的水分

内在水分——在一定条件下煤样达到空气状态时所保持的水分

4.4灰分（A）

4.4.1影响：

燃烧不正常、事故率增加、环境污染、缩短设备使用寿命、增加基建投资和厂用电量。

4.4.2加权平均计算灰分值

例:

某电厂进原煤3450t，其中1000t煤Ad1=20.79%，1050t煤Ad2=23.48%，1400t煤Ad3=30.64%，求该批煤平均灰分值。

解:

Ad（%）=（20.79×1000+23.48×1050+30.64×1400）/（1000+1050+1400）=（20790+24654+42896）/3450=88340/3450=25.61

答：

所求平均灰分值为25.61%。

4.5挥发分（V）影响锅炉稳定燃烧。

4.6全硫（St）（不超1%）

4.6.1可燃硫Sc（有机硫So和硫化铁硫Sp）占90%，不可燃硫Sic（硫酸盐硫Ss）占10%。

4.6.2影响：

污染环境、腐蚀设备、威胁安全生产等，百害无一利，随着环保要求的提高，对硫分的控制越来越严格。

例:

某电厂日燃用10000t煤，硫含量1.5%，计算缴纳排污费用（按600元/t计费）。

解：

燃烧后生成硫：

S=10000×1.5%=150t

按可燃硫占90%计算：

Sc=150t×90%=135t

因为S+O2=SO2，所以产生270tSO2

若排污费标准按600元/t收取，则：

270t×600元/t=162000元

答:

需缴纳排污费162000元。

4.7指标影响热值：

①M水分变化+1%，影响热值-（60-65）卡/克；

②A灰分变化+1%，影响热值-（90-100）卡/克；

③C炭元素变化±1%，影响热值±80卡/克；

④H氢元素变化±1%，影响热值±30卡/克；

⑤O氧元素变化±1%，影响热值±25卡/克；

⑥S硫元素变化±1%，影响热值±22卡/克；

5动力用煤六大特性

5.1发热量：

单位质量的煤完全燃烧所释放出的热量。

①符号：

Q；计量单位：

J/g或MJ/kg

②煤的发热量有三种表示方法：

弹筒发热量，符号：

高位发热量，符号：

Qgr

低位发热量，符号：

Qnet

③20℃卡与焦耳的换算关系为：

1卡（20℃）=4.1816焦耳（J）

1焦耳（J）=0.2391卡（20℃）

例：

标准煤的发热量以7000卡/克表示为法定计算单位J/g或MJ/kg时则为：

7000卡/克×4.1816=29271J/g=29.271MJ/kg

4200卡/克×4.1816=17563J/g=17.563MJ/kg

5.2煤的可磨性：

表征燃煤磨制难易程度。

符号：

HGI。

无量纲。

电力用煤可磨性指数最好在50～90之间。

5.3煤的灰熔融性：

表征煤灰在高温下转化为塑性状态时其粘塑性变化的一种状态（越大越高越好）。

单位℃。

四个特征温度：

DT（变形）、ST（软化，以1350为界，ST＞1350℃

为不易结渣煤）、HT（半球）、FT（流动）。

5.4煤粉细度：

表示煤粉中大小尺寸颗粒煤的重量百分含量。

符号：

Rz（z为标准筛孔径，单位㎜）。

单位：

%。

电厂煤粉锅炉的煤粉细度一般要求R90和R200。

5.5堆积密度：

单位容积所容纳的散装煤的重量。

单位t/m3。

与组堆方式和质量大小有关。

5.6着火点：

在一定条件下将煤加热到不需外界火源即开始燃烧时的初始温度。

单位℃

6基准

6.1基准定义：

根据煤存在的状态或根据需要而规定的“成分组合”

6.2常用的燃煤基有四种：

收到基（ar）、空气干燥基（ad）、干燥基（d）、干燥无灰基（daf）

6.3基准换算公式：

Y=KXO

其中：

Y—按新基计算的同一组成含量的百分比；

K—基的换算系数；

XO—按原基计算的某一组成含量的百分比。

例1：

已知煤的收到基灰分Aar为20.00%，全水分Mt为10.00%，求干基灰分Ad为多少？

解：

Ad（%）=Aar×100/（100-Mt）

=20.00×100/（100-10.00）

=22.20

答：

所求干基灰分Ad为18.00%。

例2：

已知干燥无灰基挥发分Vdaf为45.60%，Mad为2.15%，Aad为30.14%，求空气干燥基挥发分Vad为多少？

解：

Vad（%）=Vdaf×（100-Mad-Aad）/100

=45.60×（100-2.15-30.14）

=30.88

答：

所求空气干燥基挥发分Vad为30.88%。

GB475—1996《商品煤样采取方法》

1主题内容与适用范围

1.1本标准规定了从煤流中、火车、汽车、船上和煤堆上采取商品煤样的方法。

1.2本标准适用于无烟煤、烟煤、褐煤。

2名词术语

2.1商品煤样——代表商品煤平均性质的煤样。

2.2子样——采样器具操作一次所采取的或截取一次煤流全断面所采取的一份样。

2.3分样——由若干子样构成，代表整个采样单元的一部分的煤样。

2.4总样——从一采样单元取出的全部子样合并成的煤样。

2.5采样单元——从一批煤中采取一个总样所代表的煤量，一批煤可以是一个或多个采样单元。

2.6批——需要进行整体性质测定的一个独立煤量。

2.7标称最大粒度——与筛上物累计质量百分率最接近（但不大于）5%的筛子相应的筛孔尺寸。

2.8采样精密度——单次采样测定值与同一煤（同一来源，相同性质）进行无数次采样的测定值的平均值的差值（在95%概率下）的极限值。

2.9系统采样——按相同的时间、空间或质量间隔采取子样，但第一个子样在第一间隔内随机采取，其余子样按选定的间隔采取。

2.10随机采样——采取子样时，对采样的部位或时间均不施加任何人为意志，能使任何部位的物料都有机会采出。

2.11时间基采样——通过整个采样单元按相同的时间间隔采取子样。

2.12质量基采样——通过整个采样单元按相同的质量间隔采取子样。

2.13采样——从大量粒度和化学组成极不均匀的煤炭中抽取一部分具有代表性的煤样的过程。

2.14机械采样——利用专门设计的机械设备来完成由人工操作的采样和制样的全过程。

3图表

3.1采样、制样和分析总精密度：

原煤、筛选煤

精煤

其他洗煤

（包括中煤）

干基灰分≤20%

干基灰分＞20%

±1/10×灰分，但不小于±1%（绝对值）

±2%（绝对值）

±1%（绝对值）

±1.5%

（绝对值）

注：

实际应用中为采样、制样和化验总精密度。

3.21000t煤最少子样数目：

品种和Ad（%）采样地点

煤流

火车

汽车

船舶

煤堆

原煤、筛选煤

Ad＞20%

Ad≤20%

精煤

其他洗煤（包括中煤）和

粒度大于100mm块煤

3.3煤量少于1000t的最少子样数：

品种和Ad（%）采样地点

煤流

火车

汽车

船舶

煤堆

原煤、筛选煤

＞20%

表2规定数目的1/3

表2规定数目的1/2

≤20%

精煤

其他洗煤（包括中煤）和

粒度大于100mm块煤

3.4子样质量：

最大粒度（mm）

＜25

＜50

＜100

＞100

子样质量（kg）

4采样

4.1为什么要采样？

①煤质好坏直接影响锅炉安全运行；②涉及火电厂经济效益；④燃料费用占发电成本的60—70%；④在采样的过程中会产生偏差，采、制、化偏差按比例分：

采样占80%，制样占16%，化验占4%。

4.2为什么会产生偏差？

因为煤的不均匀性。

煤的不均匀度（简答）：

煤是一种不均匀的固体物料，其不均匀度主要是由煤中水分、灰分、粒度等指标的变化决定，灰分与粒度越大，则煤的不均度就越大，通常用灰分含量来表示煤的不均匀度。

一般用煤样灰分的标准差S或方差S2来表征。

方差S2越大煤越不均匀。

另外标准差S是精密度最好的表示方法。

4.3由于煤的不均匀性所以采到有代表性的煤样很难，而采样的代表性则用采样的精密度加以衡量。

4.4什么是采样的精密度（见名词术语2.8）？

4.5采样精密度的含义：

对某一批煤进行无数次采样，其各个总样灰分测定值的平均值

=10.00%，若采样精密度P=±1%，则单次采样其灰分测定值在95%概率下在（9～11%）的范围内。

4.6影响采样精密度的几个方面（见简答题5.5）？

7采样的4个技术要点（见简答题5.1；精密度与子样数的关系6.1.5和6.2.5；简答国标对采样工具要求5.2）。

4.8具体采样方案的实施（5种赋存方式采样均遵循4个技术要点）：

①确定商品煤的品种、最大粒度（见简答题5.3）、数量；

②确定采样单元（简答5.4）；

③计算子样数目（6.1.1）；④确定子样质量（表3.4）；

⑤选择采样工具（简答5.2）；⑥采样方式。

4.8.1煤流采样：

（1、代表性好；2、会计算；3、用机械）

4.8.1.1移动煤流采样按时间基或质量基采样。

4.8.1.2时间基采样定义及计算公式（见名词术语2.11）

4.8.1.3质量基采样定义及计算公式（见名词术语2.12）

例：

在码头，用皮带将同种筛选煤5000t运送上船发往某电厂，已知该煤灰分Ad＜20%，最大粒度为50㎜，皮带煤流量G=1000t/h。

（另见计算题6.2.3）

问：

1）采取子样数？

2）子样质量？

3）总样质量？

4）按时间基、质量基如何采样？

解：

N=n×

=30×

=68（个）；粒度50㎜每个子样2㎏，共采136㎏；T≤60Q/Gn≤60×5000/1000×68≤4.4（min）

m≤Q/n=5000/68≤73.5（t）

答：

按时间基每隔4.4min采一个子样；按质量基每隔73.5t采一个子样；共采68个子样，每个子样2㎏共采136㎏。

4.8.2火车煤采样：

（见简答题5.6和5.9；计算题6.2.1和6.2.7）

图示如下：

4.8.2.1原煤、筛选煤采样点分布：

（以一节车皮为一采样单元时，18个子样可分布在交叉的对角线上，也可分布在18个方块中）

（以两节车皮为一采样单元时，子样可分布在交叉的对角线上，每节车皮9个子样）

（以三节车皮为一采样单元时，子样可分布在交叉的对角线上，每节车皮6个子样，中间两点交错分布）

（以四节车皮为一采样单元时，为均匀布点可增加2个子样共采20个子样，将子样分布在交叉的对角线上，每节车皮5个子样）

（以五节车皮为一采样单元时，为均匀布点可增加2个子样共采20个子样，将子样分布在交叉的对角线上，每节车皮4个子样）

4.8.2.2精煤、洗煤和粒度大于100mm块煤采样点分布:

（以一节车皮为一采样单元时，6个子样可分布在交叉的对角线上，中间两点交错分布）

（以两节车皮为一采样单元时，子样可分布在对角线上，每节车皮3个子样）

（以三节车皮为一采样单元时，子样可分布在对角线上，每节车皮2个子样）

（以四节车皮为一采样单元时，为均匀布点可增加2个子样共采8个子样，将子样分布在对角线上，每节车皮2个子样，循环采样）

（以五节车皮为一采样单元时，为均匀布点可增加5个子样共采10个子样，将子样分布在对角线上，每节车皮2个子样，循环采样）

4.8.3汽车采样：

（见简答题5.7；计算题6.2.2）

4.8.4煤堆采样：

（见简答题5.8；计算题6.2.4）

4.8.4.1煤堆上不采取仲裁煤样和出口煤样，必要时在迁移煤堆过程中采样或分层采样，若分层采样的话一般分三层。

4.8.4.2分三层布点时依煤堆形状1:

6或2:

5比例分配子样数。

（例图：

略）

4.8.5船上采样：

4.8.5.1船上不直接采取仲裁煤样和进出口煤样，一般也不直接采取其他商品煤样，应在装（卸）煤过程中采取。

4.8.5.2直接在船上采样，一般以一仓煤为1采样单元，也可将一仓煤分成若干采样单元。

4.8.5.3采样方式：

将船仓分成2～3层，将子样均匀分布在各层表面上。

（例图：

略）

4.9全水分煤样的采取：

4.9.1全水分煤样既可单独采取也可在煤样制备过程中分取，采样时依据采样的4个技术要点，子样质量均按GB475中规定采取。

4.9.2在煤流中单独采取：

子样数：

不论品种每1000t至少采取10个子样，煤量大于1000t时按公式N=n×

计算，煤量少于1000t时至少采取6个。

采样方式：

按时间基或质量基采样法采取。

采样工具：

机械

4.9.3在火车上单独采取：

子样数：

不论品种每车至少采取1个子样，当煤量少于1000t时，至少采取6个子样，

采样方式：

沿车皮对角线按5点循环法采取。

采样工具：

长×宽300㎜×250㎜的尖铲。

4.9.3在汽车上单独采取：

子样数：

不论品种每车至少采取1个子样，当煤量少于1000t时，至少采取6个子样。

采样方式：

沿车厢对角线按3点循环法采取。

采样工具：

长×宽300㎜×250㎜的尖铲。

4.10采样精密度核对：

4.10.1目的：

核对所用采样方法的采样精密度是否符合国标要求。

4.10.2采样方法：

从一个采样单元中，可在煤流、运输工具顶部或煤堆上采取6的倍数的子样，将这些子样依次交错放在6个分样中。

4.10.3制样和化验：

将6个分样分别制成分析煤样，化验Mad、Aad。

4.10.4数据处理：

①计算6个分样的Ad：

Ad=Aad×100/100-Mad；

②计算R：

R=（Ad）max-（Ad）min;

③将R与1.2A～4.9A进行比较，A为国标规定的采样精密度（用6个分样的平均干基灰分值查表）。

R＜1.2A，可减少子样数目33%；R＞4.9A，增加子样数50%。

④判断：

若R∈（1.2～4.9）A，表明采样达到了标准所规定的精密度；若R＞4.9A，表明采样没有达到所规定的精密度，在采取下一批同种煤炭时，子样数目应增加到50%，再按上述方法进行核对；若R＜1.2A，表明采样精密度高于标准所规定的精密度。

（另见计算6.2.6）

例：

一批筛选煤的采样精密度核对试验结果如下：

Ad125.30、Ad227.10、Ad326.50、Ad427.20、Ad525.80、Ad626.40，问该种煤采样方法的采样精密度是否达到标准要求并计算精密度。

解：

=∑Ad/6=158.30/6=26.38%

R=27.20-25.30=1.9（%）

由于Ad＞20%，所以采样精密度P=±2%

则（1.2A～4.9A）=（2.4～9.8）%

R＜1.2A，所以，所采样精密度优于国家标准要求。

注意：

分两周至三周连续进行两次或三次试验，如连续两次符合要求或三次中有两次符合要求，表示该采样达到规定精密度要求。

有效期为半年。

计算精密度：

（tα，f=2.57）

S=√[∑（Xi-

）2/n-1]≈0.74或S=

≈0.74

P（%）=±tα，f×S/

=±2.57×0.74/√6=±0.8=±1

4.11原煤筛分试验（见简答5.3）：

5简答

5.1采样的技术要点是什么？

答：

①要有足够的子样数，以保证采样精密度符合要求。

②每个子样要有一定的数量。

③采样点要正确定位。

④要有适当的采样工具或机械，这样可避免采样产生系统无误差。

5.2国标对采样工具有何要求？

答：

①采样铲：

用于煤流和静止煤中采样。

铲的长和宽不小于被采煤最大粒度的2.5～3倍，不大于150㎜的块煤用长×宽300㎜×250㎜的尖铲；②接斗：

用于落煤流处，接斗的开口尺寸不小于被采煤的2.5～3倍，接斗的容量能容纳输送机最大运量时煤流全断断面的全部煤量。

③静止煤采样的其它机械：

满足以下全部采样的人工或机械采样都可运用。

A、采样器开口尺寸为被采煤最大粒度的2.5～3倍；B、能在国标规定的采样点上采样；C、采取的子样能满足国标要求，不损失煤样；D、性能可靠，不发生影响采样和煤炭正常生产运输的故障；E、经权威部门鉴定无系统偏差，精密度达到国标要求。

5.3煤的最大粒度如何确定？

答：

①对1000t煤，不论车皮容量大小均沿对角线方向，按5点循环法在每节车皮上采取1个质量不少于30kg的子样；②合并各子样为筛分煤样，称量（约600kg）左右，精确到0.5kg；③分别过150、100、50、25㎜的圆孔或方孔筛子，称出筛上物的质量，精确到0.5kg，计算筛上物占整个煤样质量的百分数，得出大于150㎜煤块所占的比率；④取筛上物累计率最接近，但不大于5%的那个筛孔尺寸作为原煤的最大粒度，并确定子样质量；⑤至少每半年进行一次试验，试验结果代表半年内（或更短时间内）原煤的最大粒度和大于150㎜煤块所占的比率。

例：

一堆原煤的筛分试验结果如下：

＞150㎜粒度占1.2%；150-100㎜粒度占1.2%；100-50㎜粒度占1.8%；50-25㎜粒度占4.8%；25-0㎜占91%，则这堆原煤的标称最大粒度是C。

A、150㎜；B、100㎜；C、50㎜；D、25㎜

5.4如何划分采样单元？

答：

①精煤和特种工业用煤，按品种分用户以1000t（±100t）为一采样单元；其他煤按品种，不分用户以1000t（±100t）为一采样单元。

②进出口煤按品种，分国别以交货量或一天的实际运量为一采样单元。

③运量超过1000t或不足1000t时，可以实际运量为一采样单元。

如需进行单批煤质量核对，应对同一采样单元进行采样、制样和化验。

5.5影响采样精密度因素有哪些？

答：

①煤炭本身的均匀程度；②子样数目；③子样质量；④采样工具的开口尺寸；⑤子样点的布置；⑥操作的规范性。

5.6怎样由人工在火车顶部采取入厂煤样？

（计算6.2.7）

答：

①首先按照同一品种的煤量作为一个采样单元。

②根据煤的品种确定应采子样数目及子样布置方式。

③对原煤和筛选煤，每车不论车皮容量大小至少采取3个子样。

3个子样按斜线三点布置，1、3子样距车角1米，第2个子样位于对角线中央。

精煤、其他洗煤和粒度大于100㎜的块煤每车至少取1个子样，按五点循环方式布置。

5个子样布置在车皮对角线上，1、5两子样距车角1米，其余3个子样等距分布在1、5两子样之间；当不足6节车皮为一采样单元时，依据“均匀布点，使每一部分煤都有机会被采出”的原则分布子样点；当1节车皮的子样数超过3个（原煤、筛选煤）和5个（精煤、其他洗煤），多出的子样分布在交叉的对角线上或车皮平分线上。

当原煤和筛选煤以1节车皮为采样单元时，18个子样既可分布在两交叉的对角线或18个方块中。

④子样质量根据GB475中规定的采取。

⑤用尖锹（长300㎜×250㎜）挖坑至0.4米以下采取，取样前应将滚落在坑底的煤块和矸石清除干净。

⑥原煤，经按GB477测定，若粒度大于150㎜的煤块（包括矸石）含量超过5%，则采取商品煤时，大于150㎜的不再取入。

⑦采取的子样要立刻放入密闭且不受污染的容器中。

采样结束，放好标签，迅速送交制样室，并办理相关手续。

5.7怎样由人工在汽车上采取入厂煤样？

答：

①按同一品种煤的煤量划分采样单元。

②无论原煤、筛选煤、精煤、其他洗煤或粒度大于150㎜块煤，均沿车厢对角线方向，按3点（首尾两点距车角0.5米）循环方式采取子样。

当1台车上需要采取1个以上子样时，应按“均匀布点，使每一部分物料都有机会被采出”的原则，将子样分布在对角线或平分线或整个车厢表面。

③用尖铲（长300㎜×宽250㎜）下挖至0.4米以下采取，取样前将滚落在坑底的煤块和矸石清除干净。

④子样质量按GB475规定采取。

⑤原煤，经按GB477测定，若粒度大于150㎜的煤块（包括矸石）含量超过5%，则采取商品煤时，大于150㎜的不再取入。

⑥采取的子样要立刻放入密闭且不受污染的容器中，采样结束，放好标签，立即送交制样室，并办理相关手续。

5.8如何设计煤堆采样方案？

答：

①首先估算被采煤堆的大致煤量，根据N=n×

算出应采的最少子样数目。

②子样点布置：

（1）依据煤堆形状将子样点分布在煤堆的顶、腰、和底（距地面0.5米）上，采样时应先除去0.2米的表面层。

（2）按比例分配子样数在顶、腰、底部。

③按已确定的子样数依据“均匀布点”的原则，按等距离或等弧度布置子样点。

④煤堆坡度大时，上方的大块煤或矸石滚落下落，应彻底清除掉。

⑤采取的煤样应立刻放入密闭且不受污染的容器内，采样结束拴好标签，立即送交

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