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发电厂燃煤锅炉用燃料煤热值分析

因您的需求、实验方案、检测样品、测试过程不同,相应的参考标准请咨询在线工程师!

文章概述:本文针对发电厂燃煤锅炉燃料煤的核心能源指标展开分析,重点阐述热值(弹筒发热量、高位发热量、低位发热量)及相关影响参数的检测技术。涵盖工业分析(水分、灰分、挥发分、固定碳)、元素分析(碳、氢、氮、硫、氧)、灰熔融特性及可磨性等关键项目,确保煤炭燃烧效率与设备安全运行的精准评估。所有检测严格遵循国家标准及国际规范要求。

检测项目

工业分析:

  • 全水分(Mt):≤12%(GB/T211)
  • 灰分(Ad):5.00%-35.00%(GB/T212)
  • 挥发分(Vdaf):10.00%-45.00%(GB/T212)
  • 固定碳(FCd):计算值(FCd=100-Ad-Vd)
发热量测定:
  • 弹筒发热量(Qb,ad):实测值(GB/T213)
  • 高位发热量(Qgr,ad):计算值(Qgr,ad=Qb,ad-94.1Sb,ad-αQb,ad)
  • 低位发热量(Qnet,ar):计算值(Qnet,ar=(Qgr,ad-206Had)×(100-Mar)/(100-Mad)-23Mar)
元素分析:
  • 碳含量(Cdaf):≥55.00%(GB/T476)
  • 氢含量(Hdaf):1.00%-6.50%(GB/T476)
  • 氮含量(Nd):0.30%-2.00%(GB/T19227)
  • 全硫含量(St,d):≤1.50%(GB/T214)
  • 氧含量(Odaf):计算值(Odaf=100-Cdaf-Hdaf-Ndaf-Sdaf)
灰成分分析:
  • 二氧化硅(SiO2):40.00%-60.00%(GB/T1574)
  • 三氧化二铝(Al2O3):15.00%-35.00%(GB/T1574)
  • 三氧化二铁(Fe2O3):5.00%-25.00%(GB/T1574)
  • 氧化钙(CaO):1.00%-15.00%(GB/T1574)
灰熔融特性:
  • 变形温度(DT):≥1150℃(GB/T219)
  • 软化温度(ST):≥1200℃(GB/T219)
  • 半球温度(HT):≥1250℃(GB/T219)
  • 流动温度(FT):≥1300℃(GB/T219)
可磨性指数:
  • 哈氏可磨性指数(HGI):45-90(GB/T2565)
结渣特性指数:
  • 碱酸比(B/A):0.20-0.50(计算值)
  • 硅铝比(SiO2/Al2O3):1.50-3.50(计算值)
燃烧特性:
  • 着火温度(IT):实测值(GB/T18511)
  • 燃尽温度(BT):实测值(GB/T18511)
  • 综合燃烧特性指数(S):计算值
微量元素:
  • 汞(Hg):≤0.150μg/g(GB/T16659)
  • 砷(As):≤40μg/g(GB/T3058)
  • 氟(F):≤200μg/g(GB/T4633)
物理特性:
  • 真相对密度(TRD):1.25-1.70g/cm³(GB/T217)
  • 视相对密度(ARD):0.90-1.50g/cm³(GB/T6949)

检测范围

1.烟煤:涵盖长焰煤、气煤、肥煤、焦煤、瘦煤及贫煤等亚类,重点检测挥发分、发热量、粘结性指数及灰熔融温度,评估其着火性能与结渣倾向。

2.褐煤:检测核心集中于高水分(全水>30%)、高挥发分、低发热量及低温灰熔融特性,分析其干燥与燃烧经济性。

3.无烟煤:侧重低挥发分(<10%)、高固定碳、高发热量及高着火温度检测,评价其磨煤能耗与燃尽特性。

4.洗选动力煤:针对经洗选加工的煤炭,重点检测灰分、硫分降低幅度及热值提升效果,验证洗选工艺效能。

5.配混煤:测定不同煤种按比例混合后的综合工业分析、元素分析及发热量,评估配煤方案对燃烧稳定性和污染物生成的调控作用。

6.煤矸石:分析高热值煤矸石(Qnet,ar>8.36MJ/kg)的灰分、硫分及灰成分,考察其掺烧可行性及对灰渣特性的影响。

7.煤粉(锅炉入炉煤):在制粉系统后取样,检测细度(R90≤20%)、水分(Mt≤2.0%)及挥发分,确保燃烧器设计参数匹配。

8.循环流化床(CFB)锅炉用煤:除常规指标外,着重检测石灰石添加后的脱硫效率关联参数(硫钙摩尔比)、颗粒粒径分布及磨损特性。

9.煤灰/煤渣:对燃烧产物进行灰成分全分析(SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO等)、残碳量及重金属浸出毒性检测,指导资源化利用与环保处置。

10.生物质混烧燃料:分析生物质与煤混合燃料的氯含量、碱金属(K、Na)含量及灰熔融特性变化,预警受热面腐蚀与积灰风险。

检测方法

国际标准:

  • ISO1928:2009固体矿物燃料—氧弹量热法测定总热值及净热值
  • ISO1171:2010固体矿物燃料—灰分的测定
  • ISO589:2008硬煤—全水分的测定
  • ISO562:2010硬煤和焦炭—挥发分的测定
  • ISO29541:2010固体矿物燃料—碳氢氮总含量的测定—仪器法
  • ISO19579:2006固体矿物燃料—硫含量的测定—红外法
  • ISO540:2008固体矿物燃料—灰熔融性的测定—高温管式炉法
  • ASTMD5865-13煤和焦炭总热值的试验方法
  • ASTMD3173-17煤和焦炭水分分析的试验方法
  • ASTMD3174-12煤和焦炭灰分分析的试验方法
国家标准:
  • GB/T213-2008煤的发热量测定方法(等同ISO1928,明确氧弹内筒水温和热容量标定周期)
  • GB/T212-2008煤的工业分析方法(包含水分、灰分、挥发分测定,水分测定方法比ISO589更细化)
  • GB/T211-2017煤中全水分的测定方法(规定空气干燥及通氮干燥等不同流程)
  • GB/T214-2007煤中全硫的测定方法(包含艾氏卡法、库仑法、高温燃烧中和法,标准物质要求更具体)
  • GB/T476-2008煤中碳和氢的测定方法电量-重量法(原理同ISO29541,吸收剂使用规定有差异)
  • GB/T19227-2008煤中氮的测定方法(半微量开氏法,与ISO29541仪器法原理不同)
  • GB/T1574-2007煤灰成分分析方法(包含常量与微量元素分析,涵盖更多检测手段如原子吸收光谱)
  • GB/T219-2008煤灰熔融性的测定方法(采用角锥法观测形变,升温速率控制要求与ISO540一致)
  • GB/T2565-2014煤的可磨性指数测定方法(哈德格罗夫法,等效ASTMD409)
  • GB/T4633-2014煤中氟的测定方法(高温燃烧水解-离子选择电极法)
  • GB/T16659-2008煤中汞的测定方法(冷原子吸收法)
  • GB/T18511-2016煤的着火温度测定方法(基于热重分析,规定升温速率与气氛)

检测设备

1.全自动氧弹量热仪:WZR-1T型(热容量精密度≤0.15%,测温分辨率0.0001K)

2.微机工业分析仪:KZDL-9型(水分/灰分/挥发分一体化测试,恒温区温差≤5℃)

3.库仑法全硫测定仪:KZDL-6S型(硫分辨率0.01%,测试范围0.01%-20%)

4.元素分析仪:EA3000型(CHNS同时测定,检测限C/H/N/S≤0.3%)

5.灰熔融性测试仪:HR-3B型(测温范围0-1600℃,观测系统分辨率640×480)

6.哈氏可磨性指数测定仪:HGI-60型(主轴转速20±1rpm,研磨碗材质SS304)

7.X射线荧光光谱仪:EDX8800Max型(元素范围Na-U,检测限≥0.01%)

8.原子吸收光谱仪:AA-7800型(Hg/Cd/Pb等痕量元素检测,检出限≤0.01μg/g)

9.红外测汞仪:VM-3000型(汞检测限0.005ng,载气高纯Ar)

10.热重分析仪:TGA-2000型(燃烧特性测定,控温精度±1℃,气氛切换功能)

11.微波水分测定仪:KSD-100M型(快速水分测试,功率可调范围0-1000W)

12.密封式制样粉碎机:GJP-200B型(出料粒度≤0.2mm,密闭防尘)

13.标准振筛机:Φ200型(粒度分析,筛分时间0-60min可调)

14.鼓风干燥箱:DHG-9070A型(温度范围RT+10~250℃,控温波动±1℃)

15.万分之一电子天平:ME204E型(量程220g,可读性0.0001g)

北京中科光析科学技术研究所【简称:中析研究所】

报告:可出具第三方检测报告(电子版/纸质版)。

检测周期:7~15工作日,可加急。

资质:旗下实验室可出具CMA/CNAS资质报告。

标准测试:严格按国标/行标/企标/国际标准检测。

非标测试:支持定制化试验方案。

售后:报告终身可查,工程师1v1服务。

发电厂燃煤锅炉用燃料煤热值分析
中析研究所

北京中科光析科学技术研究所(简称中析研究所),隶属于北京前沿科学技术研究院,为集体所有制单位,是以科研检测为主的科学技术研究机构。中析研究所坚持基础研究与应用研究并重、应用研究和技术转化相结合,发展为以“任务带学科”为主要特色的综合性研究所。经国家有关部门批准,成为第三方分析测试技术服务单位,旗下实验室机构获得CMA资质认证。开展了研发设计、分析检测、试验验证、共性加工、信息及知识产权等服务,为科技型企业创新提供公共服务。本所得到政府创新基金的支持,被评为国家高新技术企业。

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