工業窯爐用型煤檢測技術及關鍵檢測項目

一、物理性能檢測

1. • 定義：型煤在受壓狀態下抵抗破碎的能力，反映其在運輸和投料過程中的耐久性。
   • 檢測方法：使用萬能試驗機或壓力試驗機，測定單顆型煤在垂直方向的最大破碎載荷（單位：N/個或MPa）。
   • 標準要求：多數工業窯爐要求抗壓強度≥600 N/個，重型窯爐可能需≥1000 N/個。
2. • 定義：模擬型煤從高處跌落時的抗碎裂能力。
   • 檢測方法：將型煤從2米高度自由落體至鋼板，重復多次后測定破碎率。
   • 指標意義：跌落破碎率需≤10%，否則會導致燃燒過程中粉塵增多，影響窯爐效率。
3. • 定義：型煤在高溫下的結構穩定性，避免燃燒時因熱應力開裂。
   • 檢測方法：將樣品置于高溫爐中（通常900~1000℃）加熱30分鐘，冷卻后測定殘存完整顆粒的比例。
   • 關鍵參數：熱穩定性合格率應≥80%，否則易導致窯內通風不暢或結渣。
4. • 檢測內容：直徑、長度、孔隙率等幾何參數，直接影響燃燒時的透氣性和傳熱效率。
   • 方法：隨機抽樣測量，結合圖像分析技術評估成型工藝的一致性。

二、化學性能檢測

1. • 項目：水分（M）、灰分（A）、揮發分（V）、固定碳（FC）。
   • 檢測標準：依據GB/T 212-2008《煤的工業分析方法》。
   • 控制范圍：
     • 水分：窯爐用型煤水分需≤5%（過高會降低燃燒溫度）；
     • 灰分：灰分≤20%（過高導致熱值下降、結渣風險增加）；
     • 揮發分：根據窯爐類型調整，一般控制在10%~30%。
2. • 項目：碳（C）、氫（H）、氧（O）、氮（N）、硫（S）含量。
   • 儀器：元素分析儀、紅外測硫儀。
   • 環保重點：
     • 全硫（St,d）≤1.0%（滿足GB 13271-2014煙氣排放標準）；
     • 氮含量影響NOx生成，需結合脫硝工藝控制。
3. • 定義：單位質量型煤完全燃燒釋放的熱值，直接影響窯爐能耗。
   • 檢測方法：氧彈量熱儀（GB/T 213-2008）。
   • 典型值：優質工業型煤的發熱量應≥23 MJ/kg。

三、燃燒性能檢測

1. • 測試方法：熱重分析（TGA）結合差示掃描量熱法（DSC），測定型煤在不同溫度下的燃燒曲線。
   • 優化目標：降低著火點（縮短點火時間），延長燃盡時間（提高能量利用率）。
2. • 殘炭率測定：燃燒后殘余未燃碳的比例需≤5%，否則表明燃燒不充分。
   • 燃燒效率計算：通過煙氣中CO和CO?的比例評估，目標值≥95%。
3. • 檢測意義：灰分在高溫下的熔融特性影響窯內結渣傾向。
   • 指標：軟化溫度（ST）需＞1200℃，避免堵塞窯爐風道。

四、環保性能檢測

1. • 檢測重點：全硫含量及形態（有機硫、硫酸鹽硫）。
   • 減排措施：添加固硫劑（如CaO）降低SOx生成。
2. • 方法：利用管式爐燃燒系統模擬窯爐條件，檢測煙氣中顆粒物（PM）、NOx、SO?濃度。
   • 標準參考：GB 13271-2014《鍋爐大氣污染物排放標準》。
3. • 項目：砷（As）、汞（Hg）、鉛（Pb）等痕量元素。
   • 檢測手段：原子吸收光譜（AAS）或電感耦合等離子體質譜（ICP-MS）。

五、特殊性能檢測（根據窯爐類型定制）

• 氣化型煤：增加反應活性、孔隙率與氣化效率測試。
• 高強度耐火窯爐用型煤：需檢測高溫抗壓強度（≥5 MPa，1400℃下）。
• 粘結劑安全性：若使用有機粘結劑，需評估其熱解毒性氣體釋放量。

六、檢測標準與質量控制流程

1. 標準依據：
   • GB/T 18856-2018《工業型煤技術條件》
   • ISO 1928:2020《固體礦物燃料發熱量測定》
2. 質控流程：
   • 原料煤篩選→成型工藝參數優化→批次抽樣檢測→不合格品追溯。