摘要：本文结合沿海地区空气湿度大、湿度变化范围较广、空气盐分含量高等地域特性，探讨沿海火电厂煤炭化验的误差来源，主要从系统误差和偶然误差等两个方面进行研究，并对相应误差的判定以及误差的处理方法进行分析。
关键词：沿海火电厂；煤炭化验；误差；处理
引 言
在工业生产及人们生活中，主要以煤灰或者煤质为依据，判断煤炭质量，裁定贸易双方的交易价格。在燃煤火电厂中以煤炭质量和发热量作为运行经济性的重要指标。在我国，火力发电一直以来都是主要的发电形式，虽然近年来比例有所下降，但仍占据发电能源生成总量的60%以上[1]。煤炭作为火力发电厂的主要燃料，其质量将对火电厂运营的经济性起重要影响。在对煤炭质量进行化验分析时，由于多种因素的不可控性导致化验结果出现误差。本文针对沿海火电厂煤炭化验过程中的常见误差进行分析与总结，并提出相应的处理方法，以降低甚至消除分析误差，提高化验分析的准确性和可靠性。
1沿海火电厂煤炭化验误差来源
燃煤火力发电厂的煤质化验监督贯穿于电力生产的全过程，入厂煤的验收是否符合供煤合同要求，入炉煤的化验数据为锅炉机组安全经济运行和混煤的掺配及电厂标准煤耗率的计算提供参数依据。减小煤炭化验分析误差，提高煤炭化验结果的准确性和可靠性，则可为提高燃煤火电厂运行的经济性和安全性提供有效保障。对于沿海火电厂，主要存在空气湿度大，雨水天气较多，空气盐分大等不利的环境因素对煤炭化验工作带来一定的影响。煤炭化验过程中，误差主要指测量值和真实值之间的差值。误差一般可分为系统误差和偶然误差[2]。
1.1 系统误差
系统误差又称为可测误差，重复测定时可重复出现，对分析结果的影响比较固定，是误差的主要来源。系统误差又可分为仪器误差、方法误差、试剂误差及操作误差等。
仪器误差是由于仪器本身不够精密造成，煤炭分析过程中天平、砝码及各化验仪器的未经校准而使用所产生。沿海地区由于空气湿度大，空气含盐量较大，容易发生试验仪器内部金属部件的微量腐蚀情况，以及由于干燥剂失效较快而导致试验仪器抽气管路等含水汽甚至堵塞的现象出现，这些现象积累到一定程度，将降低试验仪器的化验准确度甚至影响其正常化验工作。方法误差是由于煤炭化验方法不够完善或化验不同煤种所选用分析方法不当所引起的误差。试剂误差是由于所用试剂纯度达不到要求或者试剂中含有其他杂质所引起的误差。操作误差是由于分析工作者掌握分析操作的条件不熟练、操作不规范，未按照相关试验标准执行及个人视觉感官差异等所引起的误差。系统误差一般在对煤炭重复性化验中，会以一定的规律重复出现，一般会比真实值偏高或者偏低。
1.2 偶然误差
偶然误差又称为随机误差，是测定值受各种因素的随机变动导致测量结果的不可控制或未加控制因素的微小波动，是客观存在不可避免的误差种类，又称不可测误差。如化验环境温度、湿度、气压的变化，电流和电压等意外因素变化引起的误差。在火电厂煤炭化验过程中偶然误差主要体现在采样、制样、干燥及分析几个阶段中。其中采样误差占80%，制样误差占16%，干燥及分析过程占4%[3]。
对于沿海燃煤火力发电厂，通常煤炭会有一定的储存量。采购运输来的煤炭，经过到厂煤质化验后通常大批量堆放在煤场待用。在堆放期间，部分煤炭的风损、自燃损失等使煤炭质量不均而导致在煤样的采制样过程中所得煤样不具备代表性，从而使化验结果产生偏倚；为防止煤炭自燃或风化碎裂而人为喷淋，从而对煤炭全水分等分析结果产生影响；沿海地区雨水天气频繁等环境因素也会对露天或者有雨水倒灌的煤场存煤的全水分等产生较大影响，从而导致化验误差的产生。沿海地区空气湿度较大，且湿度变化范围较广，导致在干燥及化验过程中对煤炭内水含量变化起到一定的影响作用。
虽然偶然误差是随机的不可避免的，但在消除系统误差后，在相同条件下进行反复多次测定，可发现其呈正态分布，总结出其分布规律，多次平行测定即可实现消除或减少偶然误差。
2 沿海火电厂煤炭化验误差的判定和处理方法的探讨
在煤炭的采制样及试验过程中，误差是难以避免的。为了提高数据的可靠性和精准度，作为相关工作人员规范操作的基础上，做好误差的判别和处理工作是减小误差的关键。而采用数据统计的方法来对试验数据误差进行有效处理及对试验条件进行有效改善等方法，可以减小误差对试验结果的不良影响。
2.1 沿海火电厂煤炭化验误差的判断
煤炭化验的各指标间具有一定的关联性，掌握这些关联性，是避免化验结果出现较大误差的重要前提。主要规律包括以下几点：
（1）煤炭化验的全水分Mt一般高于空干基水分Mad，如果测定结果中与此规律相违，则多数是错误的。煤中水分随变质程度的加深而减小，一般关系如表1所示
（2）原煤与精煤含硫量之间关系应符合式（1）：
St，d，J/（100-Ad，J）≤St，d，，Y/（100-Ad，Y）•••••（1）
式中：
St，d，J——精煤干燥基全硫质量分数，%；Ad，J——精煤干燥基灰分质量分数，%；
St，d，，Y——原煤干燥基全硫质量分数，%；Ad，Y——原煤干燥基灰分质量分数，%。
（3）鉴于火力发电厂常用煤种为烟煤以及部分无烟煤、褐煤及其他煤种，本文列出部分煤种水分、挥发分及发热量之间关系如表2所示[2]：
除此之外，较为直观的判断方法是在进行煤质化验时，与指标较为接近的标煤同时进行对照试验，以检验化验结果的准确性。
2.2沿海火电厂煤炭化验误差的处理
沿海火电厂煤炭化验误差的处理主要从相关工作人员、仪器与试剂以及环境条件等三方面进行具体论述。
（1）相关工作人员应当规范操作，及时更新国标或行标等使用方法标准。采样时应当取一定量并具有代表性的煤样，掌握好采样点的位置及所需采取的煤量；制样时需要充分把握破碎、混合、过筛、缩分、空气干燥等步骤，同时掌握好煤样制备系统中的质量和力度之间的关系，以确保分析样具有代表性；分析过程中要规范操作，正确使用分析仪器，同时测定平行样以减小偶然误差，选择与待测煤样各指标相近的标煤进行对照试验，以减小系统误差。在制定分析煤样时可采用“转瓶法”达到煤样充分混合的目的[3]。
（2）应不断深化更新、定期标定所用分析仪器设备，选用有效且纯度符合标准的试剂。随着科技的不断发展，检测设备与技术在不断更新，以达到更加简洁、高效及精准的目的。及时更新检测设备，则会大大减少人为误差的引入。定期标定和校正仪器，以提高仪器的准确性，减少测量误差。沿海火电厂由于空气湿度较大，干燥剂容易失效，要及时更换；空气湿度大，盐分含量略高，导致分析仪器的金属部分易发生电化学反应而产生腐蚀，可以适当缩短标定和校正周期，并进行对照试验，以减小仪器误差。要注意标煤、苯甲酸、标灰、高氯酸镁等试剂的有效期及储存方法，以减小试剂误差。
（3）应提高化验环境的稳定性以减小环境波动引入的偶然误差。化验分析室应处于无强空气对流、避免阳光直射的相对密闭的空间，并且电源电压稳定，环境温、湿度相对稳定的室内进行化验分析。沿海地区空气湿度较大，且湿度范围变化较广，分析煤样应尽量在短时间内完成全部分析项目，以避免因内水变化而引起的误差。
3 结语
在火力发电厂的实际运行中，煤炭作为其主要燃料，其质量直接影响到火力发电厂的运营经济性和安全性。煤炭分析过程中的化验误差是难以避免的，但却不是不可减小甚至消除的。本文结合沿海火电厂的地域特性，分析误差的来源、判定及有效的处理方法，以降低分析误差。由此，参与到煤炭化验工作人员都应具有强烈的责任心，从根源将分析误差降到最低，不断提高化验工作的准确度。
参考文献：
[1] 姜红.提高煤质化验准确性方法研究[J].科技资讯，2012.13：108-110.
[2] 刘乃杰.煤质分析中的误差分析[J].山东工业技术，2013，13：152.
[3] 梁文彬，薛宝东.煤炭化验误差及处理分析[J].价值工程，2011.08.018：214.
作者简介：
郝姗姗（1987—）；性别：女；身份证号：2201221987****XXXX，吉林长春人，助理工程师，从事多年火电厂煤质化验工作。
论文作者:郝姗姗
论文发表刊物:《电力设备》2018年第3期
论文发表时间:2018/6/12
标签：误差论文; 煤炭论文; 火电厂论文; 湿度论文; 沿海论文; 煤质论文; 空气论文; 《电力设备》2018年第3期论文;