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水煤漿揮發(fā)分測定檢測

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發(fā)布時(shí)間：2025-08-22 13:14:25 更新時(shí)間：2025-08-21 13:14:26

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作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測中心

水煤漿揮發(fā)分測定檢測：方法、儀器、標(biāo)準(zhǔn)與應(yīng)用

水煤漿作為一種高效、清潔的替代燃料，廣泛應(yīng)用于電力、化工、冶金等行業(yè)。其燃燒性能和熱值穩(wěn)定性在很大程度上取決于揮發(fā)分含量，因此，科學(xué)、準(zhǔn)確地測定水煤漿的揮發(fā)分成為質(zhì)量控制與工藝優(yōu)化的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。揮發(fā)分是指在特定條件下，水煤漿受熱分解所釋放出的可燃性氣體和部分有機(jī)物產(chǎn)物，其含量直接反映了燃料的著火性能、燃燒效率及污染物排放特性。在實(shí)際應(yīng)用中，揮發(fā)分過高可能導(dǎo)致燃燒不完全，產(chǎn)生黑煙和CO等有害氣體；而過低則可能影響點(diǎn)火和燃燒穩(wěn)定性。因此，建立標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化的揮發(fā)分測定體系，不僅有助于提升水煤漿燃料的利用效率，更能為環(huán)保排放控制提供數(shù)據(jù)支持。當(dāng)前，國內(nèi)外普遍采用高溫?zé)峤夥ńY(jié)合質(zhì)量差減法進(jìn)行揮發(fā)分測定，其檢測過程需嚴(yán)格控制升溫速率、恒溫時(shí)間及環(huán)境條件，以確保結(jié)果的可比性和重復(fù)性。本文將系統(tǒng)介紹水煤漿揮發(fā)分測定的檢測項(xiàng)目、常用檢測儀器、標(biāo)準(zhǔn)檢測方法及現(xiàn)行檢測標(biāo)準(zhǔn)，為相關(guān)企業(yè)與科研機(jī)構(gòu)提供技術(shù)參考。

主要檢測項(xiàng)目

在水煤漿揮發(fā)分測定中，核心檢測項(xiàng)目為“揮發(fā)分產(chǎn)率”（Volatility Yield），通常以單位質(zhì)量樣品在規(guī)定條件下熱解后失去的質(zhì)量百分比來表示。該指標(biāo)通常在空氣中于特定溫度（通常為900℃±10℃）下加熱7分鐘，根據(jù)加熱前后樣品質(zhì)量差計(jì)算得出。此外，檢測過程中還需關(guān)注以下輔助項(xiàng)目：灰分含量、水分含量、固定碳含量以及發(fā)熱量，這些參數(shù)共同構(gòu)成水煤漿燃料的工業(yè)分析體系，用于全面評(píng)價(jià)其燃燒性能。同時(shí)，部分高端檢測還可能包括揮發(fā)分釋放速率曲線、不同升溫階段的階段性揮發(fā)分測定，以分析揮發(fā)分釋放動(dòng)力學(xué)行為。

常用檢測儀器

水煤漿揮發(fā)分測定主要依賴于高溫馬弗爐、分析天平、坩堝、干燥器及數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)等設(shè)備。其中，高溫馬弗爐是核心儀器，要求具備良好的溫度均勻性（控溫精度±1℃）、快速升溫能力及恒溫穩(wěn)定性，常見型號(hào)包括箱式馬弗爐、智能程序控溫馬弗爐等，部分設(shè)備配備紅外測溫與自動(dòng)控制系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)程序化加熱。分析天平精度應(yīng)不低于0.0001g，用于精確稱量樣品（通常為1±0.001g）。坩堝一般采用鉑金、瓷或石英材質(zhì)，需確保耐高溫、不與樣品發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。同時(shí)，現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)室多配備自動(dòng)稱量系統(tǒng)與數(shù)據(jù)采集軟件，實(shí)現(xiàn)從樣品稱量、加熱、冷卻到結(jié)果計(jì)算的一體化操作，顯著提高檢測效率與數(shù)據(jù)可靠性。

標(biāo)準(zhǔn)檢測方法

目前，水煤漿揮發(fā)分測定的主流方法遵循《GB/T 212-2008 煤的工業(yè)分析方法》中的規(guī)定，其標(biāo)準(zhǔn)操作流程如下：取約1g干燥樣品放入預(yù)先高溫處理并恒重的坩堝中，置于馬弗爐中，以15-20℃/min的速度升溫至900℃，并在該溫度下恒溫7分鐘，取出后置于干燥器中冷卻至室溫，再稱重。揮發(fā)分產(chǎn)率計(jì)算公式為： Vdaf = [(m1 - m2) / m] × 100% 其中，Vdaf為揮發(fā)分產(chǎn)率（%），m為樣品質(zhì)量（g），m1為加熱前坩堝+樣品質(zhì)量（g），m2為加熱后坩堝+殘?jiān)|(zhì)量（g）。該方法適用于煤及水煤漿等固體燃料，具有良好的重復(fù)性和可比性。此外，部分研究也采用熱重分析（TGA）法對(duì)揮發(fā)分釋放過程進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測，可獲得揮發(fā)分隨溫度或時(shí)間變化的詳細(xì)數(shù)據(jù)，適用于機(jī)理研究與模型構(gòu)建。

現(xiàn)行檢測標(biāo)準(zhǔn)

水煤漿揮發(fā)分測定主要依據(jù)以下國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)規(guī)范： - GB/T 212-2008《煤的工業(yè)分析方法》：這是國內(nèi)最核心的標(biāo)準(zhǔn)，適用于煤及水煤漿的揮發(fā)分、灰分、水分和固定碳等項(xiàng)目的測定。 - GB/T 18666-2014《商品煤質(zhì)量抽查和驗(yàn)收方法》：對(duì)水煤漿在交易和驗(yàn)收中的揮發(fā)分指標(biāo)提出技術(shù)要求。 - DL/T 567.1-2017《電廠燃料分析方法第1部分：煤的工業(yè)分析》：適用于電力行業(yè)水煤漿燃料的檢測與評(píng)價(jià)。 - ISO 11719:2005《Coal and coke — Determination of volatile matter》：國際標(biāo)準(zhǔn)，與GB/T 212-2008高度一致，適用于國際交流與出口檢測。此外，部分企業(yè)或研究機(jī)構(gòu)還可能依據(jù)企業(yè)內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)或項(xiàng)目特定需求制定更嚴(yán)格的技術(shù)指標(biāo)，如揮發(fā)分范圍要求在20%-35%之間，以確保燃燒效率與環(huán)保達(dá)標(biāo)。

結(jié)語

水煤漿揮發(fā)分測定是保障其燃料性能和環(huán)保效益的重要技術(shù)手段。通過科學(xué)的檢測項(xiàng)目設(shè)置、先進(jìn)的儀器設(shè)備、標(biāo)準(zhǔn)化的操作流程以及嚴(yán)格遵循國家標(biāo)準(zhǔn)，可確保檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性與權(quán)威性。未來，隨著智能化檢測系統(tǒng)的普及和熱分析技術(shù)的發(fā)展，揮發(fā)分測定將向自動(dòng)化、實(shí)時(shí)化和多參數(shù)聯(lián)測方向邁進(jìn)，為水煤漿的清潔高效利用提供更堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支撐。