《電站鍋爐燃煤、灰渣中堿金屬及堿土金屬含量分形態(tài)測(cè)定方法》（編制說(shuō)明）

電站鍋爐燃煤、灰渣中堿金屬及堿土金屬含量分形態(tài)測(cè)定方法編制說(shuō)明1編制背景本標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)《關(guān)于印發(fā)2022年第一批中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)標(biāo)準(zhǔn)制修訂計(jì)劃的通知》（中電聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)﹝2022﹞121號(hào)）的要求編寫，由中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)提出，由電力行業(yè)電站鍋爐標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)歸口，主要起草單位為清華大學(xué)、華電新疆發(fā)電有限公司、華電煤業(yè)集團(tuán)有限公司、中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化研究院、華電電力科學(xué)研究院有限公司、西安熱工研究院有限公司、清華大學(xué)山西清潔能源研究院。我國(guó)高堿煤儲(chǔ)量豐富，其中最典型的就是新疆準(zhǔn)東煤田生產(chǎn)的準(zhǔn)東煤，準(zhǔn)東煤田是我國(guó)最大的整裝煤田。準(zhǔn)東煤等高堿煤雖然具有低灰、低硫及反應(yīng)活性高等優(yōu)點(diǎn)，但堿金屬及堿土金屬（下面表述為堿金屬/堿土金屬）含量高，在燃燒過(guò)程中可能對(duì)鍋爐及換熱設(shè)備造成嚴(yán)重的結(jié)渣、沾污等問(wèn)題。煤中堿金屬/堿土金屬的賦存形態(tài)決定其釋放行為，進(jìn)而影響其在受熱面的附著行為，對(duì)受熱面的結(jié)渣、沾污作用不同，而且在燃燒過(guò)程中有一定的轉(zhuǎn)化關(guān)系，因此準(zhǔn)確測(cè)定堿金屬/堿土金屬賦存形態(tài)對(duì)高堿煤的清潔、高效、安全利用有重要意義。煤中堿金屬/堿土金屬的賦存形態(tài)主要是指煤中鈉、鉀等堿金屬元素及鈣、鎂等堿土金屬的存在形式，一般分為四種，即水溶態(tài)，交換態(tài)，酸溶態(tài)和不可溶態(tài)。其中，水溶態(tài)以溶于水的離子化合物或者水合離子存在；交換態(tài)主要是以羧酸鹽等有機(jī)堿金屬礦物形態(tài)存在；酸溶態(tài)主要是以配位形式存在于煤結(jié)構(gòu)中的含氧或者含氮官能團(tuán)上的有機(jī)堿金屬礦物內(nèi)以及難溶于水的碳酸鹽、硫酸鹽內(nèi)；不可溶態(tài)W則主要存在于硅酸鹽、鋁硅酸鹽等難溶鹽內(nèi)。堿金屬/堿土金屬賦存形態(tài)的定量測(cè)定通常采用逐級(jí)提取法（又稱浸漬法或者萃取法），使用不同的溶液依次處理試樣，其后對(duì)相應(yīng)的溶液組分進(jìn)行分析。所采用溶液分析法有X射線熒光光譜（XRF）、X射線衍射（XRD）、原子吸收分光光度法（AAS）、電感耦合等離子－原子發(fā)射光譜法（ICP-AES）等。顯然，各賦存形態(tài)的測(cè)量與提取條件，包括溶液與煤的混合比例、提?。〝嚢瑁r(shí)間，提取次數(shù)、溶液及緩沖液種類等密切相關(guān)。不同提取條件的測(cè)量獲得的含量不同，數(shù)據(jù)的一致性差，因此需要對(duì)相關(guān)測(cè)定方法及過(guò)程進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了電站鍋爐燃煤、灰渣中堿金屬及堿土金屬含量分形態(tài)測(cè)定方法的術(shù)語(yǔ)、樣品準(zhǔn)備、方法提要、儀器設(shè)備、測(cè)定步驟、計(jì)算和方法精密度。2編制的主要原則本標(biāo)準(zhǔn)主要根據(jù)以下原則編制：a)以現(xiàn)有成熟測(cè)定方法為基礎(chǔ)，充分考慮方法的可推廣性；b)標(biāo)準(zhǔn)編制工作以理論結(jié)合實(shí)際為原則，以研究實(shí)踐和試驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，提出科學(xué)合理的方法和測(cè)試指標(biāo)。3與其它標(biāo)準(zhǔn)文件的關(guān)系本部分與相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的國(guó)家現(xiàn)行法律、法規(guī)和政策保持一致。本標(biāo)準(zhǔn)不涉及專利、軟件著作權(quán)等知識(shí)產(chǎn)權(quán)使用問(wèn)題。4主要工作過(guò)程2022年5月，成立了以清華大學(xué)為牽頭單位，華電新疆發(fā)電有限公司、華電煤業(yè)集團(tuán)有限公司、中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化研究院、華電電力科學(xué)研究院有限公司、西安熱工研究院有限公司、清華大學(xué)山西清潔能源研究院共同參與的標(biāo)準(zhǔn)編制工作組，編制標(biāo)準(zhǔn)草案初稿。2022年6月，標(biāo)準(zhǔn)編制工作組召開線上啟動(dòng)會(huì)，討論該標(biāo)準(zhǔn)的主要章節(jié)及進(jìn)度安排。2022年8月，標(biāo)準(zhǔn)編制工作組召開線上啟動(dòng)會(huì)，討論修改該標(biāo)準(zhǔn)初稿，形成修改稿。2022年10月，標(biāo)準(zhǔn)編制工作組根據(jù)討論意見(jiàn)，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)修改稿進(jìn)行完善。2022年11月，標(biāo)準(zhǔn)編制工作組完成征求意見(jiàn)初稿，進(jìn)行內(nèi)部意見(jiàn)征集。2023年6月，標(biāo)準(zhǔn)編制工作組根據(jù)內(nèi)部意見(jiàn)征集，完成征求意見(jiàn)稿完善。2023年8月，標(biāo)準(zhǔn)編制工作組完成標(biāo)準(zhǔn)征求意見(jiàn)稿，提交鍋爐標(biāo)委會(huì)。5標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)和內(nèi)容本標(biāo)準(zhǔn)主要結(jié)構(gòu)及內(nèi)容如下：前言1范圍2規(guī)范性引用文件3術(shù)語(yǔ)和定義4試樣制備5測(cè)定方法6測(cè)試報(bào)告附錄測(cè)試步驟流程6條文說(shuō)明第1章范圍規(guī)定了電站鍋爐燃煤、灰渣中堿金屬及堿土金屬含量分形態(tài)測(cè)定方法的術(shù)語(yǔ)、樣品準(zhǔn)備、方法提要、儀器設(shè)備、測(cè)定步驟、計(jì)算和方法精密度。說(shuō)明了標(biāo)準(zhǔn)適用于對(duì)燃煤中堿金屬、堿土金屬賦存形態(tài)與含量的測(cè)定。第2章規(guī)范性引用文件列出了標(biāo)準(zhǔn)引用的相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。第3章術(shù)語(yǔ)和定義給出了標(biāo)準(zhǔn)中出現(xiàn)的堿金屬含量、堿土金屬含量、賦存形態(tài)等術(shù)語(yǔ)定義。第4章試樣制備規(guī)定了樣品的采取及制備、干燥等操作方法。第5章測(cè)定方法規(guī)定了采用逐級(jí)分離提取法對(duì)煤中水溶態(tài)、交換態(tài)、酸溶態(tài)、酸溶態(tài)堿金屬及堿土金屬含量將進(jìn)行測(cè)定的步驟，對(duì)每級(jí)使用溶液種類，試驗(yàn)量、溶液量，提取次數(shù)、振蕩攪拌時(shí)間、振蕩攪拌溫度、液固離心分離時(shí)間等進(jìn)行