摘要：随着国家煤炭去产能政策的进一步实施，减产带来了煤价上涨。以煤炭为能源的火电企业，其盈利空间受到了严重的挑战。为降低发电成本，企业在煤炭采购上由原来低位热值为15MJ/kg~20MJ/kg范围的煤扩大到10MJ/kg~25MJ/kg范围的煤，其中含有煤泥、煤矸石等劣质煤。由于煤质范围的扩大，入厂煤与入炉煤的热值差也随之升高，这就需要对入厂煤的螺旋式机械化采制样装置对煤种的适用性进行分析和调整采样方式。
关键词：螺旋式；机械化采制样装置；现状分析；改进建议
引言
通过螺旋式机械化采制样装置在入厂煤的采样过程中，存在的子样点分布不合理、采样单元煤量过大、采样过程中煤样全水分的损失、煤炭粒度超过采样机的标称最大粒度、不能达到全深度采样、设备未进行鉴定等现状分析，通过修改设备程序、增加采样单元、补正煤样全水分、对不能机械化采取的煤进行补充采样以及对采制样设备定期进行鉴定等建议，以提高煤质检验质量。
1随着我国电力体制改革的不断深化，厂网分开、竞价上网已成必然
每个火电厂为求生存和发展，必须降低成本、低价上网。一般火电厂，燃煤成本约占电厂总成本的50%～85%。因此，强化燃煤管理，降低成本十分重要。燃煤质量管理的基础和源头是煤炭的采、制、化(简称采制化管理)。从方差角度分析，采、制、化的误差分别占总误差的80%、16%和4%。由于化验仪器的快速发展和人员素质的提高，化验误差已越来越小。目前，最关键的是采样和制样。人工采制样不仅耗费人力和物力，而且受各种因素影响，有时很难取得有代表性样品。所以，采用机械采制样装置是解决问题的根本办法。但是，这些装置在使用中也存在不少问题，需要研究改进。无论是进口的还是国产的，目前用的采样装置主要有两种:一是皮带中部采样;二为煤流端部采样。各有利弊。皮带中部采样装置缺点是:采样头运行轨迹与输煤皮带的弧度不完全一致，很难采到全断面煤样;采样头为矩形平板，结构不合理，采样速度慢，易产生“犁煤”现象。优点是:结构简单，安装方便，安全可靠，是国际上推荐方式。煤流端部采样装置缺点是:采样器进料口的导向板与端部落煤流向存在偏差，易形成选择性进料;采样器容积偏小，易产生“溢流”现象。所采到的是刚开始接触的那部分煤样;结构较中部采样复杂，安装和使用维护麻烦，采样量大，样品的后续处理量大。优点是:能采到全断面煤样，代表性好。
2螺旋式机械化采制样装置及工作流程
2.1旋式机械化采制样装置
螺旋式机械化采制样装置采用的是螺旋式采样头，采样筒直径270mm到300mm，螺距为100mm，采样深度2.7m到3.1m；锤式破碎机、筛板选用栅栏式，出料粒度6mm到13mm；缩分器为缩分比为1：8到1:64可调式的；接料装置为可旋转的密封接料罐。
2.2螺旋式机械化采制样装置的工作流程
在机械化采制样程序系统中，将采样空间固定，让车辆停在采样中心位置，根据车辆和采样框前后左右边框的距离及车厢高度确定车型，提前将车辆数据输入采样程序中（在程序中储存有四种车型）；设定制样系统的缩分比（采样前已选择好一个固定的缩分比）。开始工作前，检查清理采样罐，调试采样罐编号与程序编号位置一致。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆来煤车辆进入采样位置后，工作人员在采样程序上点击“系统运行”、选择采样机操作方式为“自动”、输入或选择矿名及车辆型号、选择每辆车采样的子样数目、确认制样时的缩分比、选择确认煤样存放的煤样罐号、启动运行机构（输送、破碎和缩分系统）确保运行正常、点击程序“自动采样”。机械化采样机由编写的程序自动选择采样点（根据厂家介绍采样点位置有上千个，每次选择采样点由程序随机选择）。煤样由采样头采集后由输送皮带，进入破碎机破碎、破碎后的煤样进入缩分机构（皮带中部采样装置）进行缩分（根据采样间隔确定缩分比），缩分后的煤样进入设定好的煤样罐中，完成一次采样过程。每个采样机同时交叉进行多个商品煤的采样工作。
3制样装置
制样系统的传动机构较多，电厂输煤系统，不但粉尘大，而且清洗输煤皮带的自来水会损害电机及电气系统绝缘。如果设计制造与使用不合理，易产生事故。就破碎设备而言，有卧式与立式环锤式、齿盘式和对辊式等。立式环锤式破碎机通过性能好，水分适应性强，故障率低，但出料粒度不易保证。另外，由于此类破碎机转速过高，系统水分损失较大，易产生粉尘污染环境;对辊式破碎机出料粒度稳定，水分损失小，但通过性能差，水分适应性差。一般，多采用立式环锤式破碎机。为达到满意的出料粒度，可采用多层环锤(锤片)，煤样下落时，被多次破碎到规定粒度.
4采制样装置性能测试
对于电厂燃煤采制样装置的性能测试，现在还缺少规范化的标准方法与要求。测试中遇到的问题应认真探讨。在采制化环节中，采样尤为重要，对其代表性验证也特别重要。根据ISO1988-1975《硬煤采样》要求，以停带人工采样的样品作为参比样品，且停带后人工采样、制样及化验各环节均符合有关标准。通过机械采样与停带人工采样干基灰分间的对比，可对机械采样装置的性能进行检验与评价。但是，从电厂安全生产考虑，不允许输煤皮带频繁启停。因为带负荷启动时，瞬间电流太大极易烧坏电机。性能检验时，输煤皮带至少要启停20次。所以，在采制样机性能检验前，电厂应对输煤系统设备全面检查，确保工况正常。如皮带频繁启停确有困难，可用以下办法替代停带人工采样。在机械采样装置后2m处，临时制一人工采样装置(可仿造机械采样装置)。切记，该装置必须能采到全断面煤样。试验时，用该装置进行人工采集。另外，不能把一次机械与人工采集的煤样作为一组对比样品。因为属于固体物的电厂煤样极不均匀，应至少采4次作为一组对比样品，这样可减少偶然误差。
5系统防堵
采制样装置使用中遇到的最大问题就是堵煤，严重影响日常运行。堵煤主要发生在破碎机、缩分机和弃煤返回装置的入口处。解决堵煤有以下办法。(1)系统中一定要有给料机，使煤均匀进入破碎机，防止“囫囵吞枣”;(2)对破碎机机壳内壁的粘煤堵塞(当煤种粘性较大时更易发生)，采取在破碎机机壳部加一振动装置，运行中不断振动;如果煤粘性大，可在易粘面上加装一上下移动的刮面，从而不定时铲除粘煤。另外，每班要清理筛网，确保筛孔畅通;(3)对缩分机堵煤，主要从设计上避免。从本省情况看，采用“用小皮带二次采样”的缩分原理设计的缩分器较简便，可靠;(4)弃煤下落管和返回管的连结处一定要圆滑过渡，不能有死角，防止结煤。另外，此处要有检修孔，方便打扫。总之，电厂使用机械采制样装置是必然趋势。
结语
螺旋式机械化采制样装置要严格按照规定进行采制样工作，做好设备的鉴定，合理布置采样点，对来煤进行粒度和水分损失进行检验，对于特殊煤种，要合理的补充采样，完善煤样的代表性，以提高煤质的检验质量。
参考文献
[1]煤炭科学研究总院煤炭分析实验室.GB/T19494.1煤炭机械化采样第1部分：采样方法[S].北京:中国标准出版社,2004:18.
[2]煤炭科学研究总院煤炭分析实验室.GB/T19494.3煤炭机械化采样第3部分：精密度测定和偏倚试验[S].北京:中国标准出版社,2004:全文.
论文作者:吕东晋
论文发表刊物:《基层建设》2019年第8期
论文发表时间:2019/6/18
标签：装置论文; 粒度论文; 煤炭论文; 皮带论文; 破碎机论文; 电厂论文; 水分论文; 《基层建设》2019年第8期论文;