周嘉陵+　遲青海

摘要： 闡述入廠煤機(jī)械化采樣機(jī)的主要技術(shù)要求，結(jié)合采樣機(jī)在某電廠的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況，分析運(yùn)行中存在的問(wèn)題，并提出相應(yīng)的改進(jìn)措施。

Abstract： The main technical requirements of mechanical sampling for coal as received are described. Combining with the application in the worksite， this paper analyzes several existing problems on mechanical sampling from a thermal power plant， and the appropriate improvement measures have been put forward.

關(guān)鍵詞： 入廠煤；機(jī)械化采樣機(jī)；采樣頭；破碎機(jī)

Key words： coal as receiveds；mechanical sampling；sampling head；crusher

中圖分類(lèi)號(hào)：TM621 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2016）32-0170-02

0 引言

對(duì)于火力發(fā)電企業(yè)而言，燃料占據(jù)了企業(yè)成本的80%左右，如何在燃料上做足文章，成為了企業(yè)降本增效、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要課題。在燃料供應(yīng)市場(chǎng)環(huán)境日益復(fù)雜、摻雜使假方式不斷翻新、廉潔風(fēng)險(xiǎn)防控難度加大的新形勢(shì)下，現(xiàn)有燃料管理方式和手段已影響到企業(yè)挖潛增效能力的提升和經(jīng)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)的全面有效防控。通過(guò)安裝入廠煤機(jī)械化采樣機(jī)，規(guī)范入廠煤業(yè)務(wù)流程，并能將現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)采集的數(shù)據(jù)自動(dòng)上傳到燃料管理信息系統(tǒng)中，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理異?，F(xiàn)象，減少人為干擾，提高工作效率，加大監(jiān)督力度，確保燃料驗(yàn)收數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、安全性和透明性。

1 應(yīng)用和技術(shù)要求

某電廠現(xiàn)有裝機(jī)容量66萬(wàn)千瓦，主要采用火車(chē)、汽車(chē)運(yùn)煤方式，年耗煤量約200萬(wàn)左右噸。設(shè)計(jì)鍋爐燃煤運(yùn)輸方式為汽車(chē)與火車(chē)兩種，現(xiàn)在主要以火車(chē)運(yùn)輸為主，占總來(lái)煤量的70%，來(lái)煤批次平均15批次。

某電廠于2015年4月投運(yùn)一臺(tái)XDCY-QZ汽車(chē)采樣機(jī)和一臺(tái)XDCY-QZ火車(chē)采樣機(jī)。控制方式為計(jì)算機(jī)+PLC自動(dòng)/手動(dòng)，可全自動(dòng)采樣和遠(yuǎn)程控制。采樣頭形式為螺旋推進(jìn)方式?？s分比為1-1/24可調(diào)，符合國(guó)標(biāo)GB/T19494.1-2004的要求。樣品水份損失≤0.7%。取樣時(shí)間每車(chē)小于180s。采樣機(jī)工作流程是：

采樣頭→大車(chē)、小車(chē)行走→落煤管→一級(jí)皮帶機(jī)→破碎機(jī)→二級(jí)皮帶機(jī)→縮分器→集樣器

采樣機(jī)的技術(shù)要求：

①根據(jù)設(shè)定的采樣點(diǎn)數(shù)、深度、樣品收集規(guī)則等條件，隨機(jī)自動(dòng)完成采制樣過(guò)程；采樣過(guò)程能夠自動(dòng)判定運(yùn)煤重車(chē)是否在指定采樣機(jī)區(qū)域；

②能夠隨機(jī)采取不同深度多點(diǎn)組成形成一個(gè)全斷面，保留采樣原始圖片；能記錄人工采樣的授權(quán)和操作過(guò)程；

③能夠自動(dòng)實(shí)現(xiàn)采樣批次的統(tǒng)計(jì)工作；來(lái)煤車(chē)輛總數(shù)、子樣數(shù)；某車(chē)當(dāng)日運(yùn)輸量及其采樣的個(gè)數(shù)；當(dāng)日各個(gè)礦點(diǎn)的批次情況；

④能夠?qū)崿F(xiàn)入廠煤采樣的自動(dòng)換罐；

⑤能夠保持良好的密封性，盡量減少樣品的水分損失，整個(gè)制樣過(guò)程中水分損失小于0.5% 和避免煤粉飛揚(yáng)粉塵濃度10 mg/m3；

⑥采用的設(shè)備、儀器及技術(shù)等應(yīng)為成熟產(chǎn)品、技術(shù)，實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、可靠地采集各項(xiàng)原始數(shù)據(jù)，為實(shí)現(xiàn)燃料管理自動(dòng)化系統(tǒng)提供接口。

2 存在問(wèn)題及原因分析

采樣機(jī)由大車(chē)行走、小車(chē)行走、采樣頭、動(dòng)力箱與制樣部分等組成。但由于技術(shù)條件限制，車(chē)廂邊角、底部、拉筋附近以及煤層超高后的樣品則不能隨機(jī)采集到。機(jī)械化采樣機(jī)大多能正常運(yùn)行，但因存在以下問(wèn)題影響正常使用，設(shè)備投運(yùn)率不能達(dá)到100%。

2.1 采樣頭振動(dòng)跳閘

采樣頭由螺旋桿、筒體、升降齒輪、驅(qū)動(dòng)裝置組成。采樣機(jī)在接到燃料管理信息系統(tǒng)發(fā)出的采樣方案后，可以在大車(chē)行走和小車(chē)行走配合下準(zhǔn)確、可靠地定位在車(chē)廂內(nèi)各點(diǎn)。但在從原點(diǎn)到采樣點(diǎn)上方過(guò)程中采樣頭螺旋桿空載運(yùn)動(dòng)，多次發(fā)生共振噪音，導(dǎo)致采樣頭旋轉(zhuǎn)電機(jī)跳閘。煤中草繩、膠帶、鐵絲等，縮小或堵塞螺旋通道，造成煤樣損失和污染，導(dǎo)致設(shè)備不能正常運(yùn)行。

2.2 破碎機(jī)故障

破碎目的是為了增加煤樣的顆粒數(shù)目，減小粒度分布不均勻，以減少后續(xù)縮分步驟產(chǎn)生的誤差，提高制樣精密度。布置一級(jí)擠壓式破碎設(shè)備，當(dāng)煤中含有大于6mm矸石時(shí)，驅(qū)動(dòng)裝置傳動(dòng)帶磨損加快，甚至發(fā)生斷裂，使該設(shè)備無(wú)法正常投入。而且影響采樣的代表性，增加檢修工作量。

2.3 制樣系統(tǒng)堵塞

主要發(fā)生在落煤管、破碎機(jī)、縮分器等。隨著煤中水分增大，由于煤粒表面的結(jié)合力作用，煤的堆積密度變小，單位質(zhì)量煤體積變大，煤樣粘結(jié)性增強(qiáng)，很容易造成制樣系統(tǒng)堵塞。碎煤機(jī)易出現(xiàn)煤“結(jié)餅”現(xiàn)象。當(dāng)木塊、矸石較多時(shí)，破碎能力不足易造成縮分器堵塞。當(dāng)煤的收到基全水份>30%時(shí)，制樣系統(tǒng)堵塞嚴(yán)重，不能使用。

2.4 電氣裝置故障率較高

電氣控制原采用常規(guī)電氣元件，由于設(shè)備在運(yùn)行中頻繁動(dòng)作，加之現(xiàn)場(chǎng)條件潮濕、粉塵大，致使電氣裝置故障率較高。

3 改進(jìn)方案

3.1 增加采樣頭防共振裝置

嚴(yán)格遵守操作規(guī)程和檢修規(guī)程，應(yīng)無(wú)負(fù)載起動(dòng)，經(jīng)常檢視各緊固部位的所有連接螺栓，校正聯(lián)軸器，齒條、齒輪潤(rùn)滑正常。保持螺旋桿長(zhǎng)度、轉(zhuǎn)速不變，設(shè)置中間支撐，使中間支撐來(lái)改變固有頻率、緩解振動(dòng)激勵(lì)。在采樣頭外側(cè)增加金屬探桿和限位裝置，確保從原點(diǎn)到采樣點(diǎn)上方過(guò)程中采樣頭不進(jìn)行螺旋桿空載運(yùn)動(dòng)。進(jìn)行動(dòng)平衡試驗(yàn)，以防止偏載，減少共振現(xiàn)象。完善機(jī)械和電氣過(guò)載保護(hù)裝置，以避免煤中木頭、金屬物品等異物損壞采樣裝置，如圖1。

3.2 增加一級(jí)破碎裝置

第一級(jí)選用鄂式、錐式（哈夫）等抗?jié)?、防堵能力和水分適應(yīng)能力較強(qiáng)的破碎機(jī)，進(jìn)料允許最大粒度為150 mm，出料粒度為6mm。第二級(jí)為擠壓式破碎設(shè)備，將B型皮帶輪更換為C型皮帶輪，增強(qiáng)破碎能力。將一、二級(jí)破碎機(jī)及縮分器進(jìn)行重新布置，使上一級(jí)設(shè)備的出口垂直對(duì)著下一級(jí)設(shè)備的入口，使煤樣無(wú)阻力下落，如圖2。

3.3 制樣系統(tǒng)防堵措施

保證所采的樣不被污染，防止制樣系統(tǒng)（主要是落煤管、破碎機(jī)、縮分器等）堵塞，要求系統(tǒng)內(nèi)與物料接觸的鋼板皆為不銹鋼，所有溜槽皆為圓角且內(nèi)側(cè)無(wú)焊縫及飛濺。下煤管出口、破碎機(jī)、縮分器進(jìn)口直徑不小于通過(guò)煤最大粒度的3～4倍。

3.4 優(yōu)化可編程控制器

采樣機(jī)采用西門(mén)子可編制控制器，實(shí)現(xiàn)采樣機(jī)步序、循環(huán)控制。通過(guò)改善制樣系統(tǒng)流程，各部件處理出力匹配，改變?yōu)椤懊}沖進(jìn)煤”方式，單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)入破碎機(jī)煤樣減少，以防堵煤。同時(shí)，使電氣系統(tǒng)具有一定的抗振動(dòng)、粉塵、電磁干擾的能力，具備完整的保護(hù)方案，運(yùn)轉(zhuǎn)靈活可調(diào)，運(yùn)行平穩(wěn)，故障率大大減少。

3.5 加強(qiáng)“大燃料”管理工作

各部門(mén)協(xié)調(diào)配合，增強(qiáng)責(zé)任心，嚴(yán)格執(zhí)行進(jìn)煤驗(yàn)收管理標(biāo)準(zhǔn)，提升進(jìn)廠煤質(zhì)，提高燃料接卸速度，加大巡回檢查力度，遵守設(shè)備檢修規(guī)程，發(fā)生缺陷及時(shí)處理，保證機(jī)械化采樣機(jī)投入率。

4 結(jié)語(yǔ)

總之，本文針對(duì)火電入廠煤機(jī)械化采樣機(jī)采制樣過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，提出了相應(yīng)的解決對(duì)策，建議對(duì)采樣機(jī)采制樣系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)的設(shè)計(jì)，通過(guò)智能化、信息化、流程化管控方式替代人為作業(yè)模式，提供實(shí)時(shí)可靠數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)與燃料管理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)對(duì)接，從而展示進(jìn)、耗、存煤的量、質(zhì)、價(jià)、時(shí)間等參數(shù)狀態(tài)，自動(dòng)提供最優(yōu)的配煤摻燒方案和采購(gòu)供應(yīng)方案并控制、指導(dǎo)實(shí)施，為企業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)提供真實(shí)可靠的決策依據(jù)，實(shí)現(xiàn)企業(yè)效益最大化。

參考文獻(xiàn)：

[1]謝生源，趙志勇，尚志強(qiáng)，趙卓文.火電廠汽車(chē)煤皮帶采樣機(jī)應(yīng)用實(shí)踐[J].中國(guó)電力，2012（06）.

[2]祝培，彭超.全自動(dòng)汽車(chē)煤炭采制樣機(jī)的研究[J].煤炭加工與綜合利用，2011（03）.

[3]陳冰山，錢(qián)超美.MMC型火車(chē)用門(mén)式煤采樣裝置的研制[J].煤炭科學(xué)技術(shù)，2009（10）.