歐陽仁一

（華電國際鄒縣發(fā)電廠，山東 鄒城 273522）

引言

測量誤差是指測量結(jié)果與真實值之間的差值，差值越大表示測量結(jié)果越不準(zhǔn)確。而火電廠的燃煤采制化是指對火電廠所購買的煤炭進(jìn)行采樣、制樣和化驗，最終測定出該批煤的發(fā)熱量、灰分、水分、揮發(fā)分、硫分等各項煤質(zhì)數(shù)據(jù)。這些煤質(zhì)數(shù)據(jù)是火電廠進(jìn)行來煤價格結(jié)算、燃煤成本核算、煤炭供應(yīng)計劃編制、燃煤儲存方案規(guī)劃以及入爐煤摻配摻燒等工作的重要參考依據(jù)，對火電廠的生產(chǎn)管理和經(jīng)營管理都有著舉足輕重的影響。因此，研究燃煤采制化過程中測量誤差的產(chǎn)生因素，并找出控制誤差產(chǎn)生的有效措施，對火電廠的生產(chǎn)經(jīng)營有著非常巨大的實際性價值。

1 燃煤采制化中測量誤差的種類

如前文所述，測量誤差是指測量結(jié)果與真實值之間的差值。盡管煤炭品質(zhì)參數(shù)的真實值是客觀存在的，不以人的意志而轉(zhuǎn)移，但在實際情況下，受環(huán)境條件、測量儀器條件、具體人員條件等多重不穩(wěn)定因素的影響，測量結(jié)果總是無法與真實值完全吻合的，換句話說，誤差總是存在的。因此，為了便于研究和控制誤差的產(chǎn)生，依據(jù)根據(jù)測量誤差對測量結(jié)果影響的性質(zhì)，又將測量誤差分為了隨機誤差和系統(tǒng)誤差。

隨機誤差是指一系列觀測中的任何兩個誤差都不具有相關(guān)性的誤差，它的出現(xiàn)不可能被預(yù)知，充滿不確定性。但隨機誤差的理論均值是0，這意味著隨著觀測數(shù)量增加，隨機誤差對觀測結(jié)果的影響會越來越小，直至趨近于0。系統(tǒng)誤差又稱為偏倚，它是指一系列的測量結(jié)果總是高于或低于真實值，不同于隨機誤差，它是可以控制的誤差，也是本文的重點研究對象。

2 燃煤采制化過程中誤差產(chǎn)生的因素

2.1 采樣過程中出現(xiàn)的偏差

1）采樣方案帶來的問題。采樣方案的問題主要源自于采樣方案的設(shè)計問題。采樣方案應(yīng)當(dāng)根據(jù)來煤的種類、來煤的運輸方式、來煤的數(shù)量、卸煤的地點、對精密度的要求等多方面因素進(jìn)行設(shè)計。考慮因素不全面，導(dǎo)致子樣量不足，總樣量不夠，均會使測量結(jié)果出現(xiàn)偏差。

2）采樣方法帶來的問題。目前最常見的采樣方法分為人工采樣法和機械采樣法。對于人工采取煤樣的方法，由于火力發(fā)電廠的來煤數(shù)量極大，煤堆的體積很大，堆放環(huán)境各不相同，來煤運輸方式也是千差萬別。因此，在人工采集過程中，要準(zhǔn)確均勻地采集到具有代表性的煤樣是非常困難的。例如，煤堆底層的樣品很難人工獲取，部分粒度較大的煤人工也很難收集到。由于人工采樣的局限性，導(dǎo)致了其所采煤樣的代表性受多種因素影響時，會出現(xiàn)顯著下降。而機械采樣方法，是指采用螺旋式采樣機或皮帶式采樣機進(jìn)行取樣。相較于人工采樣，機械采樣方法的應(yīng)用范圍更廣，準(zhǔn)確度也更高。但在特定情況下，也會出現(xiàn)偏差。例如設(shè)備長時間磨損導(dǎo)致間隙變大，所采煤樣出現(xiàn)損失。

3）采樣人員導(dǎo)致的問題。由于一些工作人員沒有按照規(guī)定進(jìn)行取樣，從而造成樣品的誤差問題。例如，某些工作人員為加快取樣時間、降低生產(chǎn)費用而降低取樣率。由于樣品數(shù)量不夠，隨機誤差不能有效消除，導(dǎo)致樣品的檢測結(jié)果發(fā)生了變化。

2.2 制樣流程帶來的偏差

1）運輸過程中導(dǎo)致的偏差。運輸過程中，煤樣沒有嚴(yán)格密封存放，導(dǎo)致雜質(zhì)混入或是煤樣損失，使所采煤樣不再具有代表性。

2）制樣流程錯誤造成的誤差。樣品干燥、破碎及縮分的方法均有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，操作人員應(yīng)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行樣品制作。有些人員沒有按照規(guī)定進(jìn)行樣品的制備，最終導(dǎo)致樣品產(chǎn)生了誤差。

3）制樣設(shè)備老化帶來的偏差。破碎機和二分器等設(shè)備，因為年限過長，導(dǎo)致設(shè)備開口變形，縫隙增大。最終使煤樣制備時出現(xiàn)損失。

4）樣品存放時出現(xiàn)的偏差。由于樣品存放時間不恰當(dāng)，造成了樣品的水分損失、氧化等情況，例如，一個樣品放置兩個月后，與存放六個月后，樣品的熱值差為1.2%?；蚴怯捎诖娣艞l件或存放容器不達(dá)標(biāo)，導(dǎo)致樣品在存放過程中混入雜質(zhì)，或出現(xiàn)其他的異變。

2.3 化驗方法帶來的偏差

盡管當(dāng)前化驗室均配備了先進(jìn)的分析用儀器，但隨著設(shè)備的使用，偏差依然會不可避免的出現(xiàn)。例如，工業(yè)分析儀的高溫爐老化，導(dǎo)致加熱溫度逐漸不達(dá)標(biāo)；熱電偶的失效，造成溫度測量不準(zhǔn)確；定硫儀的氣路出現(xiàn)阻塞或是氣泵出力不足；量熱儀的氧彈氣密性不達(dá)標(biāo)，或是氧彈銹蝕結(jié)垢。

3 燃煤采制化過程中優(yōu)化熱值差的方法

3.1 應(yīng)用現(xiàn)代化的采制樣設(shè)備

目前，人們把信息化、無人化、智能化分析等技術(shù)運用到了一起，將采制有機結(jié)合，開發(fā)了智能化采制樣裝置。投用該類采制樣設(shè)備，可以有效地改善人工采制樣出現(xiàn)的偏差。值得注意的是，新設(shè)備在投入運行之前，必須進(jìn)行測試，特別是對其性能進(jìn)行偏倚實驗。此外，由于新設(shè)備的操作會出現(xiàn)變化，崗位從業(yè)人員的培訓(xùn)也不能夠缺省。

同時還有新設(shè)備的操作規(guī)程、維護(hù)要求等也需要嚴(yán)格遵守并落實。

3.2 使用智能化的燃煤驗收信息平臺

火電廠燃煤從運輸?shù)綇S至化驗出數(shù)據(jù)，中間存在著許多環(huán)節(jié)和步驟。其中尤其是采樣、制樣、化驗等環(huán)節(jié)的交接，容易出現(xiàn)錯誤。例如前文所述的，在運輸過程中出現(xiàn)煤樣的損失或雜質(zhì)的混入。這類導(dǎo)致誤差的因素，可以通過縮短采制樣環(huán)節(jié)，采用上述的智能化采制樣設(shè)備解決。還存在一種情況，就是采制樣中煤樣的編碼輸入錯誤，導(dǎo)致化驗結(jié)果與原煤樣不符的情況。為了規(guī)避此類問題，建立和完燃煤采制化驗收信息平臺是關(guān)鍵。這種信息平臺可以實現(xiàn)從來煤過磅到該批煤化驗數(shù)據(jù)上傳的全流程數(shù)據(jù)記錄，搭配智能化采制樣設(shè)備使用，可以實現(xiàn)全流程的無人化數(shù)據(jù)記錄，避免了因記錄錯誤導(dǎo)致的化驗結(jié)果異常。

3.3 嚴(yán)格監(jiān)管采制化工作流程

在火電廠來煤采制化的過程中，采用監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)管理，強化生產(chǎn)流程控制，實現(xiàn)采制化工作與監(jiān)管工作同步進(jìn)行、雙管齊下。例如，在采樣車間內(nèi)安裝多個監(jiān)控裝置，確保無死角，監(jiān)控裝置對采制化的生產(chǎn)過程進(jìn)行全程記錄。對采制化班組的員工進(jìn)行數(shù)據(jù)化監(jiān)管，可作為對采制化班組成員進(jìn)行業(yè)績考核的依據(jù)，并可作為管理者進(jìn)行業(yè)績評價的參考。通過強化監(jiān)控和督查，使采制化作業(yè)中不規(guī)范的情況有效降低，造成誤差的情況逐步減少。

3.4 動態(tài)糾偏化驗方法

針對化驗儀器隨著使用老化而出現(xiàn)的結(jié)果偏倚這類問題。可以采用動態(tài)糾偏的方法，即化驗室定期對其設(shè)備進(jìn)行可靠性評估。具體評估的方式有：對于水分的測定，可以通過對比烘箱和工業(yè)分析儀測定的水分結(jié)果差異，來判斷工業(yè)分析儀的水分測定是否存在偏倚；對于灰分、揮發(fā)分和硫分的測定，可以采用有認(rèn)證的標(biāo)準(zhǔn)煤樣進(jìn)行測試，比對煤樣的測試結(jié)果和提供的不確定度，對設(shè)備的可靠性進(jìn)行判斷。

當(dāng)出現(xiàn)較大的偏差時，就要停止該設(shè)備的使用，查找導(dǎo)致偏倚的原因，并進(jìn)行修復(fù)，然后再次使用以上方法進(jìn)行可靠性驗證。如此循環(huán)往復(fù)，動態(tài)實現(xiàn)化驗設(shè)備的糾偏。

3.4 加強設(shè)備維護(hù)工作

對于采制設(shè)備。一是強化破碎機環(huán)錘的維護(hù)保養(yǎng)，選用具有良好耐磨性能的環(huán)形錘頭，對不符合要求的零件進(jìn)行定期的檢修和替換，提高其破碎效果；二是不可任意地調(diào)節(jié)和更改破碎機的排料孔，更不可為了減小破碎機的阻塞幾率而增加篩板的空隙，或更改篩板孔的位置；三是對螺旋采樣機的內(nèi)壁和螺桿的空隙進(jìn)行及時檢測，如發(fā)現(xiàn)空隙過大，應(yīng)立即進(jìn)行替換。

對于化驗設(shè)備。要制定詳細(xì)的設(shè)備維護(hù)周期，例如定期清理容易阻塞的氣路孔隙，定期對氧彈進(jìn)行打磨除垢，定期更換設(shè)備的過濾棉和吸水劑。確?；炘O(shè)備能夠穩(wěn)定運行。

3.5 降低采制過程中的水分散失

為了減少煤炭采制樣過程中水分損失導(dǎo)致的測量誤差，首先要控制高含水量煤炭的購買，并對高含水量的煤種進(jìn)行更加嚴(yán)格的采制樣流程。此外，對采樣機的各裝置進(jìn)行嚴(yán)密的維修，以進(jìn)料口和出料口為重點，以降低采樣時的水分損失。

3.6 提高采制化人員的綜合素質(zhì)

盡管智能化設(shè)備可以減少人為因素對于采制化流程的影響，但并不能夠徹底消除。燃煤的采制化依然離不開操作人員。因此，對采制化人員的培訓(xùn)也是不可忽視的一環(huán)。一是要提升采制化人員的業(yè)務(wù)技能，既包括基礎(chǔ)的采制化原理概念，也包括采制化設(shè)備的日常維護(hù)注意事項；二是要強化采制化人員的責(zé)任意識，避免責(zé)任心不強導(dǎo)致的低級錯誤；三是加強采制化人員的廉潔自律意識，警示教育要配套進(jìn)行，督促其公平公正的進(jìn)行作業(yè)。

4 結(jié)語

燃煤采制化所得出的煤質(zhì)測量結(jié)果是火電廠生產(chǎn)管理和經(jīng)營管理的重要參考依據(jù)。不斷提高采制化的準(zhǔn)確性是所有火電廠追求的目標(biāo)。本文通過分析火電廠采制化過程中容易產(chǎn)生誤差的幾個環(huán)節(jié)，分析出測量誤差的產(chǎn)生因素，并提出了控制這些誤差產(chǎn)生的有效措施。但每個火電廠都有著各自不同的情況，這些措施并非適用于所有的電廠。因此，需要火電廠結(jié)合自身的實際燃煤使用情況，不斷提升燃料采制化管理的針對性，用科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度去制定一套行之有效的燃煤采制化管理方案。