馬輝平

（湖北華電襄陽發(fā)電有限公司，湖北 襄陽 441141）

為了降本增效，很多電廠加大對入廠燃料驗收環(huán)節(jié)的管控，保證采制樣的代表性和化驗分析的準確性，從而保證電廠與煤炭供應(yīng)方核算煤炭價格的公正性。煤炭是一種組成復(fù)雜的混合物，煤炭中游離礦物質(zhì)的存在、不同粒度的分布及物理偏析作用使煤炭質(zhì)量特性存在很大的變異性。煤炭分析由3個環(huán)節(jié)構(gòu)成：采樣、制樣和化驗。如果用它們在煤炭分析總誤差（以方差計）中所占比例來評定，則采樣方差占總方差20/25（80%）,制樣方差占4/25（16%），化驗方差占1/25（4%）[1]?？梢姡诔セ炚`差的影響后，在采樣代表性得到保證的前提下，如何提高制樣環(huán)節(jié)的代表性就成了重中之重[2]。

1 制樣系統(tǒng)簡介

華電襄陽發(fā)電公司總裝機容量為260萬kW，年來煤量在500萬t左右，入廠煤制備煤樣主設(shè)備共3套，其中聯(lián)合制樣機2臺，全自動制樣系統(tǒng)1臺，年約制備3000批次左右煤樣。

聯(lián)合制樣機主要由錘式破碎機、對輥破碎機、縮分系統(tǒng)、加料輸送器、棄料輸送器組成。加料輸送器以電動機為動力，通過蝸輪減速機帶動傳送帶，由傳送帶將物料輸送到錘式破碎機中進行破碎；經(jīng)錘式破碎機破碎后的物料進入一級縮分器中，經(jīng)過往復(fù)式切割，全斷面截取物料縮分后進入對輥破碎機進行破碎；破碎后的物料進入二分器中進行縮分進入盛料斗中，一級縮分后在棄樣中取全水分樣；所有棄樣進入棄樣輸送器中，完成整個制樣過程。

全自動制樣系統(tǒng)為改變傳統(tǒng)煤炭制樣方式，結(jié)合PLC控制系統(tǒng)，實現(xiàn)對所采煤樣的自動除鐵、輸送、稱重、破碎、縮分、干燥、制粉、廢樣回收、留樣轉(zhuǎn)運等自動化制樣工藝，最終出料樣品為一份6 mm全水分煤樣、一份3 mm存查樣、一份0.2 mm一般分析試樣。所有樣品均實現(xiàn)自動封裝噴碼且存查樣和分析樣均可通過各自轉(zhuǎn)運皮帶機轉(zhuǎn)運至樣品交接室，棄料自動收集集中堆放。

2 制樣過程存在的問題

不同的電廠因其具體的設(shè)備配置、管理方法、人員設(shè)置等不同，存在著不同的問題，以下以該公司為例，具體分析生產(chǎn)運行過程中存在的問題。

2.1 全自動制樣系統(tǒng)設(shè)備利用率不高

全自動制樣系統(tǒng)雖具備自動化程度高、減輕人員勞動強度等優(yōu)點，但其上料重量參數(shù)為 20～100 kg，實際運行中上料重量僅為 20～80 kg，入料粒度≤13 mm，極大地限制了不同來煤的制備。公司來煤主要為火車煤，因來煤煤種多、煤量大等限制條件，不能采用皮帶采樣機，采樣方式采用橋式機械采樣機，能夠滿足全自動制樣系統(tǒng)制備條件的煤樣僅占所采樣品的20%左右，設(shè)備利用率不高。

2.2 過濕煤樣增加制樣機堵煤壓力

火車煤在遇到雨季天氣時在運輸過程中被雨水打濕造成煤樣水分很大，尤其對于某些較粉狀的煤種遇到雨季天氣更是容易粘結(jié)，給采制樣設(shè)備帶來嚴峻的挑戰(zhàn)。遇到濕煤時，采樣機可以采用過溜管（不經(jīng)過制樣系統(tǒng)過旁路）的方式進行采樣，因采樣機的溜管為一豎直型不銹鋼材質(zhì)管子，采樣頭采的煤樣直接經(jīng)過溜管下料口進入溜管，可以有效防止煤樣堵塞，但是制樣系統(tǒng)制備過溜管方式所采的濕煤，就會造成制樣機堵塞。

2.3 棄煤處理效率低，作業(yè)環(huán)境差

全自動制樣系統(tǒng)和2臺聯(lián)合制樣機平行布置在制樣樓房內(nèi)，設(shè)備制樣時產(chǎn)生的棄料均通過棄料皮帶穿墻直接排放在制樣樓后，并在制樣樓后搭建簡易棄煤棚避免棄料淋雨后處理困難。制樣過程中，由于棄料皮帶與地面高度差有限，必須由專人用鐵鍬將排到室外的棄煤鏟開，否則棄料堆積至與棄料皮帶相同高度時，棄料皮帶將卡死導(dǎo)致設(shè)備無法運行。當棄煤棚堆滿后，要用鏟車將棄煤鏟出，裝車運送至煤場。在棄煤轉(zhuǎn)運過程中，制樣工作必須停止，要專門安排人員配合車輛進行裝車工作。轉(zhuǎn)運現(xiàn)場污染嚴重，作業(yè)環(huán)境非常惡劣。

2.4 空氣干燥環(huán)節(jié)存在隱患

試樣制備的目的是通過破碎、混合、縮分和干燥等步驟將采集的煤樣制備成能代表原來煤樣特性的分析（試驗）用煤樣。分析煤樣的制備是整個煤樣縮制過程中的最后一個環(huán)節(jié)，在煤樣裝瓶前必須處于空氣干燥狀態(tài)[3]。所謂空氣干燥狀態(tài)，是指試樣在空氣中連續(xù)干燥1 h，其質(zhì)量變化應(yīng)不大于0.1%。但是制樣員用密封式磨粉機磨制粉樣后，現(xiàn)場會存在一些問題：（1）粉盤擺放間距近，容易造成交叉污染；（2）空氣干燥階段無人值守，無關(guān)人員進入生產(chǎn)現(xiàn)場存在極大的廉政隱患；（3）習(xí)慣性的磨完粉后就裝瓶，使煤樣未達到空氣干燥狀態(tài)影響后續(xù)化驗結(jié)果。

3 解決措施

3.1 前置縮分煤樣處理系統(tǒng)

全自動制樣系統(tǒng)投入資金相當于聯(lián)合制樣機的15～20倍左右，但其上料重量和入料粒度條件又極大地限制了設(shè)備利用率，投入使用情況嚴重不符預(yù)期。為提高全自動制樣系統(tǒng)的設(shè)備利用率，建議在全自動制樣機前端增加前置破碎、縮分處理單元，對于80 kg＜批煤重量≤500 kg的煤樣，系統(tǒng)應(yīng)具備根據(jù)人工離線稱重后輸入批煤重量，自動調(diào)節(jié)前置處理單元縮分比，將煤樣破碎至≤13 mm，并將重量控制在（20～80 kg）范圍內(nèi)。完成破碎縮分的留樣通過提升機與原有全自動一級破碎的進料單元上料口對接進入下一個制樣流程，棄料通過皮帶機運輸至全自動制樣間室外。

3.2 煤樣干燥處理

對于來煤較濕問題，進行煤樣干燥處理?！睹簶拥闹苽浞椒ā罚℅B/T474-2008）中規(guī)定煤樣干燥可用溫度不超過50 ℃、帶空氣循環(huán)裝置的干燥室或干燥箱進行，但干燥后、稱樣前應(yīng)將干燥煤樣置于環(huán)境溫度下冷卻并使之與大氣濕度達到平衡。在現(xiàn)場根據(jù)實際情況設(shè)置煤樣干燥室，在煤樣干燥室配備熱風(fēng)機，控制干燥室溫度不超過40 ℃，將所采的濕煤倒入制定的盤子中均勻攤開進行干燥，制樣員定期進行煤樣翻動加快干燥過程，記錄干燥前后煤樣的重量計入全水分損失。經(jīng)過干燥處理的煤樣再進入制樣機進行制備，有效地解決濕煤堵塞制樣機問題。

3.3 增設(shè)棄煤收集系統(tǒng)

基于現(xiàn)場棄煤處理存在問題，結(jié)合實際條件考慮，設(shè)計采用一條水平傳輸裝置將3臺制樣主設(shè)備棄料口串聯(lián)起來，再用一條大傾角傳輸裝置將水平裝置收集的煤樣輸送至棄料倉中。棄料倉設(shè)計容量20 t，按平均每天出3 t棄煤計算，可暫存1周棄料。棄料倉底部設(shè)置一套斜上傳輸裝置，可將倉內(nèi)余煤直接輸送到轉(zhuǎn)運車輛上。設(shè)備運行后棄煤可直接輸送至棄煤倉中，無需安排專人鏟煤，原棄煤棚區(qū)域文明生產(chǎn)情況得到極大改善，且實現(xiàn)了一鍵啟停棄煤轉(zhuǎn)運系統(tǒng)，僅由轉(zhuǎn)運司機就可單獨完成棄煤轉(zhuǎn)運，無需鏟車配合，大大提高了制樣效率。

3.4 設(shè)置空氣干燥裝置

針對空氣干燥環(huán)節(jié)存在的隱患，在制樣間設(shè)置空氣干燥裝置，主要材料為長70 cm、高120 cm、厚30 cm的不銹鋼箱體，箱體上加裝控制面板、定時器、電磁鎖、啟停按鈕，箱體兩側(cè)為可調(diào)節(jié)圓孔篩板，內(nèi)設(shè)實心支撐托架，避免上層粉樣掉下來污染下層粉樣。要求制樣員將已磨制好的粉樣存放在該裝置內(nèi)進行空氣干燥，通過時間繼電器的設(shè)定，根據(jù)煤樣放入時間的不同，分別設(shè)置不同的空氣干燥時間，有效地使不同時間放入的粉樣都能達到空氣干燥效果。當粉樣的空氣干燥時間達到設(shè)定的時間，會啟動自動提醒功能，提示制樣員可以進行下一步（裝瓶）操作，確保0.2 mm粉樣達到空氣干燥狀態(tài)?？諝飧稍镅b置的設(shè)置，解決了0.2 mm粉樣在空氣干燥階段可能出現(xiàn)的混樣及交叉污染問題，全封閉和定時自動解鎖裝置，避免了0.2 mm粉樣在空氣干燥過程中被無關(guān)人員接觸，提升了廉潔風(fēng)險防控能力。0.2 mm粉樣統(tǒng)一收集到該裝置內(nèi)進行空氣干燥，既規(guī)范又整潔，提高了作業(yè)現(xiàn)場文明生產(chǎn)管理水平。

4 結(jié)語

影響入廠燃料驗收制樣環(huán)節(jié)的因素有很多，以上僅以該公司在生產(chǎn)實際運行中存在的問題進行分析，對全自動制樣機運行現(xiàn)狀提出增加前置縮分煤樣處理系統(tǒng)以提高設(shè)備使用率的建議，對濕煤影響、棄煤處理效率、空氣干燥環(huán)節(jié)存在問題提出了具體的解決措施，并且經(jīng)過實施都收到了較好的效果，有效地提高了制樣效率和作業(yè)現(xiàn)場生產(chǎn)管理水平。