浅析全自动制样系统较传统制样在煤炭制备过程中的优势

康佳惠

摘要：我国是世界上最大的煤炭生产国和使用国，煤炭贸易结算的公平离不开准确的煤炭品质检验。煤炭的检验主要分为三大环节：煤样的采集、煤样的制备、煤样的化验。我国煤炭样品的制备工作长期依赖人工操作方法进行制样，其工人劳动强度大，人为干预因素大，效率低，制样环境恶劣，极易对样品造成二次污染，致使制样周期长、煤样水分损失大、制样精密度和偏倚量难以得到有效保证。近年来，随着对煤炭检测的要求越来越高以及煤炭检测设备生产企业自主创新的技术不断提升，逐步研制出集破碎、缩分、干燥、制粉、称重、包装、除尘等功能于一体的全自动煤炭制样系统。该系统避免了人工制样带来的人为误差，减轻了工人的劳动强度，并实现流水线式全自动制样，提高了工作效率，改善了制样环境，并且为煤炭燃料检测的智能化、信息化提供了技术支撑。目前很多火电生产企业均对全自动煤炭制样系统表现出浓厚的兴趣，但又担忧该系统的性能是否稳定可靠，其制样流程与技术指标是否符合标准相关技术要求。由于目前尚无针对全自动煤炭制样系统的技术规范和标准，不同的用户、检验机构对此系统的性能试验、产品质量评价有所差异。有的机构把其当作传统的制样设备仅进行制样精密度、灰分偏倚试验等进行检验。

关键词：煤炭制样；性能试验。

引言

介绍了煤炭传统制样方法在实际操作中存在的弊端，阐述了全自动制样系统的组成及其特点，并对引进全自动制样系统后需解决的相关问题及其显示的优势进行探讨。从样品代表性实验结果精准性制样效率工作环境的改善等方面将全自动制样系统制样与传统制样进行类比，说明引进全自动制样系统后可从本质上改变制样的作业模式，规避了一部分传统作业带来的弊端及风险以提升燃料管控能力，可有效防范效益流失和商务纠纷的滋生。

1全自动煤炭制样系统的工作流程

全自动煤炭制样系统不同于煤炭联合制样机，更不同于传统的破碎缩分制样设备。其一般具有两级干燥、三级破碎、五级缩分并能自动称重、除尘、包

装、弃样等功能。其工作流程如图１所示。

颗粒度小于。100mm。的原煤，首先通过称重获取需制样煤样质量；其次通过第一级破碎。（锤式破碎）后成为粒度小于6mm。煤样，然后通过第一级缩分，分出部分弃样，留余煤样再在集样器内混合均匀，又经过第二级缩分，得到粒度为6mm。全水样和实验样Ａ。实验样Ａ经过第一次干燥，使煤样水分达到合适状态，确保下一步制样不会出现堵样，再经过第二级破碎。（对辊破碎）和第三级缩分得到3mm的存查样和实验样B。实验样Ｂ经过第二次干燥再经过第四级缩分，留取适宜质量的煤样进行研磨制粉，研磨制粉后成粒度为0.2mm。的煤样通过第五级缩分后，可分为分析样、备用样与清洗样。分析样用于常规实验分析，备用样作为备查的分析样，清洗样为冲洗研磨制粉系统的样品。

2试验参数的分析

整个制样过程一般入料几十千克的待制原煤，最终机器制备出来的却只有数百克的分析样，其制备的样品是否具有代表性，煤样经历多次反复破碎、缩分、混合、干燥，其物理化学特性是否发生变化，每一制样阶段应测试哪些参数，庞大的制样系统的产品性能到底如何评价，以上问题是很多业内人士所疑惑的。通过对多家企业所生产的制样系统进行技术调研、反复测试后，对制样系统试验参数的具体分析如下。由于制样过程多次涉及到煤样质量的称量，不同制样环节的煤样必须满足，ＧＢ/T４７４—２００８和ＧＢ／Ｔ１９４９４．２—２００４对质量的要求。因此制样过程中的称量器具的校准、不同制样环节煤样质量关系是性能试验的基础参数。制样过程中煤样通过三次破碎，每一次破碎均减小煤样粒度，破碎过程由于机械力的作用，煤样的水分有可能流失，因此破碎过程的煤样粒度、全水分偏倚与损失量是性能试验的关键参数。制样过程煤样通过五次缩分，每一次缩分后大部分煤样将作为弃样舍去，煤样的质量逐级减少，留样将代表全部被制煤样。因此缩分后的质量比、制样精密度灰分偏倚是性能试验的重点参数。制样过程中煤样通过两次干燥，每一次干燥均在高于环境温度下温场进行干燥，温场参数、通风量、干燥后煤样的氧化情况也是性能试验需检测的参数。全自动煤炭制样系统的制样效率、煤种适用性、功耗、除尘效果等也可以成为性能试验参数的组成部分。

3引进全自动制样系统的优势

3.1制样流程规范且符合标准，方便管理

引进全自动制样系统替代传统的制样方法后，给制样环节的管理工作带来了极大的方便性和可控性.全自动制样系统将破碎干燥缩分等不同的制样环节模块化，控制系统按照煤样制备的标准流程对各模块进行联动控制，以实现煤样在各模块之间进行联动性流转和自动化处理，确保每个样品的制备方法和过程完全按照标准制样步骤完成，且制样过程中系统自动将各级留样装瓶编码，避免出现混样或漏样等情况。

3.2提高制样工作效率，节约人力资源

引进全自动制样系统后，不但解决了煤炭传统制样带来的上述问题，此外高度的自动化和智能化还带来了其他优势.传统的制样方式，一般需要3名左右制样人员进行现场制样操作，而使用全自动制样系统后，只需1名人员进行设备巡检和远程监控即可.传统的制样过程中，干燥环节是最耗时的步骤，干燥时间往往需要2h左右甚至更长，平均单个煤样制样时间大约50min，而使用全自动制样系统后，可进行连续进样，同时风透低温快速干燥技术也大大缩短了干燥时间，现平均单个煤样制样时间大约19min，工作效率提高了约260%因此，在引进全自动制样系统后，节约了大量的人力和物力，同时制样工作效率有了极大的提升，改善工作环境，降低安全

卫生隐患传统的制样过程中，工作空间会有明显的扬尘，虽工作间有除尘设备，但在实际操作过程中，制样工作人员需要近距离操作各个设备，由于设备无法做到完全密封，设备运行时其周围的煤粉扬尘严重，尤其在进行人工缩分时，煤粉扬尘则更为明显，因此制样室的除尘设备并未起到实质的作用，制样工作人员仍会吸入大量的粉尘，而全自动制样系统各单元模块均采用封闭式腔体，除尘口直接接在密闭腔体内，保证扬尘外溢之前及时抽走，工作间无明显扬尘，工作环境得到了极大的改善同时，引进全自动制样系统后，也避免了制样工作人员在实际制样过程中受到机械及粉尘伤害，大幅降低了生产现场的安全卫生隐患。

结语

结合全自动煤炭制样系统的工作原理、结构组成、工作流程对全自动煤炭制样系统的性能试验参数、检验方法、评判方式等作出讨论。全自动煤炭制样系统的性能试验应包含制样质量和缩分比、出料粒度、干燥器温场参数、制样精密度、灰分偏倚、全水分损失和偏倚、制粉收集率、制样能力、煤种适用性等主要参数，依据相关技术标准及工作经验提出检验方法与评判方式。最后对性能试验的煤样选择、试验样组数的确定、具体操作的注意事项等进行讨论。完善现有标准在性能试验方面的不足，初步形成一个较全面的全自动煤炭制样系统性能试验的评价体系。建议尽快制定全自动煤炭制样系统性能试验技术标准，规范产品性能，提升产品品质，促进行业健康发展。

参考文献：

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［2］罗吉春.关于煤炭运输途中水分损耗的分析［J］．科技资讯，2017（15）：44．