火电厂燃料管理中提高机械采样率对策

赵丽娜

内蒙古呼和浩特市010010

摘要：在火电厂燃料管理工作中，人厂煤的采制化验收是重要环节，其中采样对煤质验收的结果影响占80％，制样的影响占16％。化验的影响仅占4％。因此，采样是火电厂燃料管理的重中之重，不断提高燃煤采样的代表性，反映人厂煤的真实品质，是火电厂燃料从业人员持续研究的课题。近年来，研究人员在这方面做了大量的工作，如研究采样过程中水分损失对采样代表性的影响，机械采样机对煤炭种类和煤样粒度存在的不适应性对采样代表性的影响，以及采样单元及子样数设置不合理对采样代表性的影响等等，都对采样机采样代表性的提高发挥了积极的促进作用。

关键词：火电厂；燃料管理；机械采样率

前言

目前。火电厂入厂煤采样使用自动机械化采样机，采样随机性强，不仅提高了采样效率，更重要的是减少了人为因素对采样的影响。但在机械采样机运行过程中，仍存在一些影响采样机采样代表性的因素，且火电厂为降低发电成本，采购煤种复杂，既有原煤、洗中煤，也有混煤、煤泥，采样难度大。同时，随着近两年煤价大幅上涨，个别煤炭供应商企图通过掺假牟取暴利，以上因素都对采样机采样代表性提出了更高的要求，因此提高采样机采样代表性尤为重要。

1采样机现状

（1）某火电厂的#1和#4采样机采样方式为随机分断面爪式采样，该采样方式所采煤样相比螺旋杆全断面采样代表性不强，原因是其所采初级子样量只有螺旋杆全断面采样方式的1/3。（2）目前，5台入厂煤桥式采样机的破碎机构对煤质适应性较差，部分煤矿煤质发黏，当入厂煤水分偏高时，采样机构和破碎机构容易堵煤，导致采样失败，需申请煤场人工采样，影响接卸效率，且人工采样不可控因素较多，廉洁从业风险较大。（3）#2、#3、#5采样机采用视频随机自动选点采样，选点后定位点失准，所选样点与实际采样点位置偏差较大，且采样机操作系统无车辆长、宽、高及拉筋位置等数据信息，不能准确定位并避开车厢本体和车内拉筋，安全性能不可靠，存在人为干预风险。#2、#3、#5采样机目前无数据库系统，采样日志（包括采样时间、采样完成状态、车号、实际采样点数、采样坐标、样品重量）、设备状态信息、报警记录存储等数据信息均不具备上传至厂侧燃料管理信息系统的条件。#2、#3、#5采样机现场情况如图2所示。（4）5台入厂煤桥式采样机为3个厂家生产，采样机控制程序不同，采样方式2台为随机分层中段爪式采样，3台为全断面螺旋杆采样，2种采样方式所采煤样初级子样量不一样，留样重量不一致，同一矿点来煤在不同采样机下采样会存在质量偏差。（5）目前，入厂煤桥式采样机运行时间长，设备老化，检修工作量大，影响接卸效率，致使电煤需求量大的时间段，需要质检人员每天连续不间断加班接卸，晚上加班工作强度大，设备缺陷多，需要有人值守。（6）现5台入厂煤桥式采样机煤样收集采用打包喷码集样，而打包机拉膜速度不均匀，导致喷码识别率低，影响后续存样归批工作；采用人工打印粘贴二维码，存在人为干预风险；打包集样方式每年耗材投入费用较高，喷码机溶剂、墨水、打包机打包膜等按每年入厂煤200万t计算，需要费用10万元左右。

2改造方案

鉴于上述问题的存在已经严重制约了电厂燃料管理水平的提升，为满足电厂生产及燃料管理要求，结合目前行业技术发展的趋势，针对采样机进行如下改造。（1）#1、#4采样机由分断面爪式采样改为全断面螺旋杆采样，利旧使用采样机钢结构、控制间，其余设备整机拆除更换。改造范围包括：新增大小车、接样斗、破碎机、缩分器、除铁给料皮带、弃料缩分皮带、自动分样封装系统、电控系统（含软件）、采样机启动/停止按钮；集样间扩宽（室内布置1套封装系统，将集样间宽度由3.2m扩至4.5m），使之满足桥式全断面螺旋式采样机运行条件。配置的湿煤破碎机自带清扫装置、防堵装置及搅拌振动装置，水分适应性强，能够满足≤16%的全水分煤样正常采样，不堵塞破碎、缩分机构及粘附其他装置，出料粒度≤13mm，整机水分整体损失不超过0.7%，设备整机精密度为≤1.6%。（2）#1、#2和#4采样机配置统一的控制系统，能够接收并执行厂侧燃料管理信息系统自动生成的采样方案，根据运煤车辆载重量缩分留取子样量（0.8kg/10t），在样量小于需留取样量的10%时系统锁定，不进行下一运煤车辆机械采样，由现场工作人员进行排查，确认系统正常后点击“复位”方可再次启动采样。预留控制以及信息传输接口，通过与厂侧燃料管理系统进行对接，实现数据信息的传输和交换功能，采样机能执行厂侧燃料管理信息系统生成的采样方案，同时将当前采样机运行状态、报警信息、车辆信息、采样日志、煤样量数据等信息传输至厂侧燃料管理信息系统、监控室电脑及采样机操作电脑，监控室采用报警声光提醒，实现采样过程实时监控。（3）将#1、#3、#4、#5采样机集样方式改造为全自动分样封装系统。集样桶内自带电子芯片，煤样收集完成后自动上盖密封，每套集样装置可安装8个样桶使用，每个集样桶有效容积为30L，可放置备换集样桶5个，系统根据批次自动分配集样桶，集样桶满后系统自动换桶。集样装置自配称重系统，有单车称重数据上传功能，称重数据准确可靠，能够进行曲线展示并上传至厂侧燃料管理信息系统、采样机操作电脑及监控室电脑，以便监控煤样重量。存取样时通过解码器读取电子芯片信息后在厂侧系统内进行存取样工作，集样桶盖在制样时通过配套解码器方能打开，其他方式均不能打开。在煤场区域实现人工采样写码、解码功能，使用手持设备读取车辆信息后能够与集样桶芯片匹配，自动读码并在厂侧系统内自动匹配，人工读取集样桶芯片相关信息能够实现制样室的存取样功能。（4）#2采样机采样点升级为先进的超声波或红外自动定位系统，在采样范围内能自动并准确探测到运煤车辆的停车位置，确立采样原点，自动完成采制样过程，避免人为因素的干扰。具体工作方式如下：当运煤车辆停稳静止后，采制样机大车启动并开往运煤车上部，安装在大车上的纵向定位超声波或红外探测器在大车启动的同时开始不断探测，一旦纵向定位超声波或红外探测器感应到煤车车厢尾部，马上反馈信号并通过PLC发出指令使采制样机小车立即启动，同时纵向随机读数定位开始；安装在小车底部的横向定位超声波或红外探测器也开始不断探测，并在最终感应到车厢靠小车方向的边缘后开始横向随机读数定位，自动完成运煤车辆的车厢定位工作和车厢内随机取点工作。

结束语

通过实施燃料智能化集中管控、优化采样机控制系统和系统权限、建立拉煤车辆尺寸测量管理办法、加强调运管理、屏蔽采样机管控系统敏感信息、实现采样机重点部位视频监控全覆盖以及加强采样机设备管理等措施，可以进一步减少人为因素对采样点的干预。使采样深度满足全断面采样要求。实现燃料集中管控值班员及收样人员的各项操作监督全覆盖．消除了因设备缺陷、采样缩分次数以及样桶清理不标准等因素对煤样代表性的影响。有效提高了采样机采样代表性。

参考文献：

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