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    • 电厂入厂煤机械化采样机应用探究

        摘    要:

        随着机械自动化技术的普及和应用,电厂为了提高采样的真实性、代表性,减少采样人员的工作量以及提高燃煤的利用率,将利用入厂煤采样机来代替人工采样。本文主要对入厂煤采样机在电厂应用中存在的问题进行分析,并提出如何有效地进行改进,希望对电厂采样工作效率的提高提供参考。

        随着国家对煤炭资源的限产及对进口煤的管制,使燃料资源的价格有不同程度的上涨,造成电厂的燃料成本逐渐增加,一定程度提升了企业的经营风险。面对这种现状,电厂采取安装入厂煤采样机可以间接性减少煤炭长期检验成本,与人工采样相比较,机械采样机采样具有代表性、精确性等方面的优势,一定程度避免了人工采样中个人主观因素造成采样数据不准确,但机械采样机在实际的使用过程中会出现设备运行故障,造成实际应用价值有所降低,对其改进显得尤为重要。

        一、电厂入厂煤机械采样机的应用及局限性

        由于入厂煤采样机的使用对象不同,对应的采样机的类型也不同。其中对于散货船来说,一般采用的是移动煤流采样机,其工作原理是利用输煤皮带中部或者端部进行采样,由于采样头为刮板式切割器,在采样中不受位置的限制,所采样的代表性比较高。而对于火车、汽车来说,一般采用的是静止煤采样机,其采样头是螺旋式或者震插式。虽然二者应用的对象不同,在实际的使用中都存在一定的局限性,具体体现在以下方面。

        1.采样代表性受限

        对于应用在移动煤流的采样机来说,其采样受限的原因主要分为两个方面:其一是皮带中部采样由于采样器的结构、形状不规范,当采样器通过煤流的时候速度比较慢,出现犁煤的现象;采样器运行轨迹与采样皮带段弧度无法保持一致,出现留底煤现象。其二是皮带端部采样器体积小,使得所采的样品溢出,使得所留下的样品偏少,两者均未能按要求截取一段完整的煤流横截面。

        对于静止煤采样机来说,其采样受限的因素体现在以下方面:首先,采样的深度受到限制,一般采取的煤样是固定地方或者是上部的,对于底部的煤样采取不了;其次,由于采样的布点受限制,只能在固定线路上进行布点,使得采样范围比较小,一些地方的煤样不能获取,满足不了多点取样的需求,所采取的煤样代表性比较差;最后,由于采样头内部直径比较小,在采样的过程中受到大煤块或者矸石的阻碍,不能往下钻,可能发生移位或者被挤出采样位置,使得所采取的煤样具有一定的误差。

        2.自动采样机煤炭样品堵塞现象

        由于自动采样机的设计是将采样和制样系统连在一起的,当采样完成后就开始制样,在这个环节中制样系统可能因为部分煤种的品质影响出现煤炭样品堵塞的现象,其中产生样品堵塞现象的主要原因体现在以下方面。

        首先,一批煤在开采或转运的工程中未注重杂质的清理,煤中会掺杂一些铁块、木块等杂质,在进行采制样的过程中,这些杂质由于形态构造及强度等方面的原因不易破碎或下料可能会造成制样系统堵塞。同时,在采样环节采集的煤炭粒度超过制样系统所使用的最大尺寸,也会造成输料管或者破碎机口被堵塞,使得整个制样系统无法正常运行。

        其次,由于煤在存放的过程中受到雨水的影响,使得煤中含水量增加,在结合力的作用下,煤的堆积密度减小,使得单位质量煤体积变大,所采的煤样粘结性增强,在样品传输路径以及制样系统的破碎和缩分步骤上形成较大的阻力,造成局部煤炭样品的不断累积超出机械设备的载荷导致设备运行故障而产生堵塞,无法正常工作。

        最后,由于破碎机、电气装置发生故障,其中破碎机的使用是将煤样的不同粒度破碎至同一粒级以下,使得煤样颗粒均匀分布,目的是减少下一缩分环节以及更小粒级的破碎所产生的机械制样误差,提高煤样代表性的准确度;由于设备的长期运行,造成设备磨损比较严重,可能发生断裂无法正常使用。同时由于电气设备在运行时需要比较频繁的操作,而且受到外部潮湿、粉尘等因素影响,使得电气装置的故障率增加。

        3.缺乏有效管理

        采样机在运行的过程中,需要现场操作人员按照一定的流程、标准进行操作,但在实际的运行过程中,一方面由于现场操作人员没有按照采样机使用的相关流程开展工作,没有定期对采样相关设备进行检查、维修,导致设备在运行过程中出现不同程度的故障,影响采样机的采样效率和质量;另一方面由于采样机操作人员自身专业能力不够,在遇到样品堵塞等异常现象时,不能及时、准确进行处理,使得所采取的样品受影响程度扩大,造成采样机的采样代表性受到限制,对后期的样品检测结果的真实和可靠造成一定影响。

        二、如何有效地提高入厂煤机械采样机的质量和效率

        1.提高采样的代表性

        针对移动煤流机械采样机存在的问题,需要从以下方面提高采样的代表性:首先,对采样器的形状、结构进行改进,对进料口之外的部分可以设置封闭板,可以防止在初级采样阶段出现溢煤现象,实现煤样的完整的煤流横截面采集,增加煤样的代表性;其次,对采样器移动的弧度进行调整,目的是与采样段皮带的弧度保持一致,这样就可以避免发生犁煤、皮带刮伤的现象;为了防止采样环节煤样飞溅、洒落的现象,可以在采样器皮带上方设置密封的装置;最后,在最终采集的代表性样品所在的样品收集器内应保证一定的密封状态,以避免水分的散失及样品量是否达到样品收集器已满预警,避免样品的溢出。

        针对静止煤采样机存在的问题,可以从以下两方面进行调整。第一,为了实现采样器随意布点,可以对采样器的移动能力进行调整,比如设置智能图像识别及三维方向的移动的应用,以应对入厂汽车煤及火车煤在停止在取样位置时采样头能准确定位到需采样的部位,实现自动随机布点取样,为了实现采取不同深度的煤样,可以对采样器的长度进行调整;第二,由于螺旋式的采样器对煤样的均匀性、颗粒大小要求比较高,可以尝试使用抓斗式的采样器,这样可以减少对入厂煤粒度分布不均匀所造成的偏差。

        2.有效解决样品堵塞现象

        针对在制样环节样品堵塞的现状,要求制样环节采用设备是不锈钢材质,而且设备内部要不易粘结煤块,其中需要从破碎机、输送样品煤管等方面进行调整。

        首先,对于破碎机的选择要考虑煤炭高水分、粘结性较高等方面的因素,在破碎机安装的过程中,入口处需要安装能够手动或者自动疏通功能的装置,减小堵塞现象;其次,对于输送样品煤管的选择要考虑直径、坡度的大小,可以用通过的最大粒度三倍值作为参考;最后,对于整个制样系统而言,可以设置相关的附加装置来防止非常规大粒度煤块的进入,同时可以尝试将采样系统与制样系统进行独立运行,当采样工作完成之后通过大粒度网筛,再进入制样环节,这样可以从源头处解决因粒度原因导致样品堵塞的问题。

        3.加强日常清理、维护工作

        对于任何的设备,在日常的使用过程中,需要定期对其进行清理、维护,这样才能保证整个系统正常运行,延长设备的使用寿命。对于机械采样机同样需要定期进行清理和维护,主要通过采样机设备的空转震动将残留在设备上的煤样进行清理,如果发现煤炭样品堵塞及残留现象,应及时采完一批次进行一次预防性清理,为整个系统正常运行提供有利保证的同时,也对下一批次的采制样工作减少来自上一批次残留样品的影响,而且在一定程度可以延长采样机使用寿命。

        同时,加强对现场工作的管理,制定相关的制度、流程,在具体的采样工作中,可以按照所规定的标准化进行操作,一定程度可以减少人为因素造成的采样不准确的现象。

        4.适当对设备进行改进,提高操作人员素质

        针对采样机样品堵塞不能及时发现的问题,除安排人员定期定时巡查外,同时也需利用现代化技术对采样设备安装工业监控装置,这样可以实时对异常位置的各部位进行监控,一旦发现样品堵塞现象,可以及时进行报警采取措施,同时可以在采样设备正常使用的基础上对其辅助设备进行改进,比如观察易造成样品堵塞的坡度部位、弯道位置进行改造,这样可以有效地做到观察样品采制过程的异常情况,以及便捷地清理堵塞的样品情况。

        针对现场操作人员采样专业能力不够的现象,可以定期对现场操作人员进行培训、教育,并设置相关的考核项目,提高现场操作人员的准入门槛,使得现场操作工作可以有序、高效开展,为提高采样的精确度、真实性创造有利的环境。

        三、结束语

        越来越多的电厂使用入厂煤机械采样机,但在技术、经验等方面存在一定的局限性。本文主要对目前采样机在使用过程中存在样品堵塞问题进行分析,并提出相关的可行性的建议,希望能够提高采样机的应用水平,为采样机设备的改进提供一定的参考。

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