進(jìn)廠煤汽車(chē)機(jī)械采樣裝置的優(yōu)化改造

【摘要】使用汽車(chē)煤采樣機(jī)是實(shí)現(xiàn)進(jìn)廠煤機(jī)械系統(tǒng)采樣最有效的手段，進(jìn)廠汽車(chē)煤炭采樣機(jī)的使用，一方面大大降低人工采樣的勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)也在一定程度上消除了采樣制樣過(guò)程中的人為因素，理論上使煤炭供需雙方更加公平、公正。但采樣制樣系統(tǒng)若不進(jìn)行偏倚試驗(yàn)和精密度測(cè)定實(shí)驗(yàn)，使用過(guò)程中可能會(huì)產(chǎn)生較大的采樣誤差，據(jù)統(tǒng)計(jì)采樣誤差占采制化全過(guò)程誤差的80%。因此，進(jìn)廠煤汽車(chē)機(jī)械采樣裝置在正式投入運(yùn)行之前必須進(jìn)行偏倚試驗(yàn)和精密度測(cè)定實(shí)驗(yàn)，以檢定其是否具備運(yùn)行條件。

【關(guān)鍵詞】汽車(chē)煤采樣裝置；性能改造；精密度；偏倚試驗(yàn)

1、概述

某火電廠年耗用電煤200余萬(wàn)噸，全部采用汽車(chē)運(yùn)輸，為了能夠公正、客觀、合理地檢驗(yàn)來(lái)煤質(zhì)量，該火電廠于2010年5月開(kāi)始安裝由徐州三原電力測(cè)控有限公司生產(chǎn)的三臺(tái)橋式汽車(chē)采制樣裝置，并于2010年11月正式投入使用。

2、運(yùn)行原理

2.1設(shè)備的采樣部分工作過(guò)程 首先按“系統(tǒng)啟動(dòng)按鈕”啟動(dòng)系統(tǒng)，當(dāng)汽車(chē)開(kāi)到指定位置后，選擇樣品桶號(hào)，設(shè)定采樣次數(shù)，選定大中小車(chē)型，設(shè)定采樣頭下降深度，然后再次按下“系統(tǒng)啟動(dòng)按鈕”采樣機(jī)自動(dòng)隨機(jī)采樣，大小車(chē)開(kāi)始自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，達(dá)到坐標(biāo)點(diǎn)后螺旋采樣頭開(kāi)始下降并旋轉(zhuǎn)進(jìn)入汽車(chē)箱煤層，到達(dá)一定深度后稍作停留螺旋頭上升，升至采樣頂部后，接料斗伸至接料位置后，采樣儲(chǔ)料門(mén)開(kāi)放料，采樣螺旋開(kāi)始反轉(zhuǎn)震動(dòng)放料，放料完畢自動(dòng)關(guān)閉儲(chǔ)料門(mén)，接料斗自動(dòng)縮回到位，繼續(xù)下一采樣點(diǎn)，完成設(shè)定采樣次數(shù)后大小車(chē)自動(dòng)退回到原位，至此一個(gè)采樣循環(huán)完成。

2.2設(shè)備的制樣部分工作過(guò)程 制樣系統(tǒng)接收到所取的料樣后，將料樣均勻地輸送到破碎機(jī)進(jìn)行破碎，破碎后輸送到縮分器進(jìn)行縮分，并把縮分到的料樣送到相應(yīng)的樣品桶內(nèi)。余料直接返回到車(chē)內(nèi)。采樣精密度代表采樣機(jī)所采樣品的隨機(jī)誤差，而采樣偏倚代表采樣機(jī)所采樣品的系統(tǒng)誤差；在某些情況下，采樣偏倚更為重要，只有當(dāng)采樣機(jī)系統(tǒng)采樣無(wú)實(shí)質(zhì)性偏倚時(shí)，采樣機(jī)才能采取到具有代表性的煤樣，才能保證煤質(zhì)分析結(jié)果科學(xué)、準(zhǔn)確。

3、存在的問(wèn)題

進(jìn)廠煤機(jī)械采樣裝置由徐州三原電力測(cè)控有限公司生產(chǎn)，于2010年11月投入試運(yùn)行，由于之前沒(méi)有進(jìn)行相關(guān)的精密度和偏倚性能試驗(yàn)，所以在使用過(guò)程中會(huì)存在一定的誤差。公司于2011年7月委托某省電科院對(duì)機(jī)械采制樣裝置進(jìn)行性能檢驗(yàn)，試驗(yàn)之前設(shè)備存在著很多的問(wèn)題，不能滿足試驗(yàn)要求，需要對(duì)部分結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造。

3.1破碎機(jī)出料粒度不符合要求，試驗(yàn)要求出料粒度為≤6mm，測(cè)試破碎機(jī)出料粒度為13mm。3.2縮分器開(kāi)口尺寸不符合要求，由于破碎機(jī)出料粒度為6mm，按照GB/T19494.1-2004煤炭機(jī)械化采樣方法要求，縮分器開(kāi)口為出料粒度的3倍，如果開(kāi)口過(guò)大，收集的子樣量會(huì)增多，給制樣工作帶來(lái)一定的困難；如果開(kāi)口過(guò)小，會(huì)導(dǎo)致一部分粒度大的煤樣不能收集到，（一般情況下粒度大的煤樣多為石頭或煤矸石）對(duì)化驗(yàn)結(jié)果又會(huì)造成一定的影響。3.3接料斗不能將煤樣全部收集，由于接料斗于破碎機(jī)直接相連，煤樣在進(jìn)入破碎機(jī)之后部分煤樣容易從接料口向外飛濺，導(dǎo)致部分煤樣不能進(jìn)入破碎機(jī)，而按照國(guó)標(biāo)要求，采樣裝置所采取的每一個(gè)子樣必須完全進(jìn)入制樣系統(tǒng)，然后進(jìn)行二級(jí)縮分。3.4樣品收集器經(jīng)常發(fā)生錯(cuò)位現(xiàn)象，可能導(dǎo)致采集到的樣品互相混淆（每臺(tái)采樣機(jī)會(huì)有2個(gè)或更多的礦別來(lái)煤），收集到的樣品不能代表所來(lái)燃煤的特性。

4、解決方案

在進(jìn)行進(jìn)廠煤汽車(chē)采樣裝置性能試驗(yàn)之前，某省電科院對(duì)以上存在問(wèn)題提出解決方案，并聯(lián)系徐州三原電力測(cè)控有限公司與電廠檢修人員共同參與了采樣裝置的改造。

4.1對(duì)破碎機(jī)篩條間隙進(jìn)行調(diào)節(jié)，對(duì)破碎后的煤樣進(jìn)行過(guò)篩，結(jié)果符合要求，出料粒度為≤6mm。4.2對(duì)縮分器的開(kāi)口進(jìn)行調(diào)節(jié)，按照國(guó)標(biāo)要求，將縮分器的開(kāi)口尺寸調(diào)為18mm，符合要求，達(dá)到出料粒度的3倍。4.3對(duì)接料斗的開(kāi)口處加焊活動(dòng)擋板，當(dāng)煤樣經(jīng)料門(mén)進(jìn)入料斗后，由重力作用將擋板推開(kāi)，當(dāng)煤樣完全進(jìn)入破碎機(jī)后，擋板回到原位，煤樣在破碎過(guò)程中，接料斗和破碎機(jī)之間處于一個(gè)密閉的空間，有效的避免了煤樣向外飛濺，能夠保證煤樣全部進(jìn)入制樣系統(tǒng)。4.4對(duì)樣品收集器接近開(kāi)關(guān)處進(jìn)行調(diào)節(jié)和改造，加寬接近開(kāi)關(guān)的感應(yīng)擋塊，保證樣品收集器在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中不會(huì)發(fā)生錯(cuò)位，有效的避免了煤樣互相混淆情況的發(fā)生。

5、進(jìn)廠煤汽車(chē)采樣裝置性能試驗(yàn)

5.1精密度試驗(yàn)

采樣精密度代表采樣機(jī)所采樣品的隨機(jī)誤差，按GB/T19494.3-2004標(biāo)準(zhǔn)，采用例行子樣數(shù)雙份采樣方法進(jìn)行試驗(yàn)。按要求進(jìn)廠煤采樣機(jī)試驗(yàn)盡量為單一煤種或摻配均勻的進(jìn)廠煤，試驗(yàn)所選煤樣為山西某集團(tuán)下屬某礦進(jìn)煤，其煤質(zhì)相對(duì)均勻。按電廠原執(zhí)行的采樣間隔，連續(xù)采取子樣，使每個(gè)子樣分別通過(guò)制樣系統(tǒng)，將通過(guò)制樣系統(tǒng)后的留樣按奇偶數(shù)目分別合并成兩個(gè)試樣，每個(gè)試樣質(zhì)量約為5KG，以10個(gè)汽車(chē)作為一組，奇數(shù)樣記為A樣，偶數(shù)樣記為B樣，從而構(gòu)成一對(duì)試樣，共150車(chē)作為一個(gè)單元，按要求共采取12～15對(duì)試樣；做好相對(duì)應(yīng)的編號(hào)，一直到此采樣單元采樣結(jié)束，然后按GB474-2008和GB/T212-2008標(biāo)準(zhǔn)要求分別對(duì)12～15對(duì)試樣進(jìn)行制樣和化驗(yàn)，并根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行采樣精密度評(píng)價(jià)。

5.2偏倚試驗(yàn)

采樣偏倚代表采樣機(jī)所采樣品的系統(tǒng)誤差，首先要確保整車(chē)煤煤質(zhì)均勻，由采樣機(jī)選定2點(diǎn)，并將所采2個(gè)樣品合并為一個(gè)子樣。在采樣機(jī)所采的子樣點(diǎn)附近且煤層未被擾亂的部位，由人工采樣裝置鉆取煤樣，將人工采樣筒插入未被擾亂的煤層，保證所取煤樣全部收集到一起，將2次所取煤樣合并為一個(gè)子樣。每一車(chē)分別使用機(jī)械和人工采取的煤樣作為一組，重復(fù)以上操作，每臺(tái)采樣裝置進(jìn)行25—30組，待全部測(cè)試完成后，做好對(duì)應(yīng)的編號(hào)，進(jìn)行制樣、化驗(yàn)，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行偏倚評(píng)價(jià)。

5.3結(jié)論

通過(guò)對(duì)進(jìn)廠煤汽車(chē)采樣裝置性能試驗(yàn)分析數(shù)據(jù)，某省電科院做出結(jié)論：

5.3.1灰分偏倚

一、二、三號(hào)機(jī)采裝置相對(duì)于最大允許偏倚（B，干基灰分）1.20%，機(jī)采與人工樣灰分無(wú)顯著性差異，采樣機(jī)系統(tǒng)不存在灰分實(shí)質(zhì)性偏倚。

一、二、三號(hào)機(jī)采裝置系統(tǒng)采樣灰分與對(duì)比樣品差值的平均值均與零無(wú)顯著性差異；對(duì)于試驗(yàn)煤種，一、二、三號(hào)機(jī)采裝置系統(tǒng)采樣干基灰分與對(duì)比樣品差值的平均值分別為+0.46%、+0.50%、-0.03%。

5.3.2采樣精密度

采樣精密度檢驗(yàn)，按GB/T19494.3-2004標(biāo)準(zhǔn)，采用雙倍子樣法對(duì)所采煤樣精密度進(jìn)行核對(duì)，均符合有關(guān)規(guī)定的采樣精密度1.6%的要求，其中三號(hào)機(jī)集采裝置系統(tǒng)精密度優(yōu)于1.6%的要求。

6、結(jié)論

通過(guò)對(duì)進(jìn)廠煤汽車(chē)采樣裝置性能試驗(yàn)，對(duì)化驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行計(jì)算，由某省電科院得出結(jié)論，進(jìn)廠煤一、二、三號(hào)采樣裝置都符合標(biāo)準(zhǔn)要求，具備商業(yè)運(yùn)營(yíng)條件，可以正常投入使用。通過(guò)這次試驗(yàn)，我們對(duì)采樣裝置存在的缺陷全部進(jìn)行了改造，更有效的控制了采樣過(guò)程中存在的誤差，使進(jìn)廠煤采制化在燃煤供需雙方交往過(guò)程中更加公平、公正，同時(shí)也為電廠燃料管理提供了更加及時(shí)、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。