淺談全自動制樣系統(tǒng)在實際生產(chǎn)中的應用

高貴明 趙航

摘 要：全自動無人值守制樣系統(tǒng)改變了傳統(tǒng)的人工制樣模式，具有制樣精密度高，可靠性好，高效環(huán)保等特點，全過程達到無人值守，人與樣品、數(shù)據(jù)分離，能更好的體現(xiàn)了公平、公正的原則。

關鍵詞：無人值守；可靠性；高效

傳統(tǒng)的制樣工作受人為干擾因素大，過程繁瑣，效率低下，勞動強度大。水分和煤樣易損失，制樣精密度易受影響，且粉塵污染嚴重。自2013年開始，以五大集團為代表的火力發(fā)電企業(yè)在燃料管理方面開始逐步加大了信息化、智能化建設。本電廠緊跟行業(yè)發(fā)展趨勢，在集團公司相關文件精神的指導和要求下，于2015年開始部署全自動制樣系統(tǒng)。

1 設備概述

本公司部署的全自動制樣設備分為一級制樣、二級制樣，從原煤樣的投入到全水分樣、存查樣、分析樣的封裝以及存儲，均可實現(xiàn)無人值守。全自動制樣設備主要具有以下特點：

整個制樣系統(tǒng)的煤樣損失小于2%；

生產(chǎn)效率高，一級制樣單元每小時可投入4個；

制樣系統(tǒng)的制樣精密度和系統(tǒng)偏倚符合國標GB474和GB/T19494.2的要求。

所有樣品均實現(xiàn)自動封裝寫碼、數(shù)據(jù)自動上傳、自動存儲。

2 設備運行可靠性

制樣最關鍵的程序就是縮分，目的在于減少試樣量。要進行高精度的縮分，不僅縮分設備要先進，高質(zhì)量的破碎設備更是前提。

全自動制樣設備一級破碎單元采用的是環(huán)錘破碎機，該破碎機對樣品的水分適應性較高，破碎過程中打擊板上無粘堵現(xiàn)象，破碎腔內(nèi)的清掃范圍寬，不存在死角現(xiàn)象。在破碎的過程中遇到水分較大的樣品，可能會黏在破碎板上，因此在破碎板上增加了刮板裝置，刮板在動力機構的驅動下能夠直線往返動作，直至將粘煤全部刮掃進入破碎腔，防止樣品損失和殘留。正是有此高性能的破碎機才為后續(xù)的縮分程序提供了保證。

全自動制樣設備采用的是圓盤縮分器，主要由倒錐形的容器、刮掃板和電機組成，倒錐形的容器旁邊開有兩個出料口（大小可自動調(diào)節(jié)）。工作時，煤樣從頂部落下時通過落料錐分斗能將煤樣起到錐分的效果，使煤樣充分均勻散落在倒錐形容器周圍，旋轉掃刮板工作時便能保證每一顆煤樣都有相同的機會進入縮分通道。整個縮分過程完全滿足國標中對落流煤的縮分要求，使樣品在縮分結果上更具有代表性。

為了保證設備運行的可靠性，全自動制樣系統(tǒng)具有全面的保護系統(tǒng)，整個設備具有多個感應器，多達13處保護系統(tǒng)。整機運行過程中，全面的保護系統(tǒng)可以保證樣品在制樣流程中的流暢性與安全性，可以保證樣品信息及時、穩(wěn)定的上傳到燃料管控系統(tǒng)，整個制樣過程無人值守，有效的實現(xiàn)了人與樣品分離，人與數(shù)據(jù)分離。

3 全水分的準確性

本廠的全自動制樣設備配套一臺在線測水儀，當樣品進行6mm縮分時，從6mm樣品中縮分一部分進行全水試驗。當樣品進入到全水儀后，通過圓盤縮分器，得到兩份約150g的全水分測試樣（有一份平行樣）和一份大于1.25kg的全水存查樣，機械手將兩份全水樣送入到干燥箱，經(jīng)過2h的干燥后稱量，再進行檢查性干燥15分鐘，再次稱量，最后計算結果并將全水值及時、自動地上傳到燃料管控系統(tǒng)。

整個全水測試過程及時快速、無需人員手動操作，且數(shù)據(jù)自動上傳，避免了傳統(tǒng)人工制備全水樣時，各人操作手法上的差異性，操作時間長易導致水分損失以及樣品易損失等難題，也避免了樣品在操作過程中的風險。

4 制樣高效性

全自動制樣系統(tǒng)整機綜合生產(chǎn)率大于12個/8小時。新技術的應用使得制樣時間明顯縮短，尤其是干燥單元，在干燥箱內(nèi)有一條可以轉動的鋼皮帶，干燥箱頂部是3個紅外干燥區(qū)域。

紅外干燥法的運用以及多個干燥區(qū)域的布局，將傳統(tǒng)的2小時的干燥時間縮短為30分鐘，大幅度的提高了干燥效率。在本廠的實際生產(chǎn)中，除了過濕（水分大于10%）、過黏以及質(zhì)量過大的煤樣，每天的機采樣，都會使用全自動制樣設備進行制樣，實踐也證明全自動的制樣效率能夠滿足本廠的生產(chǎn)需求。

5 在應用中的不足

由于本廠在集團內(nèi)部署全自動制樣系統(tǒng)時間較早，缺少在同地區(qū)的實際參考事例，加之生產(chǎn)廠家對已部署的全自動制樣系統(tǒng)的實際生產(chǎn)經(jīng)驗未能及時、全面的總結，造成對可參考的實際生產(chǎn)中的經(jīng)驗的欠缺，以及當時技術發(fā)展的局限性，導致全自動制樣系統(tǒng)在樣品質(zhì)量和樣品水分、黏性方面的適應范圍較窄。

5.1 對樣品質(zhì)量的不適應性

本廠全自動制樣系統(tǒng)在樣品質(zhì)量方面的設計范圍為20-100kg，當樣品質(zhì)量低于20kg時，會導致縮分的不均勻性，最終導致結果的失真；當樣品質(zhì)量大于100kg時，超出了盛料斗的范圍，樣品會灑落出來，造成樣品的損失。只能用二分器把樣品縮分到一個合適的質(zhì)量再投入到全自動設備，增加了人力勞動，樣品也增加了風險。

5.2 對水分的不適應性

本廠地處西南，濕煤黏煤較多，當水分超過一定的時候，會對全自動制樣設備造成堵煤、藏煤，影響樣品熱值的準確性，并會對其他樣品造成干擾，更是對實際的生產(chǎn)工作造成了諸多不便。

6 結論

（1）全自動制樣系統(tǒng)改變了傳統(tǒng)的制樣方式，整個制樣過程無人值守，不僅有效實現(xiàn)了“兩分離”，更減輕了操作人員的勞動量，節(jié)省了人力資源。

（2）先進的設計使得樣品的準確性符合國標的要求，保證了公平、公正。

（3）整機全面的保護系統(tǒng)，保證了設備在實際運行中的流暢性與穩(wěn)定性。

（4）新技術以及合理的設計，縮短了制樣時間，使得整機在實際生產(chǎn)中能夠滿足樣品數(shù)量，實現(xiàn)制樣的高效性。

（5）對于全自動制樣設備在性能上的不足之處以及在使用方面的經(jīng)驗，還希望行業(yè)人士能多交流，多探討，多提寶貴意見。

參考文獻：

[1]GB474-2008《煤樣的制備方法》.

[2]GB/T19494.2-2004《煤炭機械化采樣 第2部分：煤樣的制備》.

[3]GB/T19494.3-2004《煤炭機械化采樣 第3部分：精密度測定和偏倚試驗》.

作者簡介：高貴明（1980-），男，漢族，四川宜賓人，助工，質(zhì)檢中心主任，燃煤驗收。