基于火電廠燃煤采制樣工作的研究

大唐安徽發(fā)電有限公司淮北發(fā)電分 繆 淼

隨著全球能源需求不斷增長，煤炭作為一種廉價(jià)且廣泛可獲得的能源資源，仍然在許多國家和地區(qū)被廣泛使用。但燃煤產(chǎn)生大量廢氣與固體廢棄物對環(huán)境造成嚴(yán)重污染，并對人類健康產(chǎn)生潛在威脅，當(dāng)前燃煤采制樣工作仍面臨各種挑戰(zhàn)，火電廠燃煤采制樣工作的操作復(fù)雜，需要專業(yè)化技術(shù)人員進(jìn)行操作；由于火電廠的運(yùn)行特點(diǎn)和工藝參數(shù)的變化，燃煤采制樣工作對煤炭特性和分析結(jié)果可能存在各種不確定性。因此，本文旨在通過對基于火電廠燃煤采制樣工作的研究進(jìn)行探討，提高燃煤采制樣工作的可靠性[1]。

1 火電廠燃煤采制樣工作的現(xiàn)狀

1.1 燃煤采制樣方式

火電廠是我國能源發(fā)電的重要方式之一，燃煤作為其主要能源來源，在火電廠中起著至關(guān)重要的作用。為確保燃煤入場量滿足火電廠的需求，火電廠每年都要進(jìn)行大量的燃煤采購工作，而燃煤采制樣是燃煤采購中至關(guān)重要的環(huán)節(jié)，其能保證燃煤質(zhì)量的驗(yàn)收準(zhǔn)確。根據(jù)專業(yè)人員統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，2023年大型火電廠每年燃煤消耗總量約500萬t，中型火電廠每年燃煤消耗總量也有250萬t 以上。

為滿足如此龐大的燃煤需求，火電廠采取多種方式進(jìn)行燃煤采購，主要方式包括火車來煤、汽車來煤和船運(yùn)煤。火車來煤是指通過鐵路運(yùn)輸將煤炭送達(dá)火電廠，而汽車來煤則是通過公路運(yùn)輸方式進(jìn)行煤炭的送達(dá)，船運(yùn)煤側(cè)是用駁船或海輪運(yùn)輸送達(dá)，這三種方式均能保證燃煤的及時(shí)供應(yīng)。

在燃煤采制樣方面，火電廠主要采用機(jī)械采制樣方式，機(jī)械采制樣是指利用專門的機(jī)械設(shè)備對煤炭進(jìn)行采制樣，以保障采制樣的效率和精準(zhǔn)度滿足采制樣國家標(biāo)準(zhǔn)要求。通過機(jī)械采制樣方式，可以保證煤樣的代表性，確保煤炭質(zhì)量的穩(wěn)定性。但要注意的是，除非機(jī)械采制樣設(shè)備出現(xiàn)故障，盡可能不開展人工采制樣，主要原因是人工采制樣存在主觀性和不確定性，無法保證煤樣的代表性和準(zhǔn)確性。因此，在火電廠燃煤采制樣工作中，機(jī)械采制樣方式是首選的（如圖1所示）。

圖1 采制樣化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

1.2 人工采制樣要求

在進(jìn)行采制樣過程中，采制樣人員必須按照人工采制樣國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作，嚴(yán)格遵守相關(guān)的操作規(guī)程和安全規(guī)定。采制樣人員應(yīng)當(dāng)具備一定的專業(yè)知識(shí)和技能，了解燃煤特性、采制樣設(shè)備使用方法，確保采制樣過程符合人工采制樣國家標(biāo)準(zhǔn)。在采制樣過程中，要注意操作細(xì)節(jié)，避免任何可能影響燃煤質(zhì)量的因素，如雜質(zhì)混入、采制樣容器污染等。

燃煤采制樣的目的是獲得一個(gè)其試驗(yàn)結(jié)果能代表整批被采制樣煤的試驗(yàn)煤樣，以便對燃煤質(zhì)量進(jìn)行檢測分析。為了確保煤樣的代表性，要選擇不少于采制樣國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的子樣數(shù)和子樣質(zhì)量。為保證采得的煤樣能夠充分反映燃煤的整體質(zhì)量；還要根據(jù)燃煤的不同特性和用途，選擇合適的采制樣方式和采制樣器具，確保采到的煤樣具有代表性。采制樣后，采制樣人員應(yīng)將煤樣妥善保存，有效防止煤樣受到污染，煤樣保存應(yīng)符合相關(guān)的規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)，包括容器選擇、密封、標(biāo)識(shí)等方面。在保存過程中，注意避免煤樣接觸到空氣、濕氣和其他可能引起煤樣變質(zhì)的物質(zhì)，確保煤樣的質(zhì)量不受影響[2]。

1.3 燃煤采制樣管理

燃煤采制樣是火電廠監(jiān)測燃煤質(zhì)量驗(yàn)收的基礎(chǔ)工作，對于保證燃煤驗(yàn)收質(zhì)量具有至關(guān)重要的作用。因此，火電廠應(yīng)建立完善的燃煤采制樣操作規(guī)程，并確保所有相關(guān)人員都能夠嚴(yán)格按照規(guī)程操作，包括采制樣設(shè)備選擇和使用、子樣數(shù)和子樣質(zhì)量，以及總樣質(zhì)量的確定、采制樣方式、制樣過程的規(guī)范操作等方面的內(nèi)容。制定采制樣方案，確保規(guī)范地操作，才能得到具有代表性的煤樣。

同時(shí)，燃煤采制樣設(shè)備是保證采制樣質(zhì)量的關(guān)鍵點(diǎn)，為了確保設(shè)備的正常運(yùn)行，火電廠應(yīng)制定設(shè)備的定期維護(hù)和檢修計(jì)劃，并配備專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行維護(hù)工作，如設(shè)備清潔、潤滑、緊固等常規(guī)維護(hù)，以及設(shè)備故障修復(fù)。還要定期對設(shè)備進(jìn)行檢定和校驗(yàn)，確保設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性。只有保持良好的設(shè)備狀態(tài)，才能得到準(zhǔn)確可靠的燃煤采制樣結(jié)果[3]。

2 火電廠燃煤采制樣的操作流程

2.1 機(jī)械化采制樣

一是機(jī)械化采制樣分為移動(dòng)煤流采制樣和靜止煤采制樣，采制樣地點(diǎn)固定。移動(dòng)煤流采制樣一般分為皮帶中部采制樣和皮帶端部采制樣，靜止煤采制樣一般為對停止的火車車廂或汽車車廂里的煤采制樣，多采用全螺旋采制樣器，最新的機(jī)械采制樣國家標(biāo)準(zhǔn)還推薦一種中空管爪式采制樣器。

二是對于機(jī)械化采制樣，采制樣器的開口尺寸至少為被采制樣煤標(biāo)稱最大粒度的3倍，要設(shè)定合適的采制樣間隔，要避免與煤質(zhì)的變化周期重合，采制樣時(shí)要保證采制樣器的容量應(yīng)能容納整個(gè)子樣或使其全部通過，子樣不損失、不溢出，任何部位不發(fā)生阻塞。

三是對于機(jī)械化采制樣機(jī)，應(yīng)能采到皮帶或車廂底部的煤，不能與皮帶或車廂底部留有一定的距離，應(yīng)是一個(gè)完整的全橫截?cái)嗷蛉珨嗝?。采制樣器不能有選擇性地舍棄煤樣。

四是根據(jù)采制樣精密度計(jì)算需采制樣的最小子樣數(shù)，根據(jù)被采制樣煤標(biāo)稱最大粒度確定最小子樣質(zhì)量和最小總樣質(zhì)量。

五是對于時(shí)間采制樣要計(jì)算出最小采制樣間隔，對于質(zhì)量基采制樣要計(jì)算出最小質(zhì)量間隔。

六是機(jī)械化采制樣裝置要符合國標(biāo)要求，采制樣器開口尺寸至少要大于被采制樣煤標(biāo)稱最大粒度的3倍（如圖2所示）。

圖2 皮帶中部機(jī)械采制樣裝置

2.2 人工制樣

在進(jìn)行燃煤制樣之前，要做好一系列準(zhǔn)備工作，準(zhǔn)備好煤樣集樣設(shè)備，如稱重設(shè)備等。需要確保煤樣集樣設(shè)備的清潔和完好，以避免對煤樣造成污染；明確煤樣的采集方式和要求，如采集時(shí)間。

集樣結(jié)束后進(jìn)行燃煤的制樣過程，先稱重，煤樣質(zhì)量要大于制樣國標(biāo)規(guī)定的最大標(biāo)稱粒度下最小質(zhì)量，將煤樣桶上的密封條撕去，煤樣過13mm 制樣篩，對篩子上的大塊進(jìn)行破碎，用13mm 二分器縮分出不少于15kg 煤樣和不少于3kg 全水樣。不少于15kg 煤樣過6mm 制樣篩后，再次對篩子上的大塊破碎，然后用6mm 二分器縮分出不少于3.75kg煤樣；不少于3.75kg 煤樣過3mm 制樣篩后，對篩子上的大塊進(jìn)行破碎，用3mm 二分器縮分出不少于700g 煤樣作為存查煤樣，不少于60g 煤樣作為一般分析煤樣，通過磁鐵吸走煤樣中夾雜的鐵屑，放置于煤樣粉碎機(jī)內(nèi)磨制，過0.2mm 制樣篩，待煤樣全部通過0.2mm 制樣篩后，達(dá)到空氣干燥狀態(tài)裝入煤樣瓶中送入化驗(yàn)室[4]。注意，煤樣不得超過煤樣瓶容積的四分之三，以免影響化驗(yàn)人員混合煤樣。

3 火電廠燃煤采制樣工作要點(diǎn)

3.1 為員工提供日常培訓(xùn)

燃煤采制樣工作需要員工具備較強(qiáng)的化學(xué)、物理、采制樣技術(shù)等方面知識(shí)，提高對采制樣工作培訓(xùn)的重視程度，加強(qiáng)對員工的基礎(chǔ)知識(shí)培養(yǎng)，包括煤組成、性質(zhì)、相關(guān)的化學(xué)原理等。并進(jìn)行實(shí)踐操作培訓(xùn)，培訓(xùn)正確的采制樣方法和儀器設(shè)備使用技巧。由于燃煤采制樣工作涉及高空、機(jī)械傷害和觸電等危險(xiǎn)因素，員工必須時(shí)刻保持高度的安全意識(shí)。

因此，在培訓(xùn)中應(yīng)強(qiáng)調(diào)員工的安全知識(shí)和操作規(guī)范，包括正確使用個(gè)人防護(hù)裝備、遵守操作流程和標(biāo)準(zhǔn)等，進(jìn)行事故應(yīng)急處理的演練，提高員工應(yīng)對突發(fā)情況的能力。加上燃煤采制樣工作通常需要多人協(xié)作完成，因此員工之間的團(tuán)隊(duì)合作具有至關(guān)重要的作用，在培訓(xùn)中要通過團(tuán)隊(duì)建設(shè)活動(dòng)、角色扮演等方式，培養(yǎng)員工的團(tuán)隊(duì)意識(shí)和合作能力，組織交流會(huì)議和經(jīng)驗(yàn)分享，促進(jìn)員工之間的溝通和學(xué)習(xí)[5]。

3.2 制定采制樣管理機(jī)制

規(guī)范采制樣操作流程?；痣姀S應(yīng)制定詳細(xì)的采制樣操作規(guī)程，并進(jìn)行培訓(xùn)和考核，包括采制樣器具的選擇和校驗(yàn)、采制樣點(diǎn)選擇、樣品采集和封存等內(nèi)容。在采制樣過程中，要嚴(yán)格按照規(guī)程操作，遵循標(biāo)準(zhǔn)化的操作流程。并加強(qiáng)對操作人員的監(jiān)督和指導(dǎo)，增強(qiáng)其技能水平和責(zé)任意識(shí)，定期檢查采制樣操作，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并進(jìn)行糾正。最后，做好采制樣數(shù)據(jù)管理與分析?；痣姀S應(yīng)建立健全的采制樣數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，及時(shí)將采制樣數(shù)據(jù)錄入系統(tǒng)，并建立相關(guān)的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行存儲(chǔ)和管理。

3.3 嚴(yán)格后期評價(jià)管理

在燃煤采制樣過程中，應(yīng)選取具有代表性的煤樣，并遵循科學(xué)的采制樣方法和標(biāo)準(zhǔn)，采制樣過程中，應(yīng)注意避免外界污染物的干擾，避免采制樣器材的污染。對采制樣的煤樣進(jìn)行后期評價(jià)是保證燃煤質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，通過對煤樣進(jìn)行化驗(yàn)分析，了解到煤炭的各項(xiàng)指標(biāo)是否符合要求，如灰分、水分、硫分、發(fā)熱量等。對于采制樣工作的每一個(gè)環(huán)節(jié)，應(yīng)有詳細(xì)地記錄采制樣過程的操作記錄和化驗(yàn)結(jié)果分析報(bào)告，科學(xué)評估采制樣的工作質(zhì)量[6]。

并且，火電廠需要建立一個(gè)科學(xué)有效的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。燃煤采制樣工作產(chǎn)生的數(shù)據(jù)是后期評價(jià)的重要依據(jù)，因此需要建立一個(gè)科學(xué)有效的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)來收集、整理和存儲(chǔ)這些數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)應(yīng)該能夠確保數(shù)據(jù)的完整性、準(zhǔn)確性和可靠性，同時(shí)還需要具備數(shù)據(jù)共享和查詢的功能，方便后續(xù)的評價(jià)工作?；痣姀S可以借助現(xiàn)代信息技術(shù)手段，如計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)管理的自動(dòng)化和智能化，提高工作效率和管理水平。

火電廠需要定期進(jìn)行燃煤質(zhì)量的后期評價(jià)工作。燃煤質(zhì)量的后期評價(jià)是對采制樣工作的核查和總結(jié)，旨在發(fā)現(xiàn)問題并進(jìn)行改進(jìn)?；痣姀S應(yīng)制定相應(yīng)的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和方法，根據(jù)需求和要求進(jìn)行定期的評價(jià)工作。評價(jià)結(jié)果應(yīng)該及時(shí)反饋給相關(guān)部門和人員，以便進(jìn)行調(diào)整和改進(jìn)。同時(shí)，還需要建立評價(jià)結(jié)果的追溯和記錄機(jī)制，為今后的工作提供參考和借鑒。