大唐石门发电有限责任公司 （415300）马金平
［摘要］ 阐述了入炉煤采制样机的技术要求，对入炉煤采样机存在的问题、采制样代表性及其原因进行了分析，并提出了一些对策与建议。
  ［关键词］ 入炉煤 采制样 代表性 原因分析 对策
  0 前言
  　　燃料是火力发电厂的一次能源，其质量的好坏直接影响到机组的安全经济运行。入炉煤热值等其它指标是发电厂进行生产管理与经济核算的重要技术指标，是火电厂进行供电煤耗与入厂入炉煤热值差主要经济指标计算的依据，同时也是火电厂进行入炉煤掺烧的重要数据来源。因此，入炉煤采制样代表性在火电厂安全生产、经营管理中的作用可见一斑。
  　　燃煤质量的好坏通常由煤质特性分析结果来反映，而分析结果的代表性又取决于燃煤的采样、制样及化验三个环节。三个环节对燃煤最终分析结果的影响所占比列分别为80%，16%，4%。由此可见，入炉煤采制样代表性主要取决于其采样，其次是制样。
  　　笔者对本公司不同类型入炉煤采制样设备的调查分析表明，入炉煤采样机在设备选型、设备安装、设备运行中存在一些问题，其入炉煤采制样代表性影响因素较多，本文将作如下探讨。
  1 入炉煤采样机的技术要求
  　　入炉煤机械采样装置通常由采样、给料输煤、破碎、缩分部件、弃样处理、控制系统及其它附属设备组成。按照采样头安装位置的不同分为皮带中部采样及皮带端部采样两种类型。
  皮带中部采样：
  　　采样头（刮板式）→初级给料皮带机→初级破碎机（环锤式）→二级给料皮带机→缩分
  机（横过皮带刮板式） →
  　　　　　　　　　
  皮带端部采样：
  采样头（窗口式）→初级给料皮带机→初级破碎机（环锤式）→缩分
  机（滚筒式） →
  　　　　　　　　　
  入炉煤机械采样装置的技术要求（1）：
  1.1采样器应无系统偏差。所有采样器,包括原始子样采样器,第二(三)级采样器,应能采到完整子样。
  1.1.1开口宽度。开口宽度与被采煤炭最大粒度相适应。
  1.1.2采样周期。带式输送机采样时,能按时间基或质量基采到完整子样,并且两种采样基可灵活转换.采样周期可以随煤流量及其波动自行调节或人工调节
  1.1.3采样位置.原始子样采样器在运输工具顶部的采样布点及采样深度应可控制。
  1.1.4采样器运动速度.在带式输送机落煤流采样器横过煤流的速度最大值应不大于1.5m/s,波动小于5%；低煤流量落煤流的二、三级采样器的移动速度:当其开口为最大粒度的3倍时,应不大于0.6m/s。带式输送机中部采样器的运动速度应不低于带式输送机速度。
  1.2给料输煤部件应保证给料均匀和系统密封。
  1.3破碎部件应能保证出料粒度合格,通道畅通,以及破碎后的煤样除粒度外,其他煤质特性不发生改变。
  1.4缩分部件应无缩分系统偏差;缩分精密度合格;缩分比在无缩分系统偏差和满足留样量与粒度的关系的前提下可以调节;缩分器出口具备两个以上的最终样品储样筒,以存放不同矿别的商品煤样。
  1.5弃样处理部件应将弃样送至不会被再采样的位置。
  1.6整机性能要求如下：
  1.6.1整机采样精密度P应合格。人厂煤机械采制样装置的精密度与GB475要求的采样精密度一致,人炉煤机械采制样装置的采样精密度要求应为±1%。
  1.6.2整机水分损失率不大于1.5%；在全水分不大于10%时,系统应无卡堵现象。
  1.6.3各部件之间的出力应匹配。
  1.6.4各部件尤其是破碎部分,缩分部件和管道等易于清理。
  1.7控制系统应具有与输煤系统联动的功能,能保证第一个子样的采样时间,质量或位置随机选择,保证缩分器转速或二次采样器动作频率随采集原始子样数变化而得到调整,以保证缩分无系统误差,具备在异常情况〔如过电压,系统过载,空转等)下的停机保护功能。在按质量基采样方式时,应能根据上煤量自动调整采样周期.控制系统还应具备当样品量较大时可以手动或自动调整给料机喂料速度的功能,具备一般故障自行诊断功能。
  1.8说明书标明的其他功能应具备并有效。
  2 入炉煤采样机的运行状况
  　　我公司分别在输煤栈桥#8Pa、b皮带机中部与端部分别安装有中部与端部采样装置。其设备选型及流程见文章上部分。
  　　中部采样装置于2005年改造更新投运，目前投运率较高，投运率在97%以上，设备能与皮带机及配煤犁煤器信号实现联锁启停，达到设备投运率的要求。端部采样装置于2008年在#8Pa、b皮带头部新设计安装投运，设备能与皮带机及配煤犁煤器信号实现联锁启停，由于采样板置于落煤管内，积煤导致采样板启动异常及其它联锁信号原因，目前设备投运率较中部采样装置偏低，在92%左右，基本能够满足设备投运率要求，并且在对设备整改完善后其投运率正在逐步提高。但目前，在正常设备投运率情况下，其端部采样、中部采样及给粉机粉样所做出的煤质特性分析指标有较大的波动，主要反映在干基灰份的差异上，还需进一步查找入炉煤采制样煤质特性存在差异的原因及合适对策。
  3 入炉煤采制样存在的问题及其原因分析
  3.1设备易堵煤
  　　中部采样装置在投运当初初级破碎机受原煤水分影响，容易在破碎机底部篦子上形成浆糊状，堵塞篦子，造成破碎机堵煤，破碎机传动三角带打滑磨断，并会引起上级给料皮带机堵煤。针对这一问题，在考虑到该类型采样机采用的是刮板式缩分机，并且试验了二级破碎机的破碎能力后将初级破碎机底部篦子出口粒度加大，有效的解决了这一设备堵煤问题，设备正常投运率大大提高。
  　　端部采样装置采样头采用置于皮带机头部落煤管的窗口式采样板结构。采样板长期停止在受煤流冲击的落煤管内，在采样板背面容易产生积煤，积煤将导致受变频器控制启动的采样板无法正常采样而发生报警，从而引起整套设备的停运。针对这一问题，建立并严格执行输煤值班员的定期清理制度，有效的解决端部采样装置采样板积煤问题，同样使设备正常投运率明显提高。
  3.2采制样代表性差
  3.2.1采样头影响采样代表性
  　　目前中部采样与端部采样均存在采样代表性差的问题。中部采样采用刮板式采样头，按标准：刮板式采样机其采样头活动臂的长度应与输煤皮带相吻合，在运动时既不损伤皮带，又能全部刮出子样。而实际现场设备无法达到这一要求，皮带底层的煤无法采到，并且较大的块煤或煤矸石更容易漏采。端部采样采用窗口式采样板进行进行采样，但采样口宽度无法满足输煤皮带煤量变化的需要，煤量太小或太大都无法将同一横截面的煤样全部收集，同样存在漏采的情况。
  3.2.2采样机上游破碎设备投运不正常影响采样代表性
  　　由于采样机上游筛分设备不能正常投运影响碎煤机的正常投运，其采样机入口粒度不能符合采样机入口粒度要求。为使煤中大块不影响中部采样装置的投运，在采样头下方落煤管中加装有格筛，部分煤中大块或煤矸石则无法进入下一级，从而影响到采样代表性。端部采样装置窗口式采样板在旋转过程中同样无法将煤中大块采集到，同样影响到采样代表性。
  3.2.3缩分器影响采样代表性
  　　缩分器是影响采样机性能的关键部件，直接影响到入炉煤采样机的精密度及整机性能。首先缩分器缩分次数或切割煤流次数要达到采样机出料粒度为13mm时，切割煤流次数应大于10次以上。这一点在中部与端部采样中都能保证。其次是缩分器的开口尺寸，缩分器开口尺寸必须根据实际出料粒度去调整，而且必须保证开口尺寸是采样机实际出口粒度的3倍。中部采样由于采用的是横过皮带刮板式缩分器，在保证切割煤流次数情况下就能满足采样精密度要求。端部采样采用的滚筒式缩分器，缩分器开口尺寸对采样机精密度的影响特别大。端部采样初级破碎出口最大粒度在13mm，那么缩分器开口宽度应该在40mm左右，考虑到缩分器开口在旋转到侧面是实际横向开口逐渐变小，开口尺寸甚至还要更大。而实际上设备安装完成后的厂家做的精密度试验中最后将缩分器开口尺寸定在20mm左右。笔者认为，缩分器开口尺寸偏小是造成入炉煤端部采样与中部采样、给煤机煤样、给粉机粉样化验结果偏离较大的主要原因，应该重点解决，有必要请第三方做精密度试验。
  3.3电气控制方面故障
  　　由于中部与端部采样装置均受皮带机运行信号、皮带机三通挡板信号、配煤犁煤器信号的控制，以上信号任意出现故障时采样装置均不能可靠工作。针对这一问题，一是加强运行监控，发现设备异常及时查看相关信号，二是加强各信号元件的维护，提高设备可靠性。
  3.4采制样设备管理方面的问题
  　　入炉煤采制样设备的管理、维护所涉及的部门、班组较多，发生问题时各责任部门存在推诿扯皮现象，使一些问题得不到及时处理，从而影响到设备的正常投运率。
  4 对策及建议
  4.1做好入炉煤采样设备的性能试验
  4.1.1新投运的机采设备按规定做性能试验。机采设备必须经权威部门鉴定采样无系统偏差才能使用。对检定结果及结论要有适用行分析，比如可采煤的最大粒度。
  4.1.2定期检查破碎机的出料粒度，半年进行一次采样机破碎机出料粒度的筛分试验。
  4.1.3按照机采设备性能试验给出的结论运行机采设备。采样设备的出料粒度、破碎缩分比、采样精密度等指标，同类型的机采设备在不同电厂由于煤质变化不一样，会得出不同的数据。只有按机采设备性能试验给出的结论来运行机采设备，采样偏差、制样偏差才能得到有效的控制。
  4.1.4性能测试有效期为2年。当设备运行超过有效期，经过修理或更换主要部件时，应进行相关测试，并出具验收报告。
  4.2做好入炉煤采样机的使用与维护
  　　采样机上游除铁、筛分、破碎等设备的正常与否直接影响到其设备可靠性。因此，除做好采样机本身的日常维护保养外，必须保证上游除铁、筛分、破碎设备的正常运行。针对目前公司筛分、破碎设备不能正常投运的情况，应尽快组织技术人员进行技术攻关，对设备整改或进行更新改造，尽早使设备正常投运。
  4.3建立与完善入炉煤采样管理与考核制度
  　　明确与入炉煤采制样相关的各部门职责，严格入炉煤采样装置投运率考核制度，加强与之相关的各部门人员的岗位培训，使他们掌握采制样的理论知识，熟悉采制样设备的构造、性能、操作方法以及与之相关的逻辑信号。
  参考文献：
  （1）《发电用煤机械采制样装置性能验收导则》DL/T 747-2001

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