CN108332987A - 一种用于火车来煤的全自动煤炭采制样方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于火车来煤的全自动煤炭采制样方法，属于煤质分析技术领域。该全自动煤炭采制样方法，包括以下步骤：来煤检测器检测到煤流后，采样机构从输煤皮带的煤流上沿煤流长度方向或厚度方向间歇截取完整煤流横断面，样煤由溜管输送至给料系统，给料系统将样煤输送到联合制样机中，联合制样机对子样进行一级混匀破碎缩分，得到粒径≤13mm或≤6mm的全水分样煤，全部余煤继续在联合制样机中进行二级混匀破碎缩分，得到粒径≤3mm的分析样煤，全部余煤回收处理。该采样方法采用全断面采样方式，采样完整，煤样具有代表性，确保化验结果真实反映来煤质量，人为因素影响小，误差小、效率高，符合国家标准。
Description
技术领域
本发明涉及煤质分析技术领域，具体涉及一种用于火车来煤的全自动煤炭采制样方法。
背景技术
煤质的分析实际上是一种抽样分析的过程。煤炭是一种不均匀的物质(粒度、质量特性分布等)，被抽样的母本一般比较大(几十吨到几万吨不等)，最大限度地抽到能代表整个母本质量及特性的代表性样品的过程叫采样。
目前市面上针对火车来煤一般采用火车车厢内静止煤采样法，这种采样方法对于煤的品质相对均匀分布的火车煤采样比较适合，但是对于煤质分布不均匀的火车来煤煤样，煤样误差大，采样的热值结果不准确，煤样没有代表性，与真实热值偏差较大，精密度达不到国家标准要求。在同一车厢采20个子样，灰分最小为36.45％，灰分最大为60.89％，相差为24.44％，同一车厢的煤质如此不均匀，按常规的火车来煤采样方法同一车厢只采三个子样，采样就完全无代表性，无法保证采样精密度。近年来煤价走高，一些煤商为了牟取暴利，在车厢底部装约30cm厚的矸石或劣质煤，顶部装上优质煤，致使采样机所采煤样发热量偏高，给采购方带来了很大损失。另外，一般采用螺旋杆采样机对火车来煤进行取样，采样头的直径约300mm，除去中间的螺旋杆直径，来煤粒度大于100mm以上的矸石或石头很难被采到，使得采集的煤样带有选择性。由于火车来煤机械采样设备只能采到相对固定路线中的煤样，使得采样位置的规律很容易被找到，曾发现有煤商用特制铁桶装优质煤埋在采样点处，致使采样机所采煤样发热量畸高，给采购方带来很大损失。综上所述，现有的火车煤静止煤采样方法时间长，技术落后，故障率高，煤样误差大，且采样完毕后方可卸煤，影响煤的接卸时间，人为因素影响大容易出现营私舞弊现象，操作不灵活、效率低。
目前发电企业在激烈的竞争中，在煤炭成本占总成本比重越来越大、煤炭染料供应环境日益复杂、作弊方式不断翻新的新形势下，加强燃料入厂煤验收管理和规范采制化环节的工作刻不容缓。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种用于火车来煤的全自动煤炭采制样方法，该采样方法采用全断面采样方式，采样完整，煤样具有代表性，确保化验结果真实反映来煤质量，人为因素影响小，误差小、效率高，符合国家标准。
为解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：
一种用于火车来煤的全自动煤炭采制样方法，其包括以下步骤：
1)在输煤皮带的头部安装采样机构，在火车卸煤输送过程中，采样机构的来煤检测器检测到煤流后，采样机构启动并进行间歇采样，每隔一个时间周期采样斗旋转一周横向切过从卸煤皮带的煤流上沿煤流长度方向或厚度方向截取完整煤流横断面，采集到的样煤由溜管输送至给料系统；
2)在来煤检测器检测到煤流的同时，联合制样机启动，给料系统将样煤输送到联合制样机中，联合制样机对子样进行一级混匀破碎缩分，得到粒径≤13mm或≤6mm的全水分样煤，粒径≤13mm或≤6mm的全水分样煤进入第一集样器中；
3)一级破碎缩分后的全部余煤继续在联合制样机中进行二级混匀破碎缩分，得到粒径≤3mm的分析样煤，分析样煤进入第二集样器中；二级混匀破碎缩分后的全部余煤回收处理。
作为本发明优选的实施方式，所述步骤1)中采样的时间周期为10s～60min。
作为本发明优选的实施方式，所述步骤1)中的采样机构每次采样量为50～300kg。
作为本发明优选的实施方式，所述步骤2)和步骤3)的制样时间分别为15～60s。
作为本发明优选的实施方式，所述采制样方法适用于烟煤、无烟煤、褐煤及煤矸石的火车来煤的采样和制样工序。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
1、本发明所述的用于火车来煤的全自动煤炭采制样方法采用皮带全断面采样方式，代替传统的火车车厢内定点采样方式，采样完整，热值结果准确，煤样具有代表性，确保化验结果真实反映原煤质量，人为因素影响小，误差小、效率高，精密度符合国家标准；
2、采样与制样连续性好，大大降低了人为因素对采样或制样的干预程度；制样效率高，可以同时制出两种水分、粒度均不同的子样；
3、本发明能够显著提高采样、制样的投运率，确保化验结果真实反映原煤质量，有效控制入厂煤与入炉煤热值差的波动，降低机组供电煤耗指标，确保核算准确；
4、降低生产维护费用，减小人员的劳动强度，提高运行人员的工作效率，减小检修人员的维护工作量；
5、有利于加强对入厂煤的质量跟踪和监督，把好入厂煤的质量关，确保入厂煤质与煤价相符，降低发电煤耗，控制发电成本、燃物和二氧化硫排放量，提高脱硫率，保障输煤系统的可靠、经济运行，为电厂的安全生产奠定基础。
6、以一年的运行周期统计分析，本发明的采样方法的低位热值(j/g)明显低于火车静止煤采样方法的低位热值(j/g)，运行期间统计来煤载重约100万吨，其入厂煤火车采样与入厂煤皮带头部采样的低位热值差的加权平均值为540.60千焦，折算成标准煤18480吨，按一个中型电厂年均耗煤300万吨及标煤价830元/吨计，采用皮带头部煤流机械化采样方式后一年可节约4604万元，由此可见，本发明大大提高了经济效益。
附图说明
图1为本发明所述的全自动煤炭采制样方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
参照图1，为本发明所述的一种用于火车来煤的全自动煤炭采制样方法，其包括以下步骤：
1)在输煤皮带的头部安装采样机构，在火车卸煤输送过程中，采样机构的来煤检测器检测到煤流后，采样机构启动并进行间歇采样，每隔一个时间周期采样斗旋转一周横向切过从卸煤皮带的煤流上沿煤流长度方向或厚度方向截取完整煤流横断面，采集到的样煤由溜管输送至给料系统；其中，采样的时间周期为10s～60min，采样机构每次采样量为50～300kg；
2)在来煤检测器检测到煤流的同时，联合制样机启动，给料系统将样煤输送到联合制样机中，联合制样机对子样进行一级混匀破碎缩分，得到粒径≤13mm或≤6mm的全水分样煤，粒径≤13mm或≤6mm的全水分样煤进入第一集样器中；
3)一级破碎缩分后的全部余煤继续在联合制样机中进行二级混匀破碎缩分，得到粒径≤3mm的分析样煤，分析样煤进入第二集样器中；二级混匀破碎缩分后的全部余煤回收处理。
上述步骤2)和步骤3)的制样时间分别为15～60s。本发明的全自动煤炭采制样方法适用于烟煤、无烟煤、褐煤及煤矸石的火车来煤的采样和制样工序。
效果验证：
为了鉴定本发明所提供的方法的效果性能，对该方法的采样和制样所得的子样进行灰分偏倚试验、全水分偏倚试验和精密度测定实验，并以传统的人工取样方法作为对比，具体试验过程如下：
一、灰分及全水分偏倚试验过程
1、试验按照GB/T19494-2004《煤炭机械化采样第3部分：精密度测定和偏倚试验》规定进行。
2、试验条件见下表：
3、试验所用煤炭：灰分约24.59％、全水分约7.9％。
4、采样：在皮带煤流相对稳定后，停止皮带，在预先定好的适当位置采取参比样，然后启动卸煤皮带，当参比样采样点经过来煤检测器时采样设备采取初级子样，采取的初级子样进入联合制样机进行制样，并收集机采样和余煤。重复以上操作，直至采取所需样品对数。
5、制样：按照GB474规定，分别将所有的机采样和参比样制备成分析煤样，同时在每组的参比样和机采样全水分试样，所有样品均进行二级缩分。
6、对所有的样品进行化验分析，分析煤样测定Mad和Aad计算出Ad，结果见表1；全水分煤样测定Mt，结果见表2。
表1灰分偏倚试验数据
由表1可知，采用本发明的方法得到的机采样与参比样灰分差值相对于最大允许偏倚1.00％(B，干基灰分)，机采样不存在灰分实质性偏倚，机采样与参比样灰分差值的平均值与零无差异。对于该试验煤种，本发明存在最大灰分(干基)偏倚在95％的概率下为0.38％。
表2全水分偏倚试验数据
由表2可知，采用本发明的方法得到的机采样与参比样灰分差值相对于最大允许偏倚0.8％(B，全水分)，机采样不存在水分实质性偏倚，机采样全水分与参比样全水分差值的平均值与零存在显著性差异。对于该试验煤种，本发明存在最大水分偏倚在95％的概率下为0.6％。
二、精密度测定实验
1、试验按照GB/T19494-2004《煤炭机械化采样》、GB474-2008《煤样的制备方法》的规定进行。
2、试验条件见下表：
| 预期采样精密度：P预期(％) | 110Ad且≤1.60 |
| 皮带煤流运量 | 约1500t/h |
| 采样方法 | 例行子样数双份采样法 |
| 样品对数目(np) | 10 |
| 采样单元煤量 | 约1500t |
| 子样点分布 | 时间基布点 |
| 例行初级子样采样间隔 | 5min |
3、试验所用煤炭：灰分约23.34％。
4、试验过程：按照本发明的采样方法采取双倍子样数目，采取的子样通过制样后的留样按奇偶数目分别合并成两个试样，各自标记为“单”样和“双”样，构成一对试样。重复以上操作，共收取10对试样。对所收取的试样分别按照GB474的规定制备成分析试样，测定其分析水分Mad和灰分Aad并计算出Ad，结果见表3。
5、数据处理：
由于试验用煤Ad为23.34％，110Ad＝2.33％，因此取P预期＝1.60％。
采样精密度波动范围：
对于单个采样单元：P＝0.799(％)
上限：an×P＝1.75×0.799＝1.40(％)
上限：a1×P＝0.70×0.799＝0.56(％)
采样精密度波动范围：(0.56～1.40)％，上限(an×P)≤P预期，说明本发明的采样精密度优于预期(标准)要求。
表3采样精密度测定试验数据
综上所述，本发明所提供的用于火车来煤的全自动煤炭采制样方法采用全断面采样方式，采样完整，煤样具有代表性，确保化验结果真实反映原煤质量，人为因素影响小，采样误差小、效率高，采样精密度符合国家标准。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。
Claims (5)
1.一种用于火车来煤的全自动煤炭采制样方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)在输煤皮带的头部安装采样机构，在火车卸煤输送过程中，采样机构的来煤检测器检测到煤流后，采样机构启动并进行间歇采样，每隔一个时间周期采样斗旋转一周横向切过从卸煤皮带的煤流上沿煤流长度方向或厚度方向截取完整煤流横断面，采集到的样煤由溜管输送至给料系统；
2)在来煤检测器检测到煤流的同时，联合制样机启动，给料系统将样煤输送到联合制样机中，联合制样机对子样进行一级混匀破碎缩分，得到粒径≤13mm或≤6mm的全水分样煤，粒径≤13mm或≤6mm的全水分样煤进入第一集样器中；
3)一级破碎缩分后的全部余煤继续在联合制样机中进行二级混匀破碎缩分，得到粒径≤3mm的分析样煤，分析样煤进入第二集样器中；二级混匀破碎缩分后的全部余煤回收处理。
2.根据权利要求1所述的用于火车来煤的全自动煤炭采制样方法，其特征在于：所述步骤1)中采样的时间周期为10s～60min。
3.根据权利要求1所述的用于火车来煤的全自动煤炭采制样方法，其特征在于：所述步骤1)中的采样机构每次采样量为50～300kg。
4.根据权利要求1所述的用于火车来煤的全自动煤炭采制样方法，其特征在于：所述步骤2)和步骤3)的制样时间分别为15～60s。
5.根据权利要求1所述的用于火车来煤的全自动煤炭采制样方法，其特征在于：所述采制样方法适用于烟煤、无烟煤、褐煤及煤矸石的火车来煤的采样和制样工序。
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