自动采制样装置在输煤皮带实施方案的探讨_输煤皮带安装方案

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自动采制样装置在输煤皮带实施方案的探讨工程概况

沙角A电厂输煤系统原入厂煤、入炉煤的采样工作由于系统原设计无采样装置，均采用人工采样方式进行采样，其中入厂煤采样分别在#1码头的#1A/B皮带和#2码头的#0A/B皮带进行人工采样；入炉煤在输煤#9A/B皮带进行人工采样。2 新增入厂、炉煤自动采样的必要性分析

对于火电厂70%的以上的发电成本都在燃煤上，而煤质的好坏又直接影响到锅炉的效率及其它辅机的运行效果，更是直接跟电厂的运营成本息息相关，故如何控制并检验入厂煤和入炉煤的质量，将是电厂成本控制的关键和锅炉正常运行的保证。而我厂自投产以来，入厂煤、入炉煤未配置自动采样装置，目前一直采用人工采样，这不符合现代化生产管理要求。

由于人工采样无法采取皮带的整个横断面，并有人为主观因素的作用，采制的煤样不能真正有代表性，偏差大、可信度差，不能得到一个使供需双方都能够十分满意且科学的煤样。另外工人长期在高速行走的皮带边进行采样，安全系数低，现场环境恶劣，不符合安健环要求。而机械化采制样设备采取的煤样因其独有的科学性、代表性、真实性和可信性而得到大多认可。机械采样的优点在于：

(1)机械化采制样设备可以实现全段面采样，采取的煤样量大，使煤样更有代表性；人工采样在运行中的皮带上进行，很不安全，不符合安健环要求；(2)人工采样有人为因素，且有主观行为，而机械采样是随机的，使取样更有代表性；

(3)往复式采样头对大块煤具有一定的破碎功能，可避免人为采样时不取大块而造成的采样偏差，使采得的煤样更真实、更有代表性；(4)机械化采制样设备兼有采样和制样功能，采样和制样同步进行，大大缩短了采制样时间，提高了采制样效率；

(5)人工采样由于采样必须在整个卸煤过程或上煤过程中进行，每6min采一次煤样，其采样工作量和监督工作量非常大，而采用机械化采制样，可大大降低工人的劳动强度，改善工人的工作环境；(6)采用机械化采制样设备，可以减少人员编制，提高管理效率。因此，为提高我厂入厂/入炉煤煤质参数化验的准确度，必须采用科学的采制样方法，消除入厂煤和入炉煤质量大幅波动和人工采样所带来的误差，因而加装自动化采样装置就显得非常必要。3.自动化取样装置的技术要求(1)额定工作电压

a)供电主回路：AC380V b)控制电路：AC220V、DC24V

(2)供电额定频率：50Hz(3)防护等级：

室内 IP4X

室外 IP6X(4)入厂煤采样数量：按每艘船装载5万吨采取煤样(5)入炉煤采样数量：按每天上煤12000吨采取煤样(6)入厂煤最大粒度：300mm(7)入炉煤最大粒度：30mm(8)煤最大湿度：16%(9)采样头采用每次截取一个煤流全断面的采样方法，接斗的开口尺寸至少为被采样煤的最大粒度的2.5-3倍。

(10)入厂煤采取全水分及分析煤二种煤样，进行二级缩分，全水分与分析煤的煤样比例为7：1.(11)煤样的最大粒度为300mm(12)采样桶每桶可装煤样为60kg，采用自动换桶流程，并有自动称重功能，每装满一桶，在装满煤样的桶上打印有桶编号、煤种、采样地点、重量、粒度、收样和制备时间等。4 采制样方案比较 4.1 采样方式

由于来煤煤粒较大，目前采样主要有皮带头部采样与皮带中部采样二种方式，皮带中部采样有抓斗式和刮板式二种。采样的标准是要求截取一个全断面的煤样，对于煤粒较小时（300mm）时，第一种采样方式，可满足全断面的采样，而第二种方式，由于大块煤取样时会向左右两侧移动，煤样中未能取到大块煤，不满足全断面的取样，而我厂燃煤品种杂乱、质量不稳定、部分船煤含硫量高、热值偏低且三大块偏多，根据我厂目前情况，入厂煤不适宜采用第二种取样方式，入炉煤由于经过了碎煤机粉碎后，煤粒较小，因而可采用皮带中部采样，但考虑到运行规程、检修文件包及运行操作的不一致，为管理方便，建议入厂/入炉煤均采用同一种采样方式； 4.2 破碎缩分

制样有一级和二级破碎缩分工艺，目前一级破碎缩分工艺，制样后最大出粒度没有达到要求；而二级破碎缩分，除满足最大出粒度要求外，最好采用立式破碎和缩分，比卧式设备不容易造成堵塞，对于我厂输煤皮带站原设计无自动采样设备的环境比较适合，可节省设备空间和节约成本。推荐的新增入厂煤、入炉煤自动采样方案

(1)系统组成：入厂/入炉煤自动采样装置由PLC控制，可做到程序控制和手动控制两种方式，皮带煤取样装置由采样头、给料机、破碎机、二级缩分器、集样器、余煤返排、电气控制系统等组成。原计划入炉煤采样装置采用两个采样头、共用一套制样系统的布置方式，但由于需采用配煤掺烧，两条皮带需同时运行，因而需加装各两套独立的采制样装置。

(2)自动采样方式：采样机构由电机驱动，将煤皮带输送机上的原煤取得一个完整的全断面煤样，采样头采取的煤样经由给煤螺旋机均匀输送到细粒破碎机进行破碎，破碎后得到样煤的最大粒度≤13mm和≤3mm两种样，破碎后的细煤进入旋鼓式缩分器进行缩分，经缩分的煤样落入集样瓶中完成制样步骤，缩分后的余煤经落料管到斗提机，煤样由斗提机提升至一定高度后经螺旋机落入皮带机下游完成余煤返排工作。

(3)采样头：采样头由采样机构和带防尘罩的钢结构件组成，装在钢结构架上。由制动电机驱动和停止采样头。采样头全断面取样，并在每次行程的终点卸料，确保煤样全部落入不锈钢集煤槽内，全过程不会损失煤样。采样头每次最小采样量大于30㎏，采样头每两次采样时间间隔可根据要求可调,并能满足无人值守也能自动运行的要求。

(4)给料机构：给料机构为封闭式进料皮带给煤机，具有给煤量自动调节装置，装有可自动卸铁的电磁除铁器，与物料接触部分用不锈钢制作，封闭式进料皮带给煤机工作性能可靠，并能有效地防止粉尘散发并减少系统水分损失，系统水分损失率

(5)联合制样机：联合制样机由一复合结构的立式破碎机和与其配套的专用无级可调缩分器组成，其工作原理及过程如下：由电动机带动立式破碎机的主轴转动，物料通过下料斗落入破碎机的工作腔，物料中的大颗粒首先被工作腔上部的摆锤及衬板反复撞击、碾压，在继续下落的过程中又被工作腔下部的多层刀片进一步破碎成粉状及极小的颗粒，在这一过程中物料同时被均匀的分散在工作腔下部圆环状的出料口，落入缩分器内，其中一部分进入煤样口，落入密闭的集样装置，余煤通过溜管直接流入皮带下游，被输煤皮带带走，煤样量可通过调节装置进行调整，使之得到一个需要的、稳定的缩分比例。破碎机具有防止发生堵煤的功能，允许最大含水量为＞16%。缩分器由不锈钢制作，缩分比为：1/10:1/100（可调），煤样水份＞15%，缩分器内不会发生粘结、堵塞等现象。

(6)集样器：集样器定位准确，密封，不损失水份。当集样罐满时（采样80次），自动换罐，使用集样罐在上位机控制系统中有适时记录，可查询并能打印记录。

(7)煤流管道斗：所有煤流管道、斗均用不锈钢制作。采制样装置运行轴承温升不大于35度，空载噪声不大于85dB。6 结论和建议

若采用机械化采制设备，对于一个电厂来说，其经济效益非常明显，而且采用自动取样，对皮带输煤的质量状况有了科学的验证数据，可以避免对高质煤不加价、超灰煤不降价或索赔现象的发生，杜绝不合格品的出现，避免或减少双方的经济纠纷，具有很大的经济效益和社会效应；另外采用机械化采制样设备，对于电厂的管理者来说，可以实现随时了解并掌握入厂煤的煤质状况，使管理者的管理更加得心应手，避免了中间环节的时间差及人为因素造成的煤质偏差。