针对电厂来煤的采样装置试验研究

王健　王维　周欣伟　石玉龙　马海瑞　汤丰瑞

【摘 要】本文针对电厂入厂煤汽车机械采制样设备性能试验过程中存在的问题，对采样头、电厂来煤进行试验研究。试验结果表明：调整后的采样装置针对指定煤种的偏倚试验合格。

【关键词】煤炭；代表性；整机系统偏倚；采样偏差

0 前言

煤炭是重要的能源和化工原料，在人们的日常生产、生活中占有极其重要的地位。对于依靠煤炭为燃料的火力发电企业来说，随着煤炭占据发电成本比例的持续攀高，让我们越来越清楚地认识到了煤炭管理的关键性、经济性、重要性。入厂煤验收又是煤炭管理工作的重要组成部分，它既是确保发电机组安全稳定运行的风向标，同时又是掌控着企业经济命脉的动力源。煤质鉴定是煤炭按质论价的基础，而采样则是煤质鉴定中最基本最关键的一环。

煤质分析结果的可靠性，很大程度上取决于所采样本煤样的代表性，所以在煤炭检测过程中，首先要做好煤炭采样工作。本文以某电厂为研究对象，开展入厂煤汽车机械采制样设备性能试验的研究，通过性能试验和对电厂来煤的分析，提出具有针对性的调整方案，并再次开展性能试验，两次试验结果分析表明调整效果较好。显然，如采样不准确，则煤质鉴定的其他环节制样、化验等，不论做得如何准确，都将是无效的。

1 性能试验

该厂采样装置设备为桥式汽车采样机，由旧采样装置改造而成，该装置由采样头、一级缩分器、初级给料机、破碎机、次级给料机、二级缩分器、斗提机等组成。

该电厂来煤矿点多元化，多达20个矿点，所有矿点来煤标称最大粒度基本小于13mm。性能试验选用的煤为粒度<13mm的无烟煤。项目组成员对采样、制样、化验全程参与把控，排除人为操作给试验结果带来的误差。

2 第一次性能试验

2.1 性能试验结果分析

整机系统偏倚试验结果：根据委托方确认，机械采制样装置最大允许偏倚值B设定为0.8%，根据计算，差值平均值的绝对值= 0.6035%

tnz

缩分机系统偏倚：缩分系统偏倚试验在于检验机采样经过破碎缩分后，落入样品收集器中的留样与参比值之间是否存在明显的偏倚。试验将留样和弃样制成一般分析试验煤样，测定试样的干基灰分，参比值根据系统的缩分比加权平均而得。缩分系统留样与参比值之间的差值平均数=-0.1500%，查t值表自由度n-1=19、显著性水平为0.05的双尾tα值为2.093，认为缩分机系统可接受为无偏倚。

试验结果分析：从图中可以看出本次性能试验整机系统偏倚结果数据大多数为负值，且缩分器系统偏倚能较好的满足要求。根据分析，问题极有可能出现在采样头上，采样头裸露在外部的螺旋钻，在旋转的过程可能造成部分较大颗粒的煤排斥的情况。致使样本不具有代表性，造成采取的样本灰分值偏小，因而造成此次性能试验结果。

2.2 煤质各粒度级灰分分析：

通过以上分析可知相对较大粒度的煤样可能灰分值会更大，为证明此结论，针对电厂来煤情况，人工采取煤样，分别筛分，得到各个粒度级的煤样后，分别制备到0.2mm的一般分析试验，进行化验。

试验结果分析：各个粒度级的灰分值相差较大，3～13mm试验煤样质量约占总煤样质量的1/3，Ad值都超过40%，以矸石成份居多。故掺配过程中可能存在粒度离析，来煤均匀性较差，采样时采取的<3mm的煤样居多，致使采样头采取的样本不具有代表性，造成类似此次性能试验的结果。

3 设备调整

采样偏差占总偏差80%，所以采样头作为煤验收的第一环节至关重要。针对此煤种，采样头如果存有缺陷，造成采取的煤样不具有代表性，则制样、化验工作无任何意义，见图2。

将采样头裸露在外的部分改装于套筒内，调整结果见图3，防止采样头旋转时排斥较煤样，使其采集的样本更具有代表性。

4 调整后性能试验

设备调整之后进行第二次性能试验，试验用煤与第一次性能试验用煤保持一致。采样深度、缩分器频率等其他参数均保持不变。

显著偏倚条件：偏倚试验的原理，是对同一种煤采取一系列成对试样，一个用被试验的采样系统或其部件采取，另一个用一参比方法采取，然后测定每对试样的试验结果间的差值，并对这些差值进行统计分析，最后用t检验进行判定[1]。

试验数据进行统计分析可知，采样头改造前tnz=0.870，tnz

5 结论

采样装置经过调整后得数据与调整前的数据对比，结果分析表明，针对该电厂来煤，采样机经过改造后，能较好的适应该厂来煤的验收。所采制留样煤样能代表真实煤样，达到煤炭采样要求。

燃煤机械采样设备，从技术上认为应该参照电厂的锅炉或者制粉系统，它存在着煤质的适应性，故采样设备技术上存在“设计煤种”。应根据电厂的实际来煤情况、来煤煤质（如水分、粒度、灰分、硬度等）进行专门的工艺方案设计，确保电厂设备的性能与质量。

【参考文献】

[1]GB/T 19494.3-2004 煤炭机械化采样第三部分：精密度测定和偏倚试验[S].

[责任编辑：杨玉洁]