王健　王維　周欣偉　石玉龍　馬海瑞　湯豐瑞

【摘 要】本文針對電廠入廠煤汽車機械采制樣設(shè)備性能試驗過程中存在的問題，對采樣頭、電廠來煤進行試驗研究。試驗結(jié)果表明：調(diào)整后的采樣裝置針對指定煤種的偏倚試驗合格。

【關(guān)鍵詞】煤炭；代表性；整機系統(tǒng)偏倚；采樣偏差

0 前言

煤炭是重要的能源和化工原料，在人們的日常生產(chǎn)、生活中占有極其重要的地位。對于依靠煤炭為燃料的火力發(fā)電企業(yè)來說，隨著煤炭占據(jù)發(fā)電成本比例的持續(xù)攀高，讓我們越來越清楚地認識到了煤炭管理的關(guān)鍵性、經(jīng)濟性、重要性。入廠煤驗收又是煤炭管理工作的重要組成部分，它既是確保發(fā)電機組安全穩(wěn)定運行的風向標，同時又是掌控著企業(yè)經(jīng)濟命脈的動力源。煤質(zhì)鑒定是煤炭按質(zhì)論價的基礎(chǔ)，而采樣則是煤質(zhì)鑒定中最基本最關(guān)鍵的一環(huán)。

煤質(zhì)分析結(jié)果的可靠性，很大程度上取決于所采樣本煤樣的代表性，所以在煤炭檢測過程中，首先要做好煤炭采樣工作。本文以某電廠為研究對象，開展入廠煤汽車機械采制樣設(shè)備性能試驗的研究，通過性能試驗和對電廠來煤的分析，提出具有針對性的調(diào)整方案，并再次開展性能試驗，兩次試驗結(jié)果分析表明調(diào)整效果較好。顯然，如采樣不準確，則煤質(zhì)鑒定的其他環(huán)節(jié)制樣、化驗等，不論做得如何準確，都將是無效的。

1 性能試驗

該廠采樣裝置設(shè)備為橋式汽車采樣機，由舊采樣裝置改造而成，該裝置由采樣頭、一級縮分器、初級給料機、破碎機、次級給料機、二級縮分器、斗提機等組成。

該電廠來煤礦點多元化，多達20個礦點，所有礦點來煤標稱最大粒度基本小于13mm。性能試驗選用的煤為粒度<13mm的無煙煤。項目組成員對采樣、制樣、化驗全程參與把控，排除人為操作給試驗結(jié)果帶來的誤差。

2 第一次性能試驗

2.1 性能試驗結(jié)果分析

整機系統(tǒng)偏倚試驗結(jié)果：根據(jù)委托方確認，機械采制樣裝置最大允許偏倚值B設(shè)定為0.8%，根據(jù)計算，差值平均值的絕對值= 0.6035%

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縮分機系統(tǒng)偏倚：縮分系統(tǒng)偏倚試驗在于檢驗機采樣經(jīng)過破碎縮分后，落入樣品收集器中的留樣與參比值之間是否存在明顯的偏倚。試驗將留樣和棄樣制成一般分析試驗煤樣，測定試樣的干基灰分，參比值根據(jù)系統(tǒng)的縮分比加權(quán)平均而得?？s分系統(tǒng)留樣與參比值之間的差值平均數(shù)=-0.1500%，查t值表自由度n-1=19、顯著性水平為0.05的雙尾tα值為2.093，認為縮分機系統(tǒng)可接受為無偏倚。

試驗結(jié)果分析：從圖中可以看出本次性能試驗整機系統(tǒng)偏倚結(jié)果數(shù)據(jù)大多數(shù)為負值，且縮分器系統(tǒng)偏倚能較好的滿足要求。根據(jù)分析，問題極有可能出現(xiàn)在采樣頭上，采樣頭裸露在外部的螺旋鉆，在旋轉(zhuǎn)的過程可能造成部分較大顆粒的煤排斥的情況。致使樣本不具有代表性，造成采取的樣本灰分值偏小，因而造成此次性能試驗結(jié)果。

2.2 煤質(zhì)各粒度級灰分分析：

通過以上分析可知相對較大粒度的煤樣可能灰分值會更大，為證明此結(jié)論，針對電廠來煤情況，人工采取煤樣，分別篩分，得到各個粒度級的煤樣后，分別制備到0.2mm的一般分析試驗，進行化驗。

試驗結(jié)果分析：各個粒度級的灰分值相差較大，3～13mm試驗煤樣質(zhì)量約占總煤樣質(zhì)量的1/3，Ad值都超過40%，以矸石成份居多。故摻配過程中可能存在粒度離析，來煤均勻性較差，采樣時采取的<3mm的煤樣居多，致使采樣頭采取的樣本不具有代表性，造成類似此次性能試驗的結(jié)果。

3 設(shè)備調(diào)整

采樣偏差占總偏差80%，所以采樣頭作為煤驗收的第一環(huán)節(jié)至關(guān)重要。針對此煤種，采樣頭如果存有缺陷，造成采取的煤樣不具有代表性，則制樣、化驗工作無任何意義，見圖2。

將采樣頭裸露在外的部分改裝于套筒內(nèi)，調(diào)整結(jié)果見圖3，防止采樣頭旋轉(zhuǎn)時排斥較煤樣，使其采集的樣本更具有代表性。

4 調(diào)整后性能試驗

設(shè)備調(diào)整之后進行第二次性能試驗，試驗用煤與第一次性能試驗用煤保持一致。采樣深度、縮分器頻率等其他參數(shù)均保持不變。

顯著偏倚條件：偏倚試驗的原理，是對同一種煤采取一系列成對試樣，一個用被試驗的采樣系統(tǒng)或其部件采取，另一個用一參比方法采取，然后測定每對試樣的試驗結(jié)果間的差值，并對這些差值進行統(tǒng)計分析，最后用t檢驗進行判定[1]。

試驗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析可知，采樣頭改造前tnz=0.870，tnz

5 結(jié)論

采樣裝置經(jīng)過調(diào)整后得數(shù)據(jù)與調(diào)整前的數(shù)據(jù)對比，結(jié)果分析表明，針對該電廠來煤，采樣機經(jīng)過改造后，能較好的適應(yīng)該廠來煤的驗收。所采制留樣煤樣能代表真實煤樣，達到煤炭采樣要求。

燃煤機械采樣設(shè)備，從技術(shù)上認為應(yīng)該參照電廠的鍋爐或者制粉系統(tǒng)，它存在著煤質(zhì)的適應(yīng)性，故采樣設(shè)備技術(shù)上存在“設(shè)計煤種”。應(yīng)根據(jù)電廠的實際來煤情況、來煤煤質(zhì)（如水分、粒度、灰分、硬度等）進行專門的工藝方案設(shè)計，確保電廠設(shè)備的性能與質(zhì)量。

【參考文獻】

[1]GB/T 19494.3-2004 煤炭機械化采樣第三部分：精密度測定和偏倚試驗[S].

[責任編輯：楊玉潔]