摘要：介绍了5E－CY96型汽车燃煤采样装置的构造、特点和投运前的调试情况，对火电厂入厂煤机械采样装置能否代替人工采样进行了分析，并对该装置提出了改进意见。
关键词：燃煤；机械采样；调试
0 前言
江西省产煤区主要集中在萍乡、丰城和乐平地区。这些地区的火电厂，如萍乡、新余、分宜、丰城、景德镇等电厂，大部分使用本地区的煤炭，除用火车运煤外，还大量采用汽车进煤。汽车进煤与火车进煤相比有许多不同的特点，比如单批量少、矿点多且分散，因此造成计量、采样、制样、煤场调度、化验等工作量的成倍增加，又因为汽车进煤多为产量较少的小矿，煤炭质量变化较大，严把煤质检验关口成为当务之急。萍乡电厂用汽车进煤量大（平均日进汽车煤约200车），占其总进煤量的60％以上，因此省电力公司选择萍乡电厂安装首台汽车机械采样装置。该装置于1998年3月安装，经过初试、改进、完善，又经过多次试验，于1998年12月正式由“国家电力公司江西发电用煤质量监督检验中心”调试和验收，在调试期间，同时进行了人工采样对比。
1 采样装置的组成和工作原理
该装置主要由大车、小车、采样头、液压泵、转动机构、升降机构、接料斗、控制柜等组成。大车可在构架导轨上作纵向移动，小车可沿大车的导轨作横向移动。四只采样头位于小车端部，开口装有铁爪，其内径为148mm，通过液压泵控制采样头铁爪的打开和关闭，马达带动采样头转动，升降机构控制采样头上下，升降距离为1．05m3。采样头采集的样品通过接料斗接收。整个采样过程由控制柜控制。
燃煤汽车采样装置的工作房装有采样机轨道。大车、小车在轨道上可前、后、左、右行走，确定采样机的具体位置。采样头上下运动，采集不同深度的样品。采集样品时，首先关闭采样头端部铁爪，电机启动，采样头转动，钻入煤层，当到达一定深度时，打开铁爪，继续下降；关闭铁爪，采样头提起，把采集到的样品送到样品斗中。取出煤样，送交化验室制样和化验。
2 采样装置的调试
2．1 主要技术数据的测试
萍乡电厂主要燃用烟煤，另有少量无烟煤。从煤的品种看，有原煤、筛选煤、洗煤等，供煤矿点多，煤质波动大。输煤汽车一般为国产东风车。经测试该装置适用在4－12吨卡车（包括翻斗车）上采样，即对萍乡电厂所有汽车进煤都可采用，最高适应全水分达16％，采样不受煤质波动影响。在调试中，煤样干燥基灰分（Ad）波动范围为18％－52％。采样头采到的样品中最大粒度为65mm，采样量2－ 4kg。采样头最低降到离地面1．55m，而汽车车箱离地面最高为1．35m，故可确保采样头不碰车箱板，采样头最高升到距地面2．6m，有效采样范围为6×3×1．05m3，采样头内部无论水分大小均不粘煤，整个采样工作在70s内完成。就整机而言，连续工作五天未出现故障，各部件，包括电机、液压泵运行良好，达到设计要求。
2．2 采样精度试验
确定当天进煤量最大的一个矿点（兴剑矿），共有7台汽车送煤。六个煤样桶，编为1—6号，七台车每次采一个子样，循环倒入煤样桶中，以一天送煤为一个批量，然后把六个样品进行制样化验。
分析化验结果，按干燥基灰分计量，列入表1： 
据国家标准GB475－1996中规定，六分样法试验采样精度极差范围在1．2－4．9A之间（其中A为采样精度，当Ad≥20％，选为2），即该样采样精度Ad极差应在2．4－9．8范围之内。上表统计该样的极差为4．21％，符合要求，该采样装置达到期望精度。
按公式计算出六分样法的采样实际精度：
实际采样精度为1．77，少于国家标准规定的2％（绝对值），该采样装置的精度合格。
3 机械采样和人工采样情况对比
萍乡电厂燃料管理工作一向严格，其中入炉煤机械采样在我省投入最早，至今已连续使用了4年。煤炭由卖方市场转入买方市场后，萍乡电厂与矿方达成协议：规定在汽车卸煤之后进行采样，一车采取一点，如发现煤质问题，可根据实际情况采取，以此化验结果为煤款结算依据。该采样装置能否取代人工采样，必须通过一系列试验来判断。煤炭在装车时，由于煤炭颗粒的离析作用，差煤一般装在汽车的中、底部，上部的煤质相对较好，因煤车表面不是平面，采样头无法准确确定采样的深度，只能从采样头距离地面的高度进行计算。为此，我们选定距地面不同高度进行采样，结果列于表2：
从表2可知，当采样头距地面1．90m时，煤样的灰分测定结果5个样品均小于人工采样。当采样头降到距地面1．8m时，情况发生变化，测定灰分结果，机械采样很接近人工采样。采样头再降到距地面1．6m时，五个样品测定灰分结果，机械采样有两个矿大于人工采样，两个矿的结果较接近，一个矿人工采样大于机械采样。这些数据说明，在汽车卸煤后采样，人工采样不一定能采到较差的煤，但机械采样能够做到，基本上能反映一批煤的质量。人工采样受人为因素的影响，主观随意性大，且劳动效率低，难以采到具有代表性的煤样，不能准确反映一批煤的质量。因此，投运机械采样很有必要，可有效减少厂方与矿方的煤质纠纷。
4 存在的问题与改进意见
该采样机是我省第一台机械采样装置，也是长沙煤质电脑仪器厂生产的首台装置，因此在设计和使用中还存在一些问题，需要进一步改进：
4．1 减少采样头外部接口，采用全密封，可减少粘煤。改四个采样头为单个采样头、任意点、任意深度采样，采样头活动范围要更大一些，达到同时对两台汽车采集样品。
4．2 虽然是机械采样，但还是由人控制，按人的意志选择采取某一个样点。建议改为由电脑布点，完全消除人为因素，全自动采样。同时，可考虑用一台控制器控制二台采样机，这样，可加快采样速度，提高工作效率，最终用机械采样完全取代人工采样。
4．3 为确保采样机工作安全，要有明显的停车线和指示信号。可在装置下面装一个数字输入器，与上面控制器联接，由司机把车号输入电脑中，每天采样情况，由电脑自动记录并打印。
4．4 采样装置应设计扶梯，便于人员上去检修。
5 结束语
综上所述，该装置除某些地方需进行改进和完善外，更重要的是转变观念，适应市场经济需要，切实加强采样工作的管理，只有这样才能保证燃煤机械采样装置完全取代人工采样，使之长期正常工作。
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