电厂煤炭采样方法的分析与应用

于守民

【摘 要】电厂入厂煤煤质检测主要为商业结算提供依据，基于采样在检测环节中的重要性，以实例详细阐述了影响采样误差的因素及应对措施，重点探讨了皮带煤流机械化采样和煤堆采样方法的应用，指出了煤炭机械化采样的优越性和人工采样的必要性。

【关键词】煤炭;采样方法;应用

在煤质检测各个环节中，如果用样本方差来表示误差的话，采样误差占80%，真正的关键是采样环节，严格执行采样操作规范、采用合理的采样方法意义重大。

1采样

从大量煤中采取具有代表性的一部分煤的过程，叫采样。采样的基本要求，是被采样批煤的所有颗粒都可能进入采样设备，每一颗粒都有相等的几率被采入试样中。火电厂煤炭采样包括入厂煤煤样、入炉煤煤样、制粉系统煤粉煤样以及与煤有关的燃料产物飞灰等。本文只要探讨用作商业结算的入厂煤采样。

2影响采样误差的主要因素

除了煤质特性外，煤样代表性与采样方法的选择及采样操作关系密切。对一个采样单元来说，子样数要满足采样精密度的要求;每个子样的质量应符合标准的规定;采样点要合理分配与正确定位;要使用适当的采样工具或机械。采用提高采样的机密度来增加子样质量，远不如增加子样数有效果。无论是人工采样还是机械采样，均不得存在系统偏差，这一点极其重要、人工采样受生产安全、人力体力、工具使用、操作技术等因素的影响，代表性受限，效率不高。机械采样正被普遍推广。当然设备故障时，仍然需要人工采样作补充。

3采样方法的合理应用

煤的人工采样和机械化采样都有相关标准规定，而在电厂实际操作中，需要根据不同情况选择相应的采样方法，其目的都是为了得到双方共同认可的有代表性的煤样。

3.1移动煤流采样

运输工具顶层采样，存在样品的代表性和攀爬运输工具的安全风险。如果来煤有意分层装运，上层是好煤，下面是差煤，那么顶层采样无法取到有代表性的煤样。因此，大煤量作业尽可能在移动煤流中采样。移动煤流采样，分为人工采样和机械化采样。由于电厂入厂煤皮带的带速、煤流量等均超出人工采标规定的条件，而停皮带采样方法工作量太大，日常不采用。目前，太多数电厂安装入厂煤样机械化采样装置。

3.1.1煤流机械化采样实践

某电厂采用铁路运煤，以往采用火车车顶采样方法，耗时耗力，如果遇到雷雨、冰雪以及极热天气还得暂停采样。自从投用了皮带煤流机械化采样装置，采样的安全性和规范性有了质的提高。

当然，机械化采样装置的投运并不是一帆风顺的。最初，采用一级采样、一级给料、一级破碎、二级给料、二级破碎、二级给料、一级缩分和斗提机余煤返回系统组成。由于系统过于复杂和技术不到位，经常发生堵煤，造成装置无法正常运行。经过多次改进，合理减小一级采样头开口尺寸（从750mm逐步改进250mm）、将二级破碎精减成一级破碎、将余煤返回系统由提升机改成经小皮带输送至主输煤皮带，最终运行良好，顺利通过验收。目前，单台投运率达到90%以上（两路采样装置可以切换），实际采样率达100%。

改造成后的皮带机械采样系统由一级采样器（一级采样头）、一级皮带给料机、一级破碎机、缩分皮带机、二级采样机（缩分器）、集样罐、余煤返回皮带组成。主输煤皮带宽1600mm、带速3.15m/s、额定流量2500t/h，一级采样头开口尺寸250mm，采样头圆弧板与输煤皮带间隙6mm左右。缩分皮带宽400mm、二级采样头（缩分器）开口尺寸40mm，采样头圆弧板与缩分皮带间隙6mm左右。初级采样头间隔120s动作一次，延时30秒缩分器开始缩分取煤动作，间隔2秒动作一次，连续动作14次。根据车型不同，3000吨的煤列，一次采样的子样数80至130个不等，子样质量20至50kg不等。经破碎和缩分后，收集到13mm煤样质量达200kg左右。

3.1.2煤流机械化采样影响因素

煤流机械化采样也有诸多因素影响采样误差;（1）采样装置之前输煤系统的喷水（雾）影响煤样的全水分，需要控制噴水量或修正全水分;（2）采样头弧面与皮带表面形状的吻合不佳、间隙太大，需要适时调整，尽可能满足截取皮带煤流一个断截面的要求;（3）煤流尽量均匀，以免煤流层过薄或皮带空走影响采样的代表性;（4）破碎机、给料皮带、收集器落煤管堵煤，需加强巡检或合理调整，煤质过湿过粘的煤炭采用人工采样;（5）落煤管与样品收集器连接不严，水分散失，可以采用软连接会好些;（6）采样系统设备不够严密，有样品晒落现象或样品收集器溢煤;（7）样品粒度偏大，需要经常关注和更换破碎锤;（8）采样设备故障等。应加强机械采样装置的日常巡检和维护，发生故障时暂停卸煤或改用人工采样。因未能及时发现采样装置故障，而部分煤炭未采样即入场或入炉，则采取煤堆煤样参考或根据前港煤报告协商解决，但这种情况是不应该发生的。遇到计划外采购煤炭等特殊情况，需要在火车上和皮带煤流上分别独立采样进行对比。

3.2静止煤的采样

静止煤采样包括火车、汽车、船等运输工具和煤堆的采样。由于技术和安全的原因一般不考虑直接从轮船的船舱采样;直接从静止的大煤堆（高度超过2米）上不能采取仲裁煤样。在日常管理中，遇到一些特殊情况，经双方同意采用特殊的采样方式。

3.2.1火车采样

火车采样一般在顶部布置采样点，挖坑至0.4m至0.5m进行采样。实际操作中，对一些有疑问的煤炭，防止分层装运，可以将车厢顶部采样后，翻卸一部分煤炭，车厢回到水平后再采样，如此往复分层采样。汽车采样方式，与火车采样类似。船顶部采样就很难分层采取了，如可疑，最好在煤流中采样。

3.2.2煤堆采样

煤炭在运输工具或装卸输送过程中一般已经采样，煤堆采样的使用率不高。但是，煤堆采样有其补充采样的用途。某厂，对已经入场的某煤垛（约5000吨）的煤质产生分歧，而该煤垛没有条件进行翻场和装运，经双方同意进行煤堆采样（标称最大粒度25mm）;（1）在煤垛已开掘煤层截面（顶部）均匀布置100个子样点，单个子样质量不低于2kg，采样点采样去表皮挖深0.2米以下;（2）借用铲车，沿地平面在煤垛四周重新开挖八处新断面，各断面开挖作业从垛沿向内推进3米左右，宽约6米左右，在形成的新断面上均匀布点，每处子样点不少于20个。顶部和各新断面取得的合成一个总样。另一次，经双方协商可以对煤堆分层取煤，并在每层表面进行采样，各层的子样合并为一个总样。

结束语

采样是电厂燃煤管理中重要的环节，随着国标的提高，采样技术人员的素质也要相应提高。掌握采样的本质要求，合理应用相应采样方法，是企业安全用煤和经济用煤的有力保障。

（作者单位：华能松原热电有限公司）