汽車煤機械采樣裝置性能測試與保養

儲華山

（大唐淮南洛河發電廠煤檢中心， 安徽淮南 232008）

汽車煤機械采樣裝置性能測試與保養

儲華山

（大唐淮南洛河發電廠煤檢中心， 安徽淮南 232008）

通過大唐淮南洛河發電廠應用的汽車煤機械采樣裝置應用實例，介紹了汽車煤機械采樣裝置的性能測試過程、測試結果分析以及基本的維護保養措施，為汽車煤機械采樣裝置的合理使用提供了參考經驗。

機械采樣； 偏倚試驗； 維護與保養； 性能測試

1 引言

近幾年隨著煤炭價格的不斷上漲，火力發電廠的燃料成本占總成本的80%以上，如何通過加強煤質管理降低燃料成本，當前尤為重要。煤炭質量分析將評價入廠煤是否符合機組設計煤種，是否符合燃料合同的約定值，同時為燃料的參配提供依據。為了把好煤質驗收關，采用汽車煤機械裝置采取煤樣不僅降低了工人勞動強度，也提高了采取煤樣的代表性。但為了更好的驗證和發揮汽車煤機械裝置的應用效果，對其進行性能測試、評估和使用的維護保養尤為重要。為此，本文以大唐洛河發電廠引進的兩臺汽車煤機采樣裝置為例，介紹其性能測試、評估和維護保養的過程，希望能給使用汽車煤機采樣者以借鑒。

2 汽車煤機采樣裝置的性能試驗

2.1 試驗煤機采樣裝置基本參數

裝置型號5E－CYQ，其執行標準為GB/T19494－2004，適用于各通用車型，收到基水分≤16%，最大采樣深度為距車廂底板50 mm，采用PLC自動或半自動或手動方式控制，采樣頭開口尺寸300 mm，采用密封錘式破碎和鏈條刮板式縮分，出料粒度＜13 mm。

2.2 偏倚試驗

為了掌握汽車煤機采樣裝置所采煤樣和參比煤樣在灰分和全水分方面是否存在顯著性偏倚，我們設計了偏倚試驗。試驗按GB/T19494.3—2004《煤炭機械化采樣第3部分：精密度測定和偏倚試驗》規定進行。選用的煤炭為篩選煤，干基灰分約38%，全水分約8%，標稱最大粒度50 mm。

2.2.1 試驗程序

采樣機采樣：用采樣機隨機采取隨機深度初級子樣，并通過采樣機制樣系統，收集機采的留樣。

參比法采樣：在采樣機所采的子樣點附近且煤炭狀態未被擾亂的部位，人工鉆取參比煤樣。采樣時，收集采樣筒內的全部煤樣，阻擋采樣筒插入的煤粒按左半圓取右半圓舍或相反的方式處理。

重復上述操作，共采取30組試樣。按GB474分別將所有的機采樣和參比樣制備成一般分析試驗煤樣、全水分試樣。所有制樣過程的縮分均采用二分器進行。分析煤樣測定Mt、Mad、Aad，并計算出Ad。

2.2.2 試驗結果與分析

通過對30組試樣試驗測定，得到30組試驗數據，見表1。

表1 灰分和全水分偏倚試驗數據

統計分析：機采樣與參比樣灰分差值平均值＝－0.268 3；標準差Sd＝0.561 6；機采樣與參比樣灰分差值平方和∑d2＝11.308 1；機采樣與參比樣水分差值平均值d＝－0.61；標準差Sd＝0.1882；機采樣與參比樣水分差值平方和∑d2＝12.19。

離群值檢驗由表1所列數據，第29組灰分樣品dmax＝－1.4%與第14組水分樣品dmax＝－1.2%可疑，利用科庫倫最大方差準數C判斷是否為離群值。

灰分判定C＝（－1.4）2/11.308 1＝0.173 3；全水分判定C＝（－1.2）2/12.19＝0.118；由GB/T19494.3表9可知，C0.01，30＝0.363＞C，故可疑值均判斷為非離群值，予以保留。

差值獨立性檢驗。由GB/T19494.3表13查得n1＝n2＝15時，L＝12；u＝20；該組數據r為14，L≤r≤u，說明機采樣和參比樣間干基灰分的差值具有相互獨立性。同樣的方法得出r＜L，說明機采樣和參比樣間全水分的差值不具有相互獨立性。

最大允許偏倚（B）。灰分最大允許偏倚（B，干基灰分）設定為1.00%，全水分最大允許偏倚（B，全水分）設定為0.80%。

樣本容量核對。根據采樣機機采留樣和參比試樣干基灰分差值d的標準差計算公式：

結合表1數據，可得g＝1.0/0.561 6＝1.780 6；由GB/T19494.3表10查得，npr＜10，灰分采30組樣品滿足標準要求，可進行統計分析。同樣的方法得出全水分采30組樣品滿足標準要求，可進行統計分析。

采樣系統顯著性偏倚檢驗（相對于B＝1.00%）。因為灰分偏倚d＝－0.27%，全水分偏倚d＝0.61%，|d|＜B，所以進行以下檢驗：自由度＝np－1＝30－1＝29，查GB/T19494.3表12得t（β）（單側）＝1.669。再結合公式（2）可得：

灰分tnz＝7.12＞t（β），故系統的灰分偏倚顯著不大于B（B＝1.00%）。

全水分tnz＝5.532＞t（β），故系統的水分偏倚顯著不大于B（B＝0.8%）。

由GB/T19494.3表12查得自由度為29時，t（α）（雙側）＝2.045。

由公式（4）可得：灰分tz＝2.63＞t（α），故|d|與零有顯著性差異；全水分t z＝17.762＞t（α），故|d|與零有顯著性差異。

計算系統存在的最大偏倚

根據公式（5）可得：灰分最大偏倚B′＝0.44%，n＝30時對于該試驗煤種，系統存在的最大灰分偏倚（B′）在95%的概率下為0.44%；全水分最大偏倚B′＝0.67%，n＝30時對于該試驗煤種，系統存在的最大水分偏倚（B′）在95%的概率下為0.67%。

2.2.3 汽車煤采樣機綜合性能評定

通過按照GB/T 19494.3《煤炭機械化采樣：偏倚試驗》對汽車煤采樣機進行的性能試驗及其數據分析得出如下結論：

灰分偏倚：相對于最大允許偏倚（B，干基灰分）為1.60%，采樣機系統不存在灰分實質性偏倚；對于該試驗煤種，系統存在的最大灰分偏倚在95%的概率下為1.10%；采樣機采取樣品灰分與參比樣品的差值的平均值與零有顯著性差異。對于該試驗煤種，采樣機采取樣品干基灰分與參比樣品的差值的平均值（d）為－0.67%。

水分偏倚：相對于最大允許偏倚（B，全水分）為0.8%，采樣機系統存在不大于B（B＝0.8%）的水分偏倚；對于該試驗煤種，系統存在的最大水分偏倚在95%的概率下為0.67%；對于該試驗煤種，采樣機采取樣品全水分與參比樣品的差值的平均值（d）為－0.61%。

3 日常維護和定期檢查

汽車煤采樣機運行參數不能隨意變動，否則可能導致不可接受過大的偏倚。因此要求加強采樣機的日常維護和監控。

確保來煤最大粒度符合采樣機的設計要求。

定期進行偏倚試驗，特別是當關鍵部件更換后（如采樣頭、篩板、縮分刮板等）務必進行偏倚試驗。

要建立采樣比控圖（采樣比＝試樣質量/被采樣煤的質量×1 000），當采樣比超出控制范圍時，應懷疑試樣的有效性，并檢查原因。當采樣比表示在受控時，還要用變異系數作為是否受控的附加條件，當變異系數大于15%表示系統存在問題。

定期核對采樣機布點的隨機性，包括水平面和垂直深度兩個方面。當發現有規律可循應檢查各傳感信號和控制系統是否出現問題。

定期進行采樣頭的開口尺寸和子樣量的校驗，采樣頭的開口尺寸直接影響采樣的代表性，要求開口尺寸達到設計要求，各點子樣量變化應在規定范圍之內。

定期校驗破碎機篩板篩孔尺寸。

定期測量鏈條刮板縮分器的刮板與皮帶間的間隙和縮分間隔，檢查運行中是否留有底煤。

定期檢查整機的密閉性，防止發生水分偏倚的出現。

當前電力用煤是一種很不均勻的大批物料，不論從粒度還是質量上都很不均勻，這給煤炭質量驗收帶來很大的困難，機械化采樣裝置在煤質驗收工作中的使用將是煤質驗收工作的發展方向，自從大唐淮南洛河發電廠兩臺汽車煤機械采樣裝置投用以來，為煤質驗收工作提供了一個公平、公正、各方都認可的一個驗收手段，減少了商務糾紛的發生。但是機械化采樣裝置必須經過嚴密的試驗、精心的維護、系統的人員技術培訓，才能確保所采取的煤樣具有代表性，在煤質驗收上真實反應入廠煤質量。

［1］ 中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局、中國國家標準化管理委員會.煤樣的制備方法（GB 474－2008）［M］.北京：中國標準出版社，2008.

［2］ 段云龍，韓立亭.煤炭機械化采樣實施指南［M］.北京：中國標準出版社，2008.

［3］ 孫凡.煤質檢驗中的灰分測定［J］.山東煤炭科技，2011，（3）：140－141.

［4］ 樂輝，萬曉梅.全水分煤樣制備與燃煤水分測定的探討［J］，煤炭技術，2001，（4）：31－32.

［5］ 張菊軍.煤水分快速測量方法研究［D］.北京：華北電力大學，2007.

Performance Test on Car Coal Mechanical Sampling Device and its Maintenace

CHU Hua－shan
（Coal Inspection Center，Datang Huainan Luohe Power Plant，Huainan Anhui232008）

In term of the use of coal car mechanical sampling device in Datang Huainan Luohe Power Plant，the paper amply introduces theperformance test on it including test steps，test result analysis.Finally，methods of maintenance and cares of the device are given，which provides some constructive reference for its use.

mechanical sampling；bias experiment；maintenance；performance test

TQ533.2

B

1671－4733（2011）05－0013－04

10.3969/j.issn.1671－4733.2011.05.005

2011－10－10

儲華山（1975－），男，安徽岳西人，助理工程師，從事煤質檢驗工作，電話：13605541030。