阿特拉斯煤炭采樣機的應用

江長超（廣東粵電靖海發電有限公司，廣東惠來515223）

阿特拉斯煤炭采樣機的應用

江長超
（廣東粵電靖海發電有限公司，廣東惠來515223）

分析阿特拉斯煤炭采樣機的應用，介紹了阿特拉斯煤炭采樣機的特點、工作原理，重點對其核心的立式聯合制樣機進行探討，研究該采樣機在實際應用過程中的問題以及改進方向。經過實踐檢驗及不斷改進，阿特拉斯煤炭采樣機是設備更新換代的較好選擇。

煤炭采樣機；聯合制樣機；立式破碎機；分析；改進

1　阿特拉斯煤炭采樣機概述

阿特拉斯煤炭采樣機工藝流程和一般煤炭采樣機類似，由采樣機構、給煤機構、制樣機、樣品收集機構、余樣處理等幾個環節組成。根據現場需求，采樣機構可以采用頭部或者中部采樣，余樣可以設計為回送或者到下級皮帶，與一般的煤炭采樣機沒有本質區別。其核心在于制樣機采用了立式聯合制樣機，很好地把破碎和縮分結合在一起，結構簡單、占用空間小、無篩板不易堵煤、密封性能好、水分損失小。

2　立式聯合制樣機工作原理

立式聯合制樣機由復合結構的立式破碎機和與其配套的專用無級可調縮分器組成（見圖1）。立式破碎機包括筒體和主軸旋轉部分。主軸上依層安裝有多組板錘和多組刀片，工作時電動機帶動立式破碎機的主軸轉動，板錘和刀片在工作腔內旋轉。

圖1　立式聯合制樣機

煤樣通過下料斗落入破碎機的工作腔，工作腔上部的多組板錘高速運轉對煤樣除了軸向分散以外，還可帶動煤樣沿圓形筒體作圓周流動。板錘和刀片與筒體襯板之間留有極小間隙，在破碎煤樣的同時又使其不能粘附在筒壁上，具有自清理功能。

煤樣中的大顆粒首先被工作腔上部的板錘及襯板反復撞擊、碾壓，當煤樣流經中部刀片組時，被高速旋轉的多組刀片強烈拋散，破碎，全部煤樣被破碎成均勻混合的≤13mm的煤樣，從而完成一級破碎。

此時，≤13mm的煤樣根據設定的需要量一部分落入一級縮分器的取樣口內，輸送到密閉的樣品收集器中，作為全水分樣。其余≤13mm的煤樣繼續下落，進入工作腔下部。同樣，當其余≤13mm的煤樣流經工作腔下部刀片組時，又被高速旋轉的多組刀片強力攪勻和破碎，全部的煤樣被進一步破碎成均勻混合的≤3mm的煤樣，完成二級破碎。

通過這一過程，≤3mm的分析樣均勻地分散在工作腔下的圓環狀的出料口，落入縮分器內，其中一部分進入取樣口，落入密閉的樣品收集器，作為分析樣。在以上系統工作的過程中，煤樣的精度和顆粒大小取決于立式破碎機電機轉速和破碎板錘、刀片的數量組合，在襯板、板錘和刀片的復合作用下，煤樣在工作腔內不斷的對流、擴散、翻動、破碎，結塊料徹底分散解聚，從而在極短的時間內達到充分的破碎和均勻的混合。

以上兩級破碎和兩級縮分均在同一個密封的工作腔內快速完成（<3秒），不但煤樣的各種參數損失很小，且保證不會丟失煤樣。將二級給料、破碎、縮分這些繁復的工藝流程僅用一臺立式聯合制樣機來實現，完全避免堵煤和復雜的工藝流程所造成煤樣的精確度降低等弊端。

3　立式聯合制樣機性能特點

（1）采用立式多層破碎葉片盤撞擊煤樣，破碎后的煤樣受自重作用向下掉落，取消了篩板。破碎時間短，破碎效率高，不易堵煤，密封性能好，水分損失小。

（2）合理的取樣口設計，無需動力即可完成縮分器的功能，簡單可靠。

（3）整機結構簡單，便于維護和檢修。

4　阿特拉斯煤炭采樣機應用問題

阿特拉斯煤炭采樣機是一種比較新型的煤炭采樣機，經過幾年的運行，對比其他煤炭采樣系統主要有以下幾個方面的問題：

（1）對比其他煤炭采樣系統，容易發生水分偏大的情況；

（2）樣品收集管易發生凝結水的現象，從而造成粘煤、堵煤；

（3）數次發生破碎機電機損壞；

（4）發生過兩次葉片盤斷裂的現象。

5　阿特拉斯煤炭采樣機應用問題分析

采樣機堵煤原因許多[2]，除了對設備的設計及材料的選擇以外。還和煤的粒度分布，煤的水分含量，煤中非煤雜質和采樣機操作和管理有著直接的關系。

（1）粒度分布影響

煤粉粒徑較小吸水能力越強。一旦受潮氣和雨水影響容易堵煤，粘附在設備表面，很難清理同時影響設備表面光潔度，且容易導致二次堵煤情況發生；如果在煤炭中大塊煤比較多并且煤中矸石含量高，容易造成螺旋采樣頭卡住，導致設備損壞。通常采樣機不適合開采尺寸大于100mm，含有大量矸的煤。

（2）水分偏大的情況，一方面是正常的，正是該型煤炭采樣機的優勢所在。因為阿特拉斯煤炭采樣機作為一種新型采樣機，應用范圍遠沒有其他煤炭采樣機廣泛，其系統密封性好，水分損失小，從而導致化驗結果相對其他系統的化驗結果水分偏高[1]。另一方面，樣品收集管發生凝結水的現象可能是導致水分偏高的原因之一，特別是煤炭水分高的條件下。

（3）水分影響

煤炭水分偏高時（>20%），煤炭的水分在破碎時部分水分進入空氣中，在立式多層葉片盤的鼓風作用下，會將破碎機內的濕熱空氣鼓入取樣管，取樣管內的濕熱空氣，被較低環境溫度冷卻，造成有水凝結在取樣管的內壁，引起粘煤、堵煤，甚至會有部分水分進入樣品收集器。可能引起樣品水分不正常偏高。

（4）破碎機屬于沖擊性負載，在電機的選型上一定要嚴格按照要求選用。煤炭取樣又是間歇工作，目前采用的是一個取樣周期，破碎機啟停一次，綜合起來電機的運行工況相當惡劣，從而導致電機容易損壞。

（5）葉片盤運行時受到的沖擊很大，總結發生的兩次故障，葉片盤斷裂的原因一方面是葉片盤的材質存在缺陷，一方面煤樣中存在鐵等堅硬雜物。

（6）運行管理

一旦操作取樣機的工作人員經驗不足，缺少發現問題的經驗與方法，在發生堵煤的情況時不能及時發現，將影響采樣機的代表性。或采樣機操作人員不能嚴格執行采樣機的相關管理制度，沒有按時對設備進行檢查，不能及時發現堵煤，這樣會擴大堵煤的影響。

6　阿特拉斯煤炭采樣機的改進措施

采取相應的措施，避免發生堵煤。加強檢查，及時發現堵煤情況，發生輕微堵時當立即處理，把堵煤的影響降到最低。為了便于清潔煤堵，在需要的位置安裝梯子。提高煤的觀察和清洗口，盡量使堵煤的清潔工作順利進行。

（1）預防性清理

為了解決取樣口的粘煤、堵煤問題，在取樣口設置定期旋轉的清潔裝置，可以較好地清除取樣口的粘附煤樣，確保取樣口暢通。為了防止煤樣管粘煤，煤樣管應選用不銹鋼等材料，并對內壁做鏡面處理，確保光滑，減少粘煤。在管外設置適當的保溫層，防止內壁凝結水。在取樣口附近設置一個通風管到破碎機入口，也可以有效減少破碎機向取樣管的鼓風。

（2）破碎機電機的選型，應按照沖擊性負載選用，并保留適當的富裕度。根據取樣周期的長短，可選擇破碎機間歇運行或者連續運行。如果取樣周期小于3分鐘，建議采用連續運行方式，避免不斷重復啟停對電機的傷害。選用間歇運行方式時，應配置變頻器，保證電機啟停平穩，電流在額定電流范圍內。

（3）為了防止葉片盤斷裂，應對葉片盤進行定期檢查和更換，更換時嚴格按照廠家要求的材質選用備件，并在備件更換前進行材質檢查。最好在破碎機前設置除鐵裝置，防止堅硬雜物進入破碎機。

（4）立式破碎機不允許帶載啟動，應合理設計給煤系統，保證給料時間準確，給料穩定。確保破碎機內清空，破碎機才能啟動，破碎機啟動平穩后，穩定的煤流才允許進入破碎機。

7　結語

阿特拉斯煤炭采樣機作為一種新型的煤炭采樣系統，其核心的立式聯合制樣機，立式多層破碎葉片盤結合合理的取樣孔設計，比較好地解決了制樣系統的密封問題、堵煤問題，大大減小水分損失，性能穩定，運行可靠。

［1］曾長武.火電廠煤質監督與檢測技術［M］.北京：中國標準出版社，2010.

［2］趙亞山.火電廠運煤系統堵煤原因分析及策［J］.華電技術，2010，32（11）74-77.

(編輯：王智圣)

App lication of AtlasCoal Sam p ling M achine

JIANGChang-chao
（Guangdong JinghaiPower Co.，Ltd.，Huilai515223，China）

Analyzed application of the Atlas coalsamplingmachine，introduced the characteristic and working principle of the atlas coal samplingmachine，mainly vertical joint system prototype of the core are analyzed.Research on amelioration of the samplingmachine in the practical application of the processproblemsand the direction of improvement.After the testofpracticeand continuous improvement，Atlas coalsamplingmachine isagood choice forequipment renewal.

coalsamplingmachine；jointpreparationmachine；verticalcrusher；analysis；improvement

TD921.3

A

1009－9492(2015)04－0108－02

10.3969/j.issn.1009-9492.2015.04.029

2014－10－30

江長超，男，1975年生，河南洛陽人，大學本科，工程師。研究領域：卸、輸煤檢修、運行及管理。