燃煤破碎縮分聯(lián)合制樣設(shè)備偏倚產(chǎn)生因素探討

王維　蔣翔斌　鄒臻良　丁波　湯豐瑞

【摘 要】分析了燃煤破碎縮分聯(lián)合制樣設(shè)備造成偏倚的因素，通過試驗(yàn)重點(diǎn)探討了煤樣縮分過程中切割器和破碎機(jī)出料粒度對(duì)縮分偏倚的影響，對(duì)破碎縮分聯(lián)合制樣設(shè)備的設(shè)計(jì)和火力發(fā)電企業(yè)日常煤樣的制備工作具有重要意義。

【關(guān)鍵詞】煤樣；破碎；縮分；偏倚；制樣

【Abstract】This article analyzes the factors of bias caused coal reduction and division combined preparation equipment，and focuses on the influence of cutter and crusher in the sample division，that had important significance in the design of the equipment and the preparation of the coal sample in the heat-engine plant.

【Key words】Coal sample；Sample reduction；Sample division；Bias；Sample preparation

0 引言

煤炭是我國(guó)主要能源，而動(dòng)力用煤作為電力生產(chǎn)企業(yè)最大的生產(chǎn)成本之一。因此對(duì)于火力發(fā)電企業(yè)，入廠煤的驗(yàn)收直接影響到經(jīng)濟(jì)效益。在煤炭的驗(yàn)收過程中，煤樣的制備也是其中一個(gè)重要的環(huán)節(jié)。制樣過程中的誤差直接影響驗(yàn)收結(jié)果。因此，保證制樣環(huán)節(jié)的精密度對(duì)于火力發(fā)電企業(yè)具有重要意義。目前國(guó)內(nèi)常見的煤炭制樣設(shè)備中，破碎縮分聯(lián)合制樣設(shè)備能夠解決人工制樣過程中工作強(qiáng)度較大，工作效率不高的問題，且具有更好的制樣精密度，提高了煤樣的代表性，因此在廣大火電企業(yè)的煤炭驗(yàn)收中的到廣泛的應(yīng)用。本文將對(duì)制樣過程中破碎縮分設(shè)備導(dǎo)致偏倚產(chǎn)生的因素進(jìn)行分析。

1 國(guó)內(nèi)常見的破碎縮分聯(lián)合制樣設(shè)備

國(guó)內(nèi)較為常見的破碎縮分聯(lián)合制樣設(shè)備形式有以下三種：

其中：圖1為原始煤樣進(jìn)入經(jīng)過破碎腔，破碎到較小的粒度，然后進(jìn)入縮分裝置縮分，得到一個(gè)質(zhì)量較小的留樣和一個(gè)棄樣；圖2為原始煤樣經(jīng)過破碎腔，破碎到較小的粒度，然后進(jìn)入一級(jí)縮分裝置，縮分到較小質(zhì)量，接著進(jìn)入二級(jí)縮分裝置，剩下煤樣進(jìn)入棄樣斗，最終得到兩個(gè)質(zhì)量相近的留樣和一個(gè)棄樣；圖3為原始煤樣經(jīng)過一級(jí)破碎腔，破碎到較小的粒度，然后進(jìn)入一級(jí)縮分裝置，縮分后的煤樣進(jìn)入二級(jí)破碎機(jī)，經(jīng)過二級(jí)破碎的煤樣經(jīng)過二級(jí)縮分裝置，最終得到兩個(gè)質(zhì)量相近的留樣和一個(gè)棄樣。

2 樣品損失可能造成偏倚的因素

破碎縮分聯(lián)合制樣設(shè)備在日常使用過程中通常會(huì)發(fā)生樣品損失的現(xiàn)象，表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1）破碎腔的密封不嚴(yán)，破碎過程有樣品從腔體里飛濺出來，導(dǎo)致破碎完成后的樣品不具有代表性。

2）破碎機(jī)錘頭磨損嚴(yán)重，貼近篩板部分的煤樣不能夠被破碎，導(dǎo)致少量煤樣殘留在篩板上，導(dǎo)致破碎后的樣品不具有代表性。

3）進(jìn)入破碎腔的煤樣濕度較大，破碎過程中出現(xiàn)煤樣粘在腔體四周的情況，也會(huì)造成樣品損失。

由于煤樣在破碎過程中的損失導(dǎo)致了破碎后的煤樣不具有代表性，會(huì)增大制樣過程中的偏倚，因此破碎過程中應(yīng)盡可能的減少樣品損失，來達(dá)到減少制樣誤差的目的。

3 縮分過程可能導(dǎo)致偏倚的因素

3.1 縮分器不能全斷面切割，如圖4和圖5所示：

圖4中切割器運(yùn)行至最左側(cè)時(shí)，破碎機(jī)出料口最左側(cè)的樣品能被切割器切割到，此時(shí)出料口最左側(cè)樣品能夠被縮分；圖5中切割器運(yùn)行至最右側(cè)時(shí)，切割器b側(cè)以外的樣品不能夠被切割，即：破碎機(jī)出料口最右側(cè)的一部分樣品不能夠被縮分，可能會(huì)造成偏倚。

對(duì)某電廠的某臺(tái)破碎縮分機(jī)為“二留一棄型”存在一級(jí)縮分器不能全斷面切割的情況，對(duì)該設(shè)備進(jìn)行偏倚試驗(yàn)：

a 將約10kg的煤樣經(jīng)過破碎縮分聯(lián)合制樣設(shè)備的制樣流程，收集到留樣和棄樣，稱質(zhì)量后將留樣和棄樣按照GB 474-2008要求制成一般分析試驗(yàn)煤樣，經(jīng)過化驗(yàn)分析和計(jì)算得到樣品的干燥基灰分，如此重復(fù)20次。

對(duì)破碎縮分聯(lián)合制樣設(shè)備的留樣的干燥基灰分分別與參比樣的干燥基灰分進(jìn)行比較，按照GB/T19494.3-2004中的統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行制樣偏倚檢驗(yàn)。

留樣1與參比樣的差值定為d1，留樣2與參比樣的差值定為d2。

b 對(duì)該設(shè)備的一級(jí)縮分器的切割器限位進(jìn)行調(diào)整，使得切割器能夠全斷面均勻的切割煤流，重復(fù)步驟a，得到的留樣1與參比樣差值定為d3，留樣2與參比樣的差值定為d4。

試驗(yàn)結(jié)果如表1所示：

調(diào)整后留樣1和留樣2與參比樣的差值平均值為d3=-0.1965%，d4=-0.1375%，調(diào)整前的留樣1和留樣2與參比樣的差值平均值為d1=-0.2410%，d2=-0.3045%，d3

3.2 破碎機(jī)的出料粒度影響縮分裝置的縮分偏倚

通過對(duì)某電廠的破碎縮分設(shè)備使用6mm篩板和3mm篩板分別進(jìn)行偏倚試驗(yàn)，比較兩種不同出料粒度下縮分器偏倚大小。

某電廠使用的破碎縮分設(shè)備為“一留一棄”型，縮分器開口為45mm，根據(jù)GB 474-2008要求：切割器開口尺寸不小于應(yīng)被切割煤標(biāo)稱最大粒度的3倍，對(duì)該設(shè)備進(jìn)行出料粒度試驗(yàn)，該設(shè)備的分包使用6mm和3mm篩板的情況下分別對(duì)破碎后煤樣使用相應(yīng)孔徑的方孔篩進(jìn)行篩分，篩上物比例小于5%，因此該設(shè)備的縮分器開口尺寸滿足GB 474-2008要求。

在不改變縮分器開口的情況下分別進(jìn)行試驗(yàn)，使用6mm篩板縮分比平均值R1=6.66，使用3mm篩板縮分比平均值R2=6.72。

試驗(yàn)結(jié)果如表2所示，其中d為留樣與參比樣的干基灰分差值：

表2 試驗(yàn)結(jié)果

試驗(yàn)結(jié)果表明：在縮分器開口滿足要求，不改變開口尺寸的情況下，破碎機(jī)出料粒度對(duì)破碎縮分聯(lián)合制樣設(shè)備的縮分器偏倚影響較小。

3.3 縮分裝置的縮分比對(duì)偏倚也有影響，理論上縮分比越小，偏倚也越小，但工作量也因此增大，因此制樣過程中要選擇合適的縮分比，既能保證破碎縮分聯(lián)合設(shè)備的偏倚值滿足要求，又能減少勞動(dòng)強(qiáng)度。

4 結(jié)論

本文從破碎縮分聯(lián)合制樣設(shè)備的結(jié)構(gòu)上剖析了破碎縮分聯(lián)合制樣設(shè)備的偏倚產(chǎn)生的原因及影響，通過試驗(yàn)探討了破碎縮分聯(lián)合制樣設(shè)備在縮分過程中切割器動(dòng)作和破碎機(jī)出料粒度對(duì)偏倚的影響。結(jié)果表明，切割器全斷面均勻切割煤流能限制減小偏倚；當(dāng)縮分器開口滿足要求的情況下，破碎機(jī)的出料粒度對(duì)縮分偏倚影響較小。上訴因素對(duì)燃煤機(jī)械采制樣設(shè)備生產(chǎn)廠家在產(chǎn)品設(shè)計(jì)和調(diào)試上具有重要意義，同時(shí)有助于火電企業(yè)的日常煤樣制備過程中減小機(jī)械制樣設(shè)備產(chǎn)生的誤差。

[責(zé)任編輯：李書培]