燃煤破碎縮分聯合制樣設備偏倚產生因素探討

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合制樣設備造成偏倚的因素，通過試驗重點探討了煤樣縮分過程中切割器和破碎機出料粒度對縮分偏倚的影響，對破碎縮分聯合制樣設備的設計和火力發電企業日常煤樣的制備工作具有重要意義。

【關鍵詞】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

煤炭是我國主要能源，而動力用煤作為電力生產企業最大的生產成本之一。因此對于火力發電企業，入廠煤的驗收直接影響到經濟效益。在煤炭的驗收過程中，煤樣的制備也是其中一個重要的環節。制樣過程中的誤差直接影響驗收結果。因此，保證制樣環節的精密度對于火力發電企業具有重要意義。目前國內常見的煤炭制樣設備中，破碎縮分聯合制樣設備能夠解決人工制樣過程中工作強度較大，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的煤炭驗收中的到廣泛的應用。本文將對制樣過程中破碎縮分設備導致偏倚產生的因素進行分析。

1 國內常見的破碎縮分聯合制樣設備

國內較為常見的破碎縮分聯合制樣設備形式有以下三種：

其中：圖1為原始煤樣進入經過破碎腔，破碎到較小的粒度，然后進入縮分裝置縮分，得到一個質量較小的留樣和一個棄樣；圖2為原始煤樣經過破碎腔，破碎到較小的粒度，然后進入一級縮分裝置，縮分到較小質量，接著進入二級縮分裝置，剩下煤樣進入棄樣斗，最終得到兩個質量相近的留樣和一個棄樣；圖3為原始煤樣經過一級破碎腔，破碎到較小的粒度，然后進入一級縮分裝置，縮分后的煤樣進入二級破碎機，經過二級破碎的煤樣經過二級縮分裝置，最終得到兩個質量相近的留樣和一個棄樣。

2 樣品損失可能造成偏倚的因素

破碎縮分聯合制樣設備在日常使用過程中通常會發生樣品損失的現象，表現在以下幾個方面：

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

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

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

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

3 縮分過程可能導致偏倚的因素

3.1 縮分器不能全斷面切割，如圖4和圖5所示：

圖4中切割器運行至最左側時，破碎機出料口最左側的樣品能被切割器切割到，此時出料口最左側樣品能夠被縮分；圖5中切割器運行至最右側時，切割器b側以外的樣品不能夠被切割，即：破碎機出料口最右側的一部分樣品不能夠被縮分，可能會造成偏倚。

對某電廠的某臺破碎縮分機為“二留一棄型”存在一級縮分器不能全斷面切割的情況，對該設備進行偏倚試驗：

a 將約10kg的煤樣經過破碎縮分聯合制樣設備的制樣流程，收集到留樣和棄樣，稱質量后將留樣和棄樣按照GB 474-2008要求制成一般分析試驗煤樣，經過化驗分析和計算得到樣品的干燥基灰分，如此重復20次。

對破碎縮分聯合制樣設備的留樣的干燥基灰分分別與參比樣的干燥基灰分進行比較，按照GB/T19494.3-2004中的統計方法進行制樣偏倚檢驗。

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 對該設備的一級縮分器的切割器限位進行調整，使得切割器能夠全斷面均勻的切割煤流，重復步驟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。

試驗結果如表1所示：

調整后留樣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 破碎機的出料粒度影響縮分裝置的縮分偏倚

通過對某電廠的破碎縮分設備使用6mm篩板和3mm篩板分別進行偏倚試驗，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備為“一留一棄”型，縮分器開口為45mm，根據GB 474-2008要求：切割器開口尺寸不小于應被切割煤標稱最大粒度的3倍，對該設備進行出料粒度試驗，該設備的分包使用6mm和3mm篩板的情況下分別對破碎后煤樣使用相應孔徑的方孔篩進行篩分，篩上物比例小于5%，因此該設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行試驗，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。

試驗結果如表2所示，其中d為留樣與參比樣的干基灰分差值：

表2 試驗結果

試驗結果表明：在縮分器開口滿足要求，不改變開口尺寸的情況下，破碎機出料粒度對破碎縮分聯合制樣設備的縮分器偏倚影響較小。

3.3 縮分裝置的縮分比對偏倚也有影響，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合設備的偏倚值滿足要求，又能減少勞動強度。

4 結論

本文從破碎縮分聯合制樣設備的結構上剖析了破碎縮分聯合制樣設備的偏倚產生的原因及影響，通過試驗探討了破碎縮分聯合制樣設備在縮分過程中切割器動作和破碎機出料粒度對偏倚的影響。結果表明，切割器全斷面均勻切割煤流能限制減小偏倚；當縮分器開口滿足要求的情況下，破碎機的出料粒度對縮分偏倚影響較小。上訴因素對燃煤機械采制樣設備生產廠家在產品設計和調試上具有重要意義，同時有助于火電企業的日常煤樣制備過程中減小機械制樣設備產生的誤差。

[責任編輯：李書培]