淺談全自動(dòng)制樣系統(tǒng)在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用

高貴明 趙航

摘 要：全自動(dòng)無人值守制樣系統(tǒng)改變了傳統(tǒng)的人工制樣模式，具有制樣精密度高，可靠性好，高效環(huán)保等特點(diǎn)，全過程達(dá)到無人值守，人與樣品、數(shù)據(jù)分離，能更好的體現(xiàn)了公平、公正的原則。

關(guān)鍵詞：無人值守；可靠性；高效

傳統(tǒng)的制樣工作受人為干擾因素大，過程繁瑣，效率低下，勞動(dòng)強(qiáng)度大。水分和煤樣易損失，制樣精密度易受影響，且粉塵污染嚴(yán)重。自2013年開始，以五大集團(tuán)為代表的火力發(fā)電企業(yè)在燃料管理方面開始逐步加大了信息化、智能化建設(shè)。本電廠緊跟行業(yè)發(fā)展趨勢，在集團(tuán)公司相關(guān)文件精神的指導(dǎo)和要求下，于2015年開始部署全自動(dòng)制樣系統(tǒng)。

1 設(shè)備概述

本公司部署的全自動(dòng)制樣設(shè)備分為一級(jí)制樣、二級(jí)制樣，從原煤樣的投入到全水分樣、存查樣、分析樣的封裝以及存儲(chǔ)，均可實(shí)現(xiàn)無人值守。全自動(dòng)制樣設(shè)備主要具有以下特點(diǎn)：

整個(gè)制樣系統(tǒng)的煤樣損失小于2%；

生產(chǎn)效率高，一級(jí)制樣單元每小時(shí)可投入4個(gè)；

制樣系統(tǒng)的制樣精密度和系統(tǒng)偏倚符合國標(biāo)GB474和GB/T19494.2的要求。

所有樣品均實(shí)現(xiàn)自動(dòng)封裝寫碼、數(shù)據(jù)自動(dòng)上傳、自動(dòng)存儲(chǔ)。

2 設(shè)備運(yùn)行可靠性

制樣最關(guān)鍵的程序就是縮分，目的在于減少試樣量。要進(jìn)行高精度的縮分，不僅縮分設(shè)備要先進(jìn)，高質(zhì)量的破碎設(shè)備更是前提。

全自動(dòng)制樣設(shè)備一級(jí)破碎單元采用的是環(huán)錘破碎機(jī)，該破碎機(jī)對(duì)樣品的水分適應(yīng)性較高，破碎過程中打擊板上無粘堵現(xiàn)象，破碎腔內(nèi)的清掃范圍寬，不存在死角現(xiàn)象。在破碎的過程中遇到水分較大的樣品，可能會(huì)黏在破碎板上，因此在破碎板上增加了刮板裝置，刮板在動(dòng)力機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)下能夠直線往返動(dòng)作，直至將粘煤全部刮掃進(jìn)入破碎腔，防止樣品損失和殘留。正是有此高性能的破碎機(jī)才為后續(xù)的縮分程序提供了保證。

全自動(dòng)制樣設(shè)備采用的是圓盤縮分器，主要由倒錐形的容器、刮掃板和電機(jī)組成，倒錐形的容器旁邊開有兩個(gè)出料口（大小可自動(dòng)調(diào)節(jié)）。工作時(shí)，煤樣從頂部落下時(shí)通過落料錐分斗能將煤樣起到錐分的效果，使煤樣充分均勻散落在倒錐形容器周圍，旋轉(zhuǎn)掃刮板工作時(shí)便能保證每一顆煤樣都有相同的機(jī)會(huì)進(jìn)入縮分通道。整個(gè)縮分過程完全滿足國標(biāo)中對(duì)落流煤的縮分要求，使樣品在縮分結(jié)果上更具有代表性。

為了保證設(shè)備運(yùn)行的可靠性，全自動(dòng)制樣系統(tǒng)具有全面的保護(hù)系統(tǒng)，整個(gè)設(shè)備具有多個(gè)感應(yīng)器，多達(dá)13處保護(hù)系統(tǒng)。整機(jī)運(yùn)行過程中，全面的保護(hù)系統(tǒng)可以保證樣品在制樣流程中的流暢性與安全性，可以保證樣品信息及時(shí)、穩(wěn)定的上傳到燃料管控系統(tǒng)，整個(gè)制樣過程無人值守，有效的實(shí)現(xiàn)了人與樣品分離，人與數(shù)據(jù)分離。

3 全水分的準(zhǔn)確性

本廠的全自動(dòng)制樣設(shè)備配套一臺(tái)在線測水儀，當(dāng)樣品進(jìn)行6mm縮分時(shí)，從6mm樣品中縮分一部分進(jìn)行全水試驗(yàn)。當(dāng)樣品進(jìn)入到全水儀后，通過圓盤縮分器，得到兩份約150g的全水分測試樣（有一份平行樣）和一份大于1.25kg的全水存查樣，機(jī)械手將兩份全水樣送入到干燥箱，經(jīng)過2h的干燥后稱量，再進(jìn)行檢查性干燥15分鐘，再次稱量，最后計(jì)算結(jié)果并將全水值及時(shí)、自動(dòng)地上傳到燃料管控系統(tǒng)。

整個(gè)全水測試過程及時(shí)快速、無需人員手動(dòng)操作，且數(shù)據(jù)自動(dòng)上傳，避免了傳統(tǒng)人工制備全水樣時(shí)，各人操作手法上的差異性，操作時(shí)間長易導(dǎo)致水分損失以及樣品易損失等難題，也避免了樣品在操作過程中的風(fēng)險(xiǎn)。

4 制樣高效性

全自動(dòng)制樣系統(tǒng)整機(jī)綜合生產(chǎn)率大于12個(gè)/8小時(shí)。新技術(shù)的應(yīng)用使得制樣時(shí)間明顯縮短，尤其是干燥單元，在干燥箱內(nèi)有一條可以轉(zhuǎn)動(dòng)的鋼皮帶，干燥箱頂部是3個(gè)紅外干燥區(qū)域。

紅外干燥法的運(yùn)用以及多個(gè)干燥區(qū)域的布局，將傳統(tǒng)的2小時(shí)的干燥時(shí)間縮短為30分鐘，大幅度的提高了干燥效率。在本廠的實(shí)際生產(chǎn)中，除了過濕（水分大于10%）、過黏以及質(zhì)量過大的煤樣，每天的機(jī)采樣，都會(huì)使用全自動(dòng)制樣設(shè)備進(jìn)行制樣，實(shí)踐也證明全自動(dòng)的制樣效率能夠滿足本廠的生產(chǎn)需求。

5 在應(yīng)用中的不足

由于本廠在集團(tuán)內(nèi)部署全自動(dòng)制樣系統(tǒng)時(shí)間較早，缺少在同地區(qū)的實(shí)際參考事例，加之生產(chǎn)廠家對(duì)已部署的全自動(dòng)制樣系統(tǒng)的實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)未能及時(shí)、全面的總結(jié)，造成對(duì)可參考的實(shí)際生產(chǎn)中的經(jīng)驗(yàn)的欠缺，以及當(dāng)時(shí)技術(shù)發(fā)展的局限性，導(dǎo)致全自動(dòng)制樣系統(tǒng)在樣品質(zhì)量和樣品水分、黏性方面的適應(yīng)范圍較窄。

5.1 對(duì)樣品質(zhì)量的不適應(yīng)性

本廠全自動(dòng)制樣系統(tǒng)在樣品質(zhì)量方面的設(shè)計(jì)范圍為20-100kg，當(dāng)樣品質(zhì)量低于20kg時(shí)，會(huì)導(dǎo)致縮分的不均勻性，最終導(dǎo)致結(jié)果的失真；當(dāng)樣品質(zhì)量大于100kg時(shí)，超出了盛料斗的范圍，樣品會(huì)灑落出來，造成樣品的損失。只能用二分器把樣品縮分到一個(gè)合適的質(zhì)量再投入到全自動(dòng)設(shè)備，增加了人力勞動(dòng)，樣品也增加了風(fēng)險(xiǎn)。

5.2 對(duì)水分的不適應(yīng)性

本廠地處西南，濕煤黏煤較多，當(dāng)水分超過一定的時(shí)候，會(huì)對(duì)全自動(dòng)制樣設(shè)備造成堵煤、藏煤，影響樣品熱值的準(zhǔn)確性，并會(huì)對(duì)其他樣品造成干擾，更是對(duì)實(shí)際的生產(chǎn)工作造成了諸多不便。

6 結(jié)論

（1）全自動(dòng)制樣系統(tǒng)改變了傳統(tǒng)的制樣方式，整個(gè)制樣過程無人值守，不僅有效實(shí)現(xiàn)了“兩分離”，更減輕了操作人員的勞動(dòng)量，節(jié)省了人力資源。

（2）先進(jìn)的設(shè)計(jì)使得樣品的準(zhǔn)確性符合國標(biāo)的要求，保證了公平、公正。

（3）整機(jī)全面的保護(hù)系統(tǒng)，保證了設(shè)備在實(shí)際運(yùn)行中的流暢性與穩(wěn)定性。

（4）新技術(shù)以及合理的設(shè)計(jì)，縮短了制樣時(shí)間，使得整機(jī)在實(shí)際生產(chǎn)中能夠滿足樣品數(shù)量，實(shí)現(xiàn)制樣的高效性。

（5）對(duì)于全自動(dòng)制樣設(shè)備在性能上的不足之處以及在使用方面的經(jīng)驗(yàn)，還希望行業(yè)人士能多交流，多探討，多提寶貴意見。

參考文獻(xiàn)：

[1]GB474-2008《煤樣的制備方法》.

[2]GB/T19494.2-2004《煤炭機(jī)械化采樣 第2部分：煤樣的制備》.

[3]GB/T19494.3-2004《煤炭機(jī)械化采樣 第3部分：精密度測定和偏倚試驗(yàn)》.

作者簡介：高貴明（1980-），男，漢族，四川宜賓人，助工，質(zhì)檢中心主任，燃煤驗(yàn)收。