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    入厂煤全自动采制检一体机设备

    发布者:  发布时间:2017-01-14 11:42:53
     
    一、前言
        近年来由于煤炭供应日趋紧张,煤源由单一化向多元化转变,现有煤炭指标检测方法周期较长、环节多、人为因素干扰大、测试数据滞后。这样就使入厂煤质量把关、来煤分类堆放、生产配煤等各个环节都不能有效的得到控制,使企业蒙受了很大的经济损失。在这种形势下,煤质监督管理对企业的经济效益的提高安全就显得尤为重要。
        为全面落实国家节能减排政策的要求,为从源头上把好外购煤炭入厂关,努力降低企业燃料成本,实现科学高效管理,安阳鑫达自控科技有限公司集近十年从事煤质快速监测设备生产和研发的专业经验,在为国内多家大中型煤炭企业提供煤质快速监测设备服务的基础上,倾力推出成熟的入厂煤煤质采、制、检一体化设备管理系统。
    二、系统描述
        系统中所涉及的各类设备均是入厂煤质量监测系统最基本的组成要素,通常由下列子系统共同组成:(汽车、火车、皮带)等自动采制样机子系统、快速煤质监测子系统等,它通过整个系统的科学快速运行,在最快的时间(在多点采样时,一般不超过5分钟)得出入厂煤的数量、质量(水份、灰份、热值)、以及其它管理指标,为入厂煤检测后的验收、堆放、配煤、支付等提供及时、科学的依据。
    三、汽车自动采、制、检系统设备简介
        XDCY-QZJ型桥式汽车自动采、制、检一体机设备,是我公司为钢铁、冶金、电力、焦化、港口等行业汽车采制样、检验分析等研制的最新产品,该系统主要由汽车自动定位系统、机械螺旋采样系统、自动布料、破碎、缩分等制样系统、快速煤质检测系统、弃料返排系统、主控计算机及控制软件等组成。该设备具有高度自动化功能,能够自动完成车辆定位、随机选择取样点、样品自动采集,自动完成样品的布料、破碎、缩分、集样、快速煤质监测和弃料返排,保证了采制检设备工作的可靠性及准确性。
    采、制、检工作过程可分为:
    车辆自动定位—随机选择采样点—自动采样—自动布料、缩分、集样、快速煤质监测—弃料返排。
        当汽车运输车辆进入采样区后,定位系统对车辆所在位置进行自动检测,得到汽车车厢相关参数,并传递给主控计算机。主控计算机根据车厢参数,自动在车厢区域内生成数个随机取样点,取样点车车不同,随机性强。主控计算机控制机械采样装置在指定的采样点采样,并自动控制采、制、检设备自动完成样品的缩分、集样、装罐、快速煤质监测、弃料返排到弃料斗内。
        计算机自动编排当天各家供方公司对应的存样桶编号,编排后的方案存在计算机中,不公开。采样前,工作人员在计算机中输入车号或供方公司代号,采样设备自动完成采样、制样、快速煤质分析后,会自动将样品存入与该公司对应的存样桶中。样品进行快速检测化验后,计算机会自动生成一个按供方公司对应的化验结果,并打印出来。当计算机联网时,网上任何一个终端都能看到采制检的全过程和样品的各个参数。该设备能够满足汽车入厂煤的采、制、检工作。
     
    ◆采样品种             原煤
    ◆设备结构形式         大车:桥式
    ◆采样方式             桥式螺旋钻采样
    ◆大车轨距             6000mm
    ◆适用车型             各种类型载重汽车
    ◆螺旋筒直径          Ф273mm(合金材质)长度2500mm
    ◆取样时间            ≤40秒/点
    ◆取样点数            1—6点自动选取
    ◆采样头行程          最高点4300mm,最低点1300mm  行程3000mm
    ◆水份适应范围        采样水份不受限制
    ◆缩分比:            1:1~1:100   
    ◆样品水份损失:      ≤ 1.0 % (样品罐有密封盖)
    ◆控制方式:          计算机系统控制:全自动/手动/远程控制
    ◆样品罐数量:        10个
    ◆测量时间:          测量时间≤3分钟
    ◆测量精度:          测试值与国标灼烧法测定值相比,
    ◆测试精度为:        水份  ≤ 1%         1σ
                             灰分:≤ 2%         1σ
                             热值:≤ 1MJ/Kg     1σ
     
        该系统是结合安阳鑫达自控科技有限公司设备多年来在煤炭、电力行业的实际应用情况,为用煤企业量身定做的入厂煤采、制、检一体化监测系统。
    该系统最大的特点是:快速、便捷、系统效率高,减少了人为因素的影响和人员工作强度。
     
    1.当机械化采制样完成后,将煤样直接置于快速煤质监测仪的监测容器内,不需人工干预,不需要缩分制样,直接自动测量该煤样的灰分、水份和发热量,通过1-2分钟时间的测量完成后,快速煤质监测系统会自动给出该煤样的灰分、水份和发热量等测试数值,并按照贵厂的具体要求,给出合格或者不合格的提示(或警示)。
    2.在以上过程完成后,还可以将生成的数据通过网络方式传送至运行监视盘和相关管理部门终端,便于各级领导和相关部门随时对入厂煤炭的质量监测数据进行查阅和分析,从而使得入厂煤质量管理成为燃煤电力企业的常态管理。
    3.传统的采制化检测方法与快速煤质一体化检测方法对比(见表1):
    序号
    项目
    传统采制化方法:
    快速煤质检测仪法:
    1
    工作原理
    在采制样后,用化学方法分析
    双γ射线穿透法原理直接检测
    2
    检测程序
    程序较多,一般经采样、制样、缩分、送检、化验等过程。
    程序简单,对采集的煤样直接检测。
    3
    所需时间
    一般为头天采样、第二天得结果,最短时间也需要几小时。
    1-3分钟即可得出结果
    4
    参与人员
    需要较多人力物力。
    只须1人即可
    5
    精确度
    传统方法在各个环节严格按照标准操作时,精度较高。
    略逊于化验方法,但从管理和经济性等角度来讲,完全可以满足要求。
    6
    方便性
    操作过程复杂,许多环节需要人工操作。
    基本不需要人工操作,自动化程度较高。
    (表1)
    4.技术经济分析
         在大力倡导节能降耗的今天,在能源利用的计量、控制、监督和科学管理逐步使用现代化方法,是节能技术进步的基础,也是实现工艺、设备最佳运行的必要手段。以先进的煤质监测技术为核心的入厂煤“采制检”设备一体化系统方案,有效地提高了入厂煤的自动化管理水平,降低了人为因素的干扰,实现用煤企业对节能降耗的诉求,为提高企业经济效益提供了有效的辅助管理手段。
    企业在入场煤质量控制过程中使用了以先进的煤质监测技术为核心的入厂煤“采制检”设备一体化系统后,尝到了节能节能降耗的甜头……
    4.1、以某电力企业集团煤炭质检为例:该公司质检一站每月购进精煤约450车。使用煤炭质量快速检测控制系统之前,因检验滞后,没退过一车煤。使用以先进的煤质监测技术为核心的入厂煤“采制检”一体化设备后,通过对不合格煤车的快速甄别和处理,其效果显著,详见表2。

     

    时间
    灰分超标车数
    以次充好车数
    合计
    200x年7月
    49
    59
    108
    200x年8月
    22
    18
    40
    200x年9月
    8
    10
    18

     

    表2 质检一站不合格煤车统计
    使用煤炭质量快速检测系统的第一个月,查出灰分超标49车,全部退货:查出上好下坏、以次充好59车,为公司挽回经济损失467260元。从根本上解决了外购精煤灰分波动大、质量不稳定的老大难问题。使用煤炭质量检测仪的第二个月,煤灰分不合格的车数就下降了66%。
    4.2、再以某电厂为例(见表3):该厂在使用入场煤了快速煤质监测仪的第一年,为了验证其使用效果,同时保留了传统的验收方法。对每一天的来煤同时用化学方法和快速法进行验收。在年底对仅使用化学方法和两种方法同时使用的效果进行了统计(见小表3):

     

    序号
    内容
    数据
    1
    装机容量(MW)
    2*600
    2
    年原煤耗损量(万吨)
    401.546
    3
    汽车入厂煤量(万吨)
    185.756
    4
    火车入厂煤量(万吨)
    215.791
    5
    入场煤发热量(MJ/kg)
    19
    6
    厂矿验收级差(MJ/kg)
    12.82
    7
    入厂单位热值相当价值(元/MJ)
    12.82
    8
    厂发热量(MJ/kg)
    20.08
    9
    使用快速采制检系统后及时发现的可追偿的损失累计(万元)
    55596452.98

     

                                                 (表3)
    从上表可以看出,根据公式(厂发热量(MJ/kg)-矿发热量(MJ/kg))×厂矿验收级差(MJ/kg) ×年原煤耗损量(万吨)=全年热值总亏损(万元)计算。由于该电厂以前没有一种科学、快速的入厂煤检测手段,加上传统验收方法数据滞后的缺陷,导致入场煤管理上存在严重的管理疏漏,其造成损失是巨大的。具体分析如下:
    (1)由于传统方法数据的滞后性和一些人为因素的干扰,加之煤炭紧张,往往化验结果还没有出来,运来的煤炭早已经卸车,甚至已经进入了原煤仓或者已经燃烧,无法再请第三方来进行仲裁,所以该厂针对来煤质价不符的问题进行事后的追偿和索赔的工作最后大多都不了了之。但使用快速检测法以后,及时发现来煤的问题,双方当事人当场做出协商、决断。如果双方对快速结果没有争议,马上进行后续工作。如果有争议,双方立即将煤样送化验室,进行最后的化学方法仲裁。
    通过一年的使用,经统计发现,如果不用快速法的话,至少当年将因为来煤的质价不符而发生争议的煤款累计达五千多万。但幸好该厂利用了科学快速的检测方法,及时发现问题,对有争议的来煤当场采样送化验室,然后根据最后的、双方认可的结果进行合理的索赔和追偿,避免了因不能及时发现问题而带来的诸多纠纷和矛盾,挽回了许多以前无法挽回的经济损失。
    (2)该厂在没有使用快速一体化采制检系统之前,为了控制燃料成本,加大对入场煤采制化的频次和监督力度,采制化的队伍不断增大,采制化人员经常超负荷工作。但因为工作量繁重,所以其工作过程很容易出现疏漏甚至错误,工作的效用打了折扣。使用了采制化一体机后,由于其方便快速的特点,能在很短的时间内测量出来煤的重要指标,并且其测试过程无任何人为干扰(采样由采样机械随机布点完成,测量则有煤质监测仪自动完成)。这样,大大降低了电厂在入厂煤采制化环节的投入,有效降低了该部门人员的劳动强度。因为劳动强度的降低,大家才可以在每一个环节精心操作,从而保证结果的真实性和有效性。
    此后,该厂入场煤的验收工作就充分利用基于快速煤质监测仪的采制化一体机、并结合传统的化验方法来进行。利用快速法及时发现问题,利用传统法在第一时间解决问题,产生了良好的效益。
    (3)以上实例说明:快速煤质采制检一体化系统在燃煤电厂的入厂煤验收中,是一种能够明显起到节约能源、降低隐性消耗、并且可以间接创造经济效益的非常有效的辅助管理和监督工具。
    七、经济效益测算
         在大力倡导节能降耗的今天,在能源利用的计量、控制、监督和科学管理逐步使用现代化方法,是节能技术进步的基础,也是实现工艺、设备最佳运行的必要手段。以先进的煤质检测技术为核心的采、制、检一体化系统方案,有效地提高了外购入厂煤的自动化管理水平,降低了人为因素的干扰,实现用煤企业对节能降耗的诉求,为实现明显改善我国众多燃煤电厂的经济运行指标。提高企业经济效益提供了可能。
        快速煤质采制检一体化系统在企业的入厂煤管理中,是目前一种能够明显起到节约能源、降低成本、可以间接创造经济效益的非常有效的辅助管理和监督工具。