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    入廠煤全自動(dòng)采制檢一體機(jī)設(shè)備

    發(fā)布者:  發(fā)布時(shí)間:2017-01-14 11:42:53
     
    一、前言
        近年來由于煤炭供應(yīng)日趨緊張,煤源由單一化向多元化轉(zhuǎn)變,現(xiàn)有煤炭指標(biāo)檢測方法周期較長、環(huán)節(jié)多、人為因素干擾大、測試數(shù)據(jù)滯后。這樣就使入廠煤質(zhì)量把關(guān)、來煤分類堆放、生產(chǎn)配煤等各個(gè)環(huán)節(jié)都不能有效的得到控制,使企業(yè)蒙受了很大的經(jīng)濟(jì)損失。在這種形勢下,煤質(zhì)監(jiān)督管理對(duì)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益的提高安全就顯得尤為重要。
        為全面落實(shí)國家節(jié)能減排政策的要求,為從源頭上把好外購煤炭入廠關(guān),努力降低企業(yè)燃料成本,實(shí)現(xiàn)科學(xué)高效管理,安陽鑫達(dá)自控科技有限公司集近十年從事煤質(zhì)快速監(jiān)測設(shè)備生產(chǎn)和研發(fā)的專業(yè)經(jīng)驗(yàn),在為國內(nèi)多家大中型煤炭企業(yè)提供煤質(zhì)快速監(jiān)測設(shè)備服務(wù)的基礎(chǔ)上,傾力推出成熟的入廠煤煤質(zhì)采、制、檢一體化設(shè)備管理系統(tǒng)。
    二、系統(tǒng)描述
        系統(tǒng)中所涉及的各類設(shè)備均是入廠煤質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)最基本的組成要素,通常由下列子系統(tǒng)共同組成:(汽車、火車、皮帶)等自動(dòng)采制樣機(jī)子系統(tǒng)、快速煤質(zhì)監(jiān)測子系統(tǒng)等,它通過整個(gè)系統(tǒng)的科學(xué)快速運(yùn)行,在最快的時(shí)間(在多點(diǎn)采樣時(shí),一般不超過5分鐘)得出入廠煤的數(shù)量、質(zhì)量(水份、灰份、熱值)、以及其它管理指標(biāo),為入廠煤檢測后的驗(yàn)收、堆放、配煤、支付等提供及時(shí)、科學(xué)的依據(jù)。
    三、汽車自動(dòng)采、制、檢系統(tǒng)設(shè)備簡介
        XDCY-QZJ型橋式汽車自動(dòng)采、制、檢一體機(jī)設(shè)備,是我公司為鋼鐵、冶金、電力、焦化、港口等行業(yè)汽車采制樣、檢驗(yàn)分析等研制的最新產(chǎn)品,該系統(tǒng)主要由汽車自動(dòng)定位系統(tǒng)、機(jī)械螺旋采樣系統(tǒng)、自動(dòng)布料、破碎、縮分等制樣系統(tǒng)、快速煤質(zhì)檢測系統(tǒng)、棄料返排系統(tǒng)、主控計(jì)算機(jī)及控制軟件等組成。該設(shè)備具有高度自動(dòng)化功能,能夠自動(dòng)完成車輛定位、隨機(jī)選擇取樣點(diǎn)、樣品自動(dòng)采集,自動(dòng)完成樣品的布料、破碎、縮分、集樣、快速煤質(zhì)監(jiān)測和棄料返排,保證了采制檢設(shè)備工作的可靠性及準(zhǔn)確性。
    采、制、檢工作過程可分為:
    車輛自動(dòng)定位—隨機(jī)選擇采樣點(diǎn)—自動(dòng)采樣—自動(dòng)布料、縮分、集樣、快速煤質(zhì)監(jiān)測—棄料返排。
        當(dāng)汽車運(yùn)輸車輛進(jìn)入采樣區(qū)后,定位系統(tǒng)對(duì)車輛所在位置進(jìn)行自動(dòng)檢測,得到汽車車廂相關(guān)參數(shù),并傳遞給主控計(jì)算機(jī)。主控計(jì)算機(jī)根據(jù)車廂參數(shù),自動(dòng)在車廂區(qū)域內(nèi)生成數(shù)個(gè)隨機(jī)取樣點(diǎn),取樣點(diǎn)車車不同,隨機(jī)性強(qiáng)。主控計(jì)算機(jī)控制機(jī)械采樣裝置在指定的采樣點(diǎn)采樣,并自動(dòng)控制采、制、檢設(shè)備自動(dòng)完成樣品的縮分、集樣、裝罐、快速煤質(zhì)監(jiān)測、棄料返排到棄料斗內(nèi)。
        計(jì)算機(jī)自動(dòng)編排當(dāng)天各家供方公司對(duì)應(yīng)的存樣桶編號(hào),編排后的方案存在計(jì)算機(jī)中,不公開。采樣前,工作人員在計(jì)算機(jī)中輸入車號(hào)或供方公司代號(hào),采樣設(shè)備自動(dòng)完成采樣、制樣、快速煤質(zhì)分析后,會(huì)自動(dòng)將樣品存入與該公司對(duì)應(yīng)的存樣桶中。樣品進(jìn)行快速檢測化驗(yàn)后,計(jì)算機(jī)會(huì)自動(dòng)生成一個(gè)按供方公司對(duì)應(yīng)的化驗(yàn)結(jié)果,并打印出來。當(dāng)計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)時(shí),網(wǎng)上任何一個(gè)終端都能看到采制檢的全過程和樣品的各個(gè)參數(shù)。該設(shè)備能夠滿足汽車入廠煤的采、制、檢工作。
     
    ◆采樣品種             原煤
    ◆設(shè)備結(jié)構(gòu)形式         大車:橋式
    ◆采樣方式             橋式螺旋鉆采樣
    ◆大車軌距             6000mm
    ◆適用車型             各種類型載重汽車
    ◆螺旋筒直徑          Ф273mm(合金材質(zhì))長度2500mm
    ◆取樣時(shí)間            ≤40秒/點(diǎn)
    ◆取樣點(diǎn)數(shù)            1—6點(diǎn)自動(dòng)選取
    ◆采樣頭行程          最高點(diǎn)4300mm,最低點(diǎn)1300mm  行程3000mm
    ◆水份適應(yīng)范圍        采樣水份不受限制
    ◆縮分比:            1:1~1:100   
    ◆樣品水份損失:      ≤ 1.0 % (樣品罐有密封蓋)
    ◆控制方式:          計(jì)算機(jī)系統(tǒng)控制:全自動(dòng)/手動(dòng)/遠(yuǎn)程控制
    ◆樣品罐數(shù)量:        10個(gè)
    ◆測量時(shí)間:          測量時(shí)間≤3分鐘
    ◆測量精度:          測試值與國標(biāo)灼燒法測定值相比,
    ◆測試精度為:        水份  ≤ 1%         1σ
                             灰分:≤ 2%         1σ
                             熱值:≤ 1MJ/Kg     1σ
     
        該系統(tǒng)是結(jié)合安陽鑫達(dá)自控科技有限公司設(shè)備多年來在煤炭、電力行業(yè)的實(shí)際應(yīng)用情況,為用煤企業(yè)量身定做的入廠煤采、制、檢一體化監(jiān)測系統(tǒng)。
    該系統(tǒng)最大的特點(diǎn)是:快速、便捷、系統(tǒng)效率高,減少了人為因素的影響和人員工作強(qiáng)度。
     
    1.當(dāng)機(jī)械化采制樣完成后,將煤樣直接置于快速煤質(zhì)監(jiān)測儀的監(jiān)測容器內(nèi),不需人工干預(yù),不需要縮分制樣,直接自動(dòng)測量該煤樣的灰分、水份和發(fā)熱量,通過1-2分鐘時(shí)間的測量完成后,快速煤質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)給出該煤樣的灰分、水份和發(fā)熱量等測試數(shù)值,并按照貴廠的具體要求,給出合格或者不合格的提示(或警示)。
    2.在以上過程完成后,還可以將生成的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)方式傳送至運(yùn)行監(jiān)視盤和相關(guān)管理部門終端,便于各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)和相關(guān)部門隨時(shí)對(duì)入廠煤炭的質(zhì)量監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行查閱和分析,從而使得入廠煤質(zhì)量管理成為燃煤電力企業(yè)的常態(tài)管理。
    3.傳統(tǒng)的采制化檢測方法與快速煤質(zhì)一體化檢測方法對(duì)比(見表1):
    序號(hào)
    項(xiàng)目
    傳統(tǒng)采制化方法:
    快速煤質(zhì)檢測儀法:
    1
    工作原理
    在采制樣后,用化學(xué)方法分析
    雙γ射線穿透法原理直接檢測
    2
    檢測程序
    程序較多,一般經(jīng)采樣、制樣、縮分、送檢、化驗(yàn)等過程。
    程序簡單,對(duì)采集的煤樣直接檢測。
    3
    所需時(shí)間
    一般為頭天采樣、第二天得結(jié)果,最短時(shí)間也需要幾小時(shí)。
    1-3分鐘即可得出結(jié)果
    4
    參與人員
    需要較多人力物力。
    只須1人即可
    5
    精確度
    傳統(tǒng)方法在各個(gè)環(huán)節(jié)嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)操作時(shí),精度較高。
    略遜于化驗(yàn)方法,但從管理和經(jīng)濟(jì)性等角度來講,完全可以滿足要求。
    6
    方便性
    操作過程復(fù)雜,許多環(huán)節(jié)需要人工操作。
    基本不需要人工操作,自動(dòng)化程度較高。
    (表1)
    4.技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析
         在大力倡導(dǎo)節(jié)能降耗的今天,在能源利用的計(jì)量、控制、監(jiān)督和科學(xué)管理逐步使用現(xiàn)代化方法,是節(jié)能技術(shù)進(jìn)步的基礎(chǔ),也是實(shí)現(xiàn)工藝、設(shè)備最佳運(yùn)行的必要手段。以先進(jìn)的煤質(zhì)監(jiān)測技術(shù)為核心的入廠煤“采制檢”設(shè)備一體化系統(tǒng)方案,有效地提高了入廠煤的自動(dòng)化管理水平,降低了人為因素的干擾,實(shí)現(xiàn)用煤企業(yè)對(duì)節(jié)能降耗的訴求,為提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益提供了有效的輔助管理手段。
    企業(yè)在入場煤質(zhì)量控制過程中使用了以先進(jìn)的煤質(zhì)監(jiān)測技術(shù)為核心的入廠煤“采制檢”設(shè)備一體化系統(tǒng)后,嘗到了節(jié)能節(jié)能降耗的甜頭……
    4.1、以某電力企業(yè)集團(tuán)煤炭質(zhì)檢為例:該公司質(zhì)檢一站每月購進(jìn)精煤約450車。使用煤炭質(zhì)量快速檢測控制系統(tǒng)之前,因檢驗(yàn)滯后,沒退過一車煤。使用以先進(jìn)的煤質(zhì)監(jiān)測技術(shù)為核心的入廠煤“采制檢”一體化設(shè)備后,通過對(duì)不合格煤車的快速甄別和處理,其效果顯著,詳見表2。

     

    時(shí)間
    灰分超標(biāo)車數(shù)
    以次充好車數(shù)
    合計(jì)
    200x年7月
    49
    59
    108
    200x年8月
    22
    18
    40
    200x年9月
    8
    10
    18

     

    表2 質(zhì)檢一站不合格煤車統(tǒng)計(jì)
    使用煤炭質(zhì)量快速檢測系統(tǒng)的第一個(gè)月,查出灰分超標(biāo)49車,全部退貨:查出上好下壞、以次充好59車,為公司挽回經(jīng)濟(jì)損失467260元。從根本上解決了外購精煤灰分波動(dòng)大、質(zhì)量不穩(wěn)定的老大難問題。使用煤炭質(zhì)量檢測儀的第二個(gè)月,煤灰分不合格的車數(shù)就下降了66%。
    4.2、再以某電廠為例(見表3):該廠在使用入場煤了快速煤質(zhì)監(jiān)測儀的第一年,為了驗(yàn)證其使用效果,同時(shí)保留了傳統(tǒng)的驗(yàn)收方法。對(duì)每一天的來煤同時(shí)用化學(xué)方法和快速法進(jìn)行驗(yàn)收。在年底對(duì)僅使用化學(xué)方法和兩種方法同時(shí)使用的效果進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)(見小表3):

     

    序號(hào)
    內(nèi)容
    數(shù)據(jù)
    1
    裝機(jī)容量(MW)
    2*600
    2
    年原煤耗損量(萬噸)
    401.546
    3
    汽車入廠煤量(萬噸)
    185.756
    4
    火車入廠煤量(萬噸)
    215.791
    5
    入場煤發(fā)熱量(MJ/kg)
    19
    6
    廠礦驗(yàn)收級(jí)差(MJ/kg)
    12.82
    7
    入廠單位熱值相當(dāng)價(jià)值(元/MJ)
    12.82
    8
    廠發(fā)熱量(MJ/kg)
    20.08
    9
    使用快速采制檢系統(tǒng)后及時(shí)發(fā)現(xiàn)的可追償?shù)膿p失累計(jì)(萬元)
    55596452.98

     

                                                 (表3)
    從上表可以看出,根據(jù)公式(廠發(fā)熱量(MJ/kg)-礦發(fā)熱量(MJ/kg))×廠礦驗(yàn)收級(jí)差(MJ/kg) ×年原煤耗損量(萬噸)=全年熱值總虧損(萬元)計(jì)算。由于該電廠以前沒有一種科學(xué)、快速的入廠煤檢測手段,加上傳統(tǒng)驗(yàn)收方法數(shù)據(jù)滯后的缺陷,導(dǎo)致入場煤管理上存在嚴(yán)重的管理疏漏,其造成損失是巨大的。具體分析如下:
    (1)由于傳統(tǒng)方法數(shù)據(jù)的滯后性和一些人為因素的干擾,加之煤炭緊張,往往化驗(yàn)結(jié)果還沒有出來,運(yùn)來的煤炭早已經(jīng)卸車,甚至已經(jīng)進(jìn)入了原煤倉或者已經(jīng)燃燒,無法再請(qǐng)第三方來進(jìn)行仲裁,所以該廠針對(duì)來煤質(zhì)價(jià)不符的問題進(jìn)行事后的追償和索賠的工作最后大多都不了了之。但使用快速檢測法以后,及時(shí)發(fā)現(xiàn)來煤的問題,雙方當(dāng)事人當(dāng)場做出協(xié)商、決斷。如果雙方對(duì)快速結(jié)果沒有爭議,馬上進(jìn)行后續(xù)工作。如果有爭議,雙方立即將煤樣送化驗(yàn)室,進(jìn)行最后的化學(xué)方法仲裁。
    通過一年的使用,經(jīng)統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn),如果不用快速法的話,至少當(dāng)年將因?yàn)閬砻旱馁|(zhì)價(jià)不符而發(fā)生爭議的煤款累計(jì)達(dá)五千多萬。但幸好該廠利用了科學(xué)快速的檢測方法,及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題,對(duì)有爭議的來煤當(dāng)場采樣送化驗(yàn)室,然后根據(jù)最后的、雙方認(rèn)可的結(jié)果進(jìn)行合理的索賠和追償,避免了因不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題而帶來的諸多糾紛和矛盾,挽回了許多以前無法挽回的經(jīng)濟(jì)損失。
    (2)該廠在沒有使用快速一體化采制檢系統(tǒng)之前,為了控制燃料成本,加大對(duì)入場煤采制化的頻次和監(jiān)督力度,采制化的隊(duì)伍不斷增大,采制化人員經(jīng)常超負(fù)荷工作。但因?yàn)楣ぷ髁糠敝?,所以其工作過程很容易出現(xiàn)疏漏甚至錯(cuò)誤,工作的效用打了折扣。使用了采制化一體機(jī)后,由于其方便快速的特點(diǎn),能在很短的時(shí)間內(nèi)測量出來煤的重要指標(biāo),并且其測試過程無任何人為干擾(采樣由采樣機(jī)械隨機(jī)布點(diǎn)完成,測量則有煤質(zhì)監(jiān)測儀自動(dòng)完成)。這樣,大大降低了電廠在入廠煤采制化環(huán)節(jié)的投入,有效降低了該部門人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。因?yàn)閯趧?dòng)強(qiáng)度的降低,大家才可以在每一個(gè)環(huán)節(jié)精心操作,從而保證結(jié)果的真實(shí)性和有效性。
    此后,該廠入場煤的驗(yàn)收工作就充分利用基于快速煤質(zhì)監(jiān)測儀的采制化一體機(jī)、并結(jié)合傳統(tǒng)的化驗(yàn)方法來進(jìn)行。利用快速法及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題,利用傳統(tǒng)法在第一時(shí)間解決問題,產(chǎn)生了良好的效益。
    (3)以上實(shí)例說明:快速煤質(zhì)采制檢一體化系統(tǒng)在燃煤電廠的入廠煤驗(yàn)收中,是一種能夠明顯起到節(jié)約能源、降低隱性消耗、并且可以間接創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益的非常有效的輔助管理和監(jiān)督工具。
    七、經(jīng)濟(jì)效益測算
         在大力倡導(dǎo)節(jié)能降耗的今天,在能源利用的計(jì)量、控制、監(jiān)督和科學(xué)管理逐步使用現(xiàn)代化方法,是節(jié)能技術(shù)進(jìn)步的基礎(chǔ),也是實(shí)現(xiàn)工藝、設(shè)備最佳運(yùn)行的必要手段。以先進(jìn)的煤質(zhì)檢測技術(shù)為核心的采、制、檢一體化系統(tǒng)方案,有效地提高了外購入廠煤的自動(dòng)化管理水平,降低了人為因素的干擾,實(shí)現(xiàn)用煤企業(yè)對(duì)節(jié)能降耗的訴求,為實(shí)現(xiàn)明顯改善我國眾多燃煤電廠的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行指標(biāo)。提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益提供了可能。
        快速煤質(zhì)采制檢一體化系統(tǒng)在企業(yè)的入廠煤管理中,是目前一種能夠明顯起到節(jié)約能源、降低成本、可以間接創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益的非常有效的輔助管理和監(jiān)督工具。