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    入廠煤全自動采制檢一體機設備

    發布者:  發布時間:2017-01-14 11:42:53
     
    一、前言
        近年來由于煤炭供應日趨緊張,煤源由單一化向多元化轉變,現有煤炭指標檢測方法周期較長、環節多、人為因素干擾大、測試數據滯后。這樣就使入廠煤質量把關、來煤分類堆放、生產配煤等各個環節都不能有效的得到控制,使企業蒙受了很大的經濟損失。在這種形勢下,煤質監督管理對企業的經濟效益的提高安全就顯得尤為重要。
        為全面落實國家節能減排政策的要求,為從源頭上把好外購煤炭入廠關,努力降低企業燃料成本,實現科學高效管理,安陽鑫達自控科技有限公司集近十年從事煤質快速監測設備生產和研發的專業經驗,在為國內多家大中型煤炭企業提供煤質快速監測設備服務的基礎上,傾力推出成熟的入廠煤煤質采、制、檢一體化設備管理系統。
    二、系統描述
        系統中所涉及的各類設備均是入廠煤質量監測系統最基本的組成要素,通常由下列子系統共同組成:(汽車、火車、皮帶)等自動采制樣機子系統、快速煤質監測子系統等,它通過整個系統的科學快速運行,在最快的時間(在多點采樣時,一般不超過5分鐘)得出入廠煤的數量、質量(水份、灰份、熱值)、以及其它管理指標,為入廠煤檢測后的驗收、堆放、配煤、支付等提供及時、科學的依據。
    三、汽車自動采、制、檢系統設備簡介
        XDCY-QZJ型橋式汽車自動采、制、檢一體機設備,是我公司為鋼鐵、冶金、電力、焦化、港口等行業汽車采制樣、檢驗分析等研制的最新產品,該系統主要由汽車自動定位系統、機械螺旋采樣系統、自動布料、破碎、縮分等制樣系統、快速煤質檢測系統、棄料返排系統、主控計算機及控制軟件等組成。該設備具有高度自動化功能,能夠自動完成車輛定位、隨機選擇取樣點、樣品自動采集,自動完成樣品的布料、破碎、縮分、集樣、快速煤質監測和棄料返排,保證了采制檢設備工作的可靠性及準確性。
    采、制、檢工作過程可分為:
    車輛自動定位—隨機選擇采樣點—自動采樣—自動布料、縮分、集樣、快速煤質監測—棄料返排。
        當汽車運輸車輛進入采樣區后,定位系統對車輛所在位置進行自動檢測,得到汽車車廂相關參數,并傳遞給主控計算機。主控計算機根據車廂參數,自動在車廂區域內生成數個隨機取樣點,取樣點車車不同,隨機性強。主控計算機控制機械采樣裝置在指定的采樣點采樣,并自動控制采、制、檢設備自動完成樣品的縮分、集樣、裝罐、快速煤質監測、棄料返排到棄料斗內。
        計算機自動編排當天各家供方公司對應的存樣桶編號,編排后的方案存在計算機中,不公開。采樣前,工作人員在計算機中輸入車號或供方公司代號,采樣設備自動完成采樣、制樣、快速煤質分析后,會自動將樣品存入與該公司對應的存樣桶中。樣品進行快速檢測化驗后,計算機會自動生成一個按供方公司對應的化驗結果,并打印出來。當計算機聯網時,網上任何一個終端都能看到采制檢的全過程和樣品的各個參數。該設備能夠滿足汽車入廠煤的采、制、檢工作。
     
    ◆采樣品種             原煤
    ◆設備結構形式         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)長度2500mm
    ◆取樣時間            ≤40秒/點
    ◆取樣點數            1—6點自動選取
    ◆采樣頭行程          最高點4300mm,最低點1300mm  行程3000mm
    ◆水份適應范圍        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:          計算機系統控制:全自動/手動/遠程控制
    ◆樣品罐數量:        10個
    ◆測量時間:          測量時間≤3分鐘
    ◆測量精度:          測試值與國標灼燒法測定值相比,
    ◆測試精度為:        水份  ≤ 1%         1σ
                             灰分:≤ 2%         1σ
                             熱值:≤ 1MJ/Kg     1σ
     
        該系統是結合安陽鑫達自控科技有限公司設備多年來在煤炭、電力行業的實際應用情況,為用煤企業量身定做的入廠煤采、制、檢一體化監測系統。
    該系統最大的特點是:快速、便捷、系統效率高,減少了人為因素的影響和人員工作強度。
     
    1.當機械化采制樣完成后,將煤樣直接置于快速煤質監測儀的監測容器內,不需人工干預,不需要縮分制樣,直接自動測量該煤樣的灰分、水份和發熱量,通過1-2分鐘時間的測量完成后,快速煤質監測系統會自動給出該煤樣的灰分、水份和發熱量等測試數值,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,還可以將生成的數據通過網絡方式傳送至運行監視盤和相關管理部門終端,便于各級領導和相關部門隨時對入廠煤炭的質量監測數據進行查閱和分析,從而使得入廠煤質量管理成為燃煤電力企業的常態管理。
    3.傳統的采制化檢測方法與快速煤質一體化檢測方法對比(見表1):
    序號
    項目
    傳統采制化方法:
    快速煤質檢測儀法:
    1
    工作原理
    在采制樣后,用化學方法分析
    雙γ射線穿透法原理直接檢測
    2
    檢測程序
    程序較多,一般經采樣、制樣、縮分、送檢、化驗等過程。
    程序簡單,對采集的煤樣直接檢測。
    3
    所需時間
    一般為頭天采樣、第二天得結果,最短時間也需要幾小時。
    1-3分鐘即可得出結果
    4
    參與人員
    需要較多人力物力。
    只須1人即可
    5
    精確度
    傳統方法在各個環節嚴格按照標準操作時,精度較高。
    略遜于化驗方法,但從管理和經濟性等角度來講,完全可以滿足要求。
    6
    方便性
    操作過程復雜,許多環節需要人工操作。
    基本不需要人工操作,自動化程度較高。
    (表1)
    4.技術經濟分析
         在大力倡導節能降耗的今天,在能源利用的計量、控制、監督和科學管理逐步使用現代化方法,是節能技術進步的基礎,也是實現工藝、設備最佳運行的必要手段。以先進的煤質監測技術為核心的入廠煤“采制檢”設備一體化系統方案,有效地提高了入廠煤的自動化管理水平,降低了人為因素的干擾,實現用煤企業對節能降耗的訴求,為提高企業經濟效益提供了有效的輔助管理手段。
    企業在入場煤質量控制過程中使用了以先進的煤質監測技術為核心的入廠煤“采制檢”設備一體化系統后,嘗到了節能節能降耗的甜頭……
    4.1、以某電力企業集團煤炭質檢為例:該公司質檢一站每月購進精煤約450車。使用煤炭質量快速檢測控制系統之前,因檢驗滯后,沒退過一車煤。使用以先進的煤質監測技術為核心的入廠煤“采制檢”一體化設備后,通過對不合格煤車的快速甄別和處理,其效果顯著,詳見表2。

     

    時間
    灰分超標車數
    以次充好車數
    合計
    200x年7月
    49
    59
    108
    200x年8月
    22
    18
    40
    200x年9月
    8
    10
    18

     

    表2 質檢一站不合格煤車統計
    使用煤炭質量快速檢測系統的第一個月,查出灰分超標49車,全部退貨:查出上好下壞、以次充好59車,為公司挽回經濟損失467260元。從根本上解決了外購精煤灰分波動大、質量不穩定的老大難問題。使用煤炭質量檢測儀的第二個月,煤灰分不合格的車數就下降了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監測儀的第一年,為了驗證其使用效果,同時保留了傳統的驗收方法。對每一天的來煤同時用化學方法和快速法進行驗收。在年底對僅使用化學方法和兩種方法同時使用的效果進行了統計(見小表3):

     

    序號
    內容
    數據
    1
    裝機容量(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
    入場煤發熱量(MJ/kg)
    19
    6
    廠礦驗收級差(MJ/kg)
    12.82
    7
    入廠單位熱值相當價值(元/MJ)
    12.82
    8
    廠發熱量(MJ/kg)
    20.08
    9
    使用快速采制檢系統后及時發現的可追償的損失累計(萬元)
    55596452.98

     

                                                 (表3)
    從上表可以看出,根據公式(廠發熱量(MJ/kg)-礦發熱量(MJ/kg))×廠礦驗收級差(MJ/kg) ×年原煤耗損量(萬噸)=全年熱值總虧損(萬元)計算。由于該電廠以前沒有一種科學、快速的入廠煤檢測手段,加上傳統驗收方法數據滯后的缺陷,導致入場煤管理上存在嚴重的管理疏漏,其造成損失是巨大的。具體分析如下:
    (1)由于傳統方法數據的滯后性和一些人為因素的干擾,加之煤炭緊張,往往化驗結果還沒有出來,運來的煤炭早已經卸車,甚至已經進入了原煤倉或者已經燃燒,無法再請第三方來進行仲裁,所以該廠針對來煤質價不符的問題進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,及時發現來煤的問題,雙方當事人當場做出協商、決斷。如果雙方對快速結果沒有爭議,馬上進行后續工作。如果有爭議,雙方立即將煤樣送化驗室,進行最后的化學方法仲裁。
    通過一年的使用,經統計發現,如果不用快速法的話,至少當年將因為來煤的質價不符而發生爭議的煤款累計達五千多萬。但幸好該廠利用了科學快速的檢測方法,及時發現問題,對有爭議的來煤當場采樣送化驗室,然后根據最后的、雙方認可的結果進行合理的索賠和追償,避免了因不能及時發現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濟損失。
    (2)該廠在沒有使用快速一體化采制檢系統之前,為了控制燃料成本,加大對入場煤采制化的頻次和監督力度,采制化的隊伍不斷增大,采制化人員經常超負荷工作。但因為工作量繁重,所以其工作過程很容易出現疏漏甚至錯誤,工作的效用打了折扣。使用了采制化一體機后,由于其方便快速的特點,能在很短的時間內測量出來煤的重要指標,并且其測試過程無任何人為干擾(采樣由采樣機械隨機布點完成,測量則有煤質監測儀自動完成)。這樣,大大降低了電廠在入廠煤采制化環節的投入,有效降低了該部門人員的勞動強度。因為勞動強度的降低,大家才可以在每一個環節精心操作,從而保證結果的真實性和有效性。
    此后,該廠入場煤的驗收工作就充分利用基于快速煤質監測儀的采制化一體機、并結合傳統的化驗方法來進行。利用快速法及時發現問題,利用傳統法在第一時間解決問題,產生了良好的效益。
    (3)以上實例說明:快速煤質采制檢一體化系統在燃煤電廠的入廠煤驗收中,是一種能夠明顯起到節約能源、降低隱性消耗、并且可以間接創造經濟效益的非常有效的輔助管理和監督工具。
    七、經濟效益測算
         在大力倡導節能降耗的今天,在能源利用的計量、控制、監督和科學管理逐步使用現代化方法,是節能技術進步的基礎,也是實現工藝、設備最佳運行的必要手段。以先進的煤質檢測技術為核心的采、制、檢一體化系統方案,有效地提高了外購入廠煤的自動化管理水平,降低了人為因素的干擾,實現用煤企業對節能降耗的訴求,為實現明顯改善我國眾多燃煤電廠的經濟運行指標。提高企業經濟效益提供了可能。
        快速煤質采制檢一體化系統在企業的入廠煤管理中,是目前一種能夠明顯起到節約能源、降低成本、可以間接創造經濟效益的非常有效的輔助管理和監督工具。
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