摘要：面对冬季严寒天气下桥式采样机堵煤事件频发的顽疾，为了保证来煤所采煤样具有代表性、采样设备的运行安全，本文研究了桥式采样机常发生、易发生堵煤的位置和原因，通过采样机技术改造及人力防控等手段，确保煤样代表性不失，冬季煤质验收工作顺利开展。
关键词:严寒天气；技术改造；堵煤分析；巡检维护。
引言：火力发电厂中，燃煤费用所占总成本份额逐渐增大，部分火电厂燃料成本竟达到总成本的80%，因此，要做到提质增效，来煤质检验收工作就显得尤为重要，严格执行采制化环节有关国家标准，规范操作，才可得到代表被检煤真实质量的结果，采用机械采样，规避人工采样人为因素的干扰，做到公平、公正采样。如何保障机械采样环节在北方寒冷天气下不因堵煤造成混样、化验结果出现偏差便是本文研究的重点。
1.桥式采样机结构原理图：
.png)
2.桥式采样系统组成及工作流程
2.1桥式采样系统组成：桥式采样系统主要包括采样机、给料机、样品收集器、斗式提升机和螺旋输送机等。
2.2桥式采样系统工作流程:来煤车辆根据指示路标进入指定区域，待车辆熄火停稳后，通过前后左右移动大、小行车到达采样地点，由螺旋钻升降机下放螺旋钻对下方装煤车辆开始采样，螺旋钻回升，大、小行车回到起始位置，把所采煤样倒入接料斗，通过后级给料机、破碎机、缩分器，最终进入样品收集器，该采样周期完成，结束采样。
3.堵煤位置及原因分析
3.1堵煤位置
桥式采样机常发生，易发生堵煤事件的区域主要由以下几个：螺旋采样机螺旋钻，样品导料门，斗提机，余料门，缓料门上部的弃料溜槽。
3.2堵煤原因分析
3.2.1自然因素
中国煤炭资源主要集中在大兴安岭—太行山—雪峰山一线以西，且以北地区开发较多，为了节省运输成本，大部分火电厂就近建设在煤矿附近，而冬季北方天气严寒，干燥多风，极易发生冻煤事件和大型机械设备受冷无法正常运行等情况，桥式采样机也不例外。
3.2.2煤质原因
水分大，粘性大的煤样也会造成堵煤的概率，例如朔州本地的烟煤粘性较大，部分火电厂配煤掺烧的煤泥和洗煤等由于持水性强、水分含量高、黏性较大等特点，极易造成采样机螺旋钻、导料门岔口发生堵煤。
3.2.3机械自身缺陷
以本厂为例（赛摩桥式汽车采样系统），在缓料门上部的弃样溜槽材质为普通铸铁，易生锈，较粗糙，加上日久磨损，通道内部磨损程度大，表面粗糙不光滑，经常发生煤样下落不畅。
其次，厂家设计缺陷，一：导料门侧的岔口为“V”字型结构，岔口处狭窄，不圆滑，螺旋钻将物料导入导料门时经过岔口，常常发生煤样粘壁；二：斗式提升机余煤处理是由环形传送皮带将弃料输送至上方余料斗，再通过人工操作，将余料斗弃料倒入装煤车辆。因为环形皮带铲小、凹口面窄且易脱落，造成输送弃料不及时，斗提机下方容易堆积，余料门处也未安装预报警传感器装置，采样员如果处理不及时，斗提机底部与余料斗落煤口容易造成弃料堆积，冬天煤样还结冻成块，不仅造成排除故障处理困难，还会造成设备损坏。
4.堵煤的危害：
1.采样机发生堵煤，在易堵煤位置处会造成已采集煤样堆积，进而进入样品收集罐中，造成部分样品罐采集煤样样量不足或有溢出等现象，严重导致当天该批次煤样失去代表性，煤样的化验结果丢失真实性，而化验结果的数据与矿方的结算密切相关，如果化验数据偏好会增加电厂的煤炭成本；如果化验数据不好，有可能会与矿方发生经济纠纷，严重会造成企业失信。
2.采样机发生堵煤后，如果发现不及时，仍然继续采样工作，轻则会引起给煤装置驱动电机的高负荷运行，电流增高造成电机烧毁；重则大电流造成配电箱短路，使采样机瘫痪无法使用，严重影响设备安全。
3.采样机发生堵煤后，需要爬高清理堵煤区域以及排除采样机故障，这个过程无疑增加维修人员的安全风险，其次采样机清堵排障均需要一定的时间，这期间无法对会对来煤车辆进行机械采样，造成车辆拥堵，接卸停滞，无法完成预定的接卸量。
5.防堵煤措施
5.1 采样机技术改造
5.1.1缓料门下弃料溜槽将铁制管更换为不锈钢管，材质采用铬镍不锈钢316材质，由原先矩形管状改为圆形管状。规格设为管长230cm，管直径36cm,管壁厚3mm。
5.1.2导料门处“V”型岔口整体拆除，更换为弧形结构，材质采用铬镍不锈钢316材质,设计及规格详见下图：
.png)
弧形结构规格图
5.1.3在余料门处、斗提机底部加装螺旋式堵煤传感器，当弃料堆积达到一定量时，发出预报警，并与采样机联锁，采样机跳闸，停止机械采样，待人工操作将余料弃出时，报警消除，恢复采样。
5.1.4更换斗式提升机环形皮带铲，更换材质为316铬镍不锈钢、凹口剖面大的皮带铲，同时加装接触式煤流传感器，变更参数设置取反信号，当传送皮带铲不输送弃料时，煤流传感器发出报警，反馈至采样操作系统。
5.2加强人员培训及管理
5.2.1加强对采样员实际操作培训，严格执行国家标准，规范采样流程，扎实业务本领，锻炼机械设备故障警觉性。
5.2.2冬季每日采样工作开始时，采样机需提前预热15分钟，通过正转、反转螺旋钻达到螺旋采样机螺旋体预热及螺旋导料槽内部清洁。不仅可以达到采样工作开始后螺旋叶片上料均匀，其次排出余料，螺旋导料筒无其他煤样，防止造成样品混样。
5.2.3采样员每日定期巡检采样机械设备，提高巡检频率，像常发生堵煤的部位更应多加观察。采样螺旋钻筒、接料斗、弃样溜槽是否通畅清洁；采样时导料门导料是否通畅，弃料桶弃料是否均匀；余料门、斗提机内部是否有大量积煤堆积；
5.2.4，观察来煤煤质情况，如果来煤煤样水分较大（大于8%）时，要及时对导料岔口、斗提机料斗涂抹防冻液，防止因天气寒冷，积煤结冻成块。
结语
桥式采样系统具有结构可靠，易操作且安全性能高等优点，同样机械采样可实现运煤车辆车厢范围内任意点的全断面采样，采样深度也可达车厢最底部，不仅规避了人工采样人为因素和手工只能采车辆顶部表面煤样局限性造成的煤样代表性失真，煤样化验误差大等缺点，而且也极大地减小采样员的劳动强度，提高接卸效率。但天气自然因素和采样系统生产厂家设计缺陷带来的冬季堵煤顽疾却一直未有合适的解决方案，本文从技术改造和人力防控解决堵煤顽疾。希望可以对其他火电厂及采样机生产厂家有一定的借鉴意义。
参考文献：
[1]电厂运煤系统设计过程中堵煤的防治措施[J]. 严伟坤.??科技资讯.2018(07);
[2]翟万江.火电厂入厂煤采样机防堵煤技术探讨[J].河南电力技术,2018(01):
[3]储华山.浅谈保证汽车煤机械采样装置所采煤样的代表性[J].煤质技术,2012(05);
[4]张扬. 浅析煤炭机械采样系统设备选型及原理[C]. 中国武汉决策信息研究开发中心、决策与信息杂志社、北京大学经济管理学院.决策论坛——系统科学在工程决策中的应用学术研讨会论文集（下）.中国武汉决策信息研究开发中心、决策与信息杂志社、北京大学经济管理学院:《科技与企业》编辑部,2015:243+247;