摘 要：入厂煤全自动机械采样系统对火电厂燃煤管理有重大作用并对其运营模式产生重大而深远的影响。随着火电厂燃料系统一体化、自动化进程加快，入厂煤全自动机械采样系统的应用对于扩大燃煤自动化范畴、提高燃煤采制化接卸效率、降低人力成本、增强企业竞争力和应变能力有着不可估量的作用。通过对入厂煤全自动机械采样系统在火电厂燃煤管理上作用及影响的剖析，探讨新疆区域火电厂设置入厂煤全自动机械采样系统的必要性。
关键词：入厂煤；全自动；机械采样系统；燃料管理；成本
一、新疆区域火电厂入厂煤采样系统分析
新疆区域火电厂现有入厂汽车煤验收基本为人工方式，汽车入厂时需人工进行车辆信息、矿别信息录入，采样、计量、磅单打印等过程未实现自动化、智能化，出现接卸人员多、效率低、管理环节多、廉政风险点难以把控等问题。
华电新疆发电有限公司昌吉分公司在设置全自动入厂煤机械采样系统前，配置有三台半自动入厂煤机械采样装置，其中两台机械式、一台液压式，半自动采样机在使用过程中，除了操作上繁琐还有以下弊端：（1）采样深度有限造成无法体现入厂煤真实热值，只能采取固定深度或车厢上部的煤样，对于车厢下部的煤样无法采取，可能会造成热值虚高。（2）入厂煤汽车采样无法实现自动选点，采样过程中人为干预无法避免。（3）煤中杂质造成制样系统堵塞，严重时造成破碎系统损坏增加维护费用。（4）全水损失率较高造成热值虚高，（5）采样机混煤造成热值虚高，由于供煤单位很多，共用一套采制样系统，混样问题较为严重。
二、入厂煤全自动机械采样系统技术分析
1、入厂煤汽车自动识别系统。
全自动采样机识别装置配备独立的读写器、天线、拦车器、定位器、信号灯、语音提示设备、LED显示屏、向联动智能管控系统提供突发情况信号实现视频抓拍等功能，数据通过通信线路（多模光纤）接入全自动采样机识别系统的后台管理服务器，形成数据的统一存储和管理。自动识别装置配备的各种设备具备手动控制功能，设备出现故障，应可从系统中解除控制。
2、全自动采样系统。
采样管理系统根据汽车入厂的来煤信息（来煤矿点、车辆编组情况等）自动制定采样方案（采样点数、缩分器缩分比、集样桶号等），并下发至汽车采样机自动执行，从而实现无人值守全自动采样。采样机结构采用桥式结构，大车为桥式双梁结构。
3、燃料管理系统。
燃料管理服务系统与汽车采样机、自动识别装置、原汽车衡、化验室设备和视频门禁系统等建立接口，通过网络将燃料入厂管理、计量、采制化各环节设备控制系统与管理系统对接，集成统一监控平台，实现对燃料相关设备运行情况及参数的实时监视、控制和异常报警，各设备通过协议发给管理系统，以系统操作界面文字及声光报警形式体现。同时完善现有化验设网络管理系统，使燃料管理系统具备化验数据自动上传的条件。
三、入厂煤全自动机械采样系统对燃料管理的推进作用：
1．安全方面：传统的制样过程中由于人为操作和干预的环节较多，工作流程和管理流程简单、粗放并且复杂，每一个环节均需设置监督人员，造成人工成本增加，同时防腐的难度也大大增加。
2．经济方面：通过自动化设备的应用，现场无需大量的采制样、过磅操作人员（可节省工作人员15%以上），为企业节约大量的人员编制和薪资成本。
3．技术方面：通过引入大数据系统，使所有入厂煤全自动采样系统形成后台数据网络，对新疆区域内的运输车辆、矿点经销商、矿发数据等进行实时共享，进而形成动态化的燃煤市场供应数据链，对各火电厂的采购、验收、掺配掺烧提供有效策略支持。
四、我公司入厂煤全自动采样机改造后的情况
华电新疆发电有限公司昌吉分公司设置的两台入厂煤全自动机械采样系统，采样头采用全断面螺旋采样头，采样头的筒径为325mm，螺旋杆直径为65mm,螺旋杆中心距离采样筒壁为162.5mm。在加工过程中，经过多道工艺加工，使螺旋与外筒间隙不大于1mm，使细小颗粒也能顺利提升至集料斗；为加大采样头对大块煤或矸石进行破碎取样，在采样头部设有合金钻头，并镶有钻刃，实现对大块煤或矸石进行破碎取样功能；螺旋页片的间距是190mm,此数据是通过升降速度与螺旋转速经过科学的运算并经过反复的实践计算得出。采样头下端200mm处外筒与内螺旋体可拆换功能，因磨损量大的为下端部分；此结构实现使用成本低及维护方便，有效解决磨损后更换效率及成本。采样部分增加防泼洒装置，有效解决洒煤污染地面情况。定位系统为双定位：图像定位和超声波定位，二种形式实现无人值守控制。小车两底端及内侧装有弹簧轮缓冲器共四个，有效防止采样时升降机构下降因车厢内有异物或大煤矸石顶起小车造成脱轨现象。破碎机选用无筛板立式破碎机，是破碎煤用的主要设备，锤头为活动锤头（共计上下4层，每层4个锤头），不易发生堵煤、粘煤现象。破碎机入口和出口部位有T型刮扫装置，防入口出口污染。在煤下落过程中经过层锤子破碎，破碎效果好，粒度小于6mm，真正打不碎的物料，如木块，铁块等就直接掉下去，被除铁器吸走（无篦条），不会造成破碎机堵转。如遇煤泥也不会堵塞篦条，其次维护、修理方便，破碎机外壳为易开型式，以便异常时的清堵。一级、二级输送皮带机采用圆弧型方式，有效解决漏煤、洒煤现象。因国内传统皮带机为平皮带，当皮带跑偏时出现漏煤、洒煤现象比较严重，最总造成灰分损失大。圆弧型皮带从结构上解决了漏煤、洒煤问题。在破碎机通道增加旁路系统，当水分过大及破碎机检修时通过旁路系统使设备正常使用。为避免大小车行走机构在天气寒冷时，因轨道结冰、结霜、凝露产生行走轮打滑出现定位不准情况，我公司在大小车行走端处，设有清扫装置，最大限度的避免出现打滑；在电气控制部分我公司对大小车行走编码器进行实时监控，如出现打滑停止不前情况，行走编码器为独立机构，将处于停止状态，采样系统进行报警，提示操作人员进行应对措施。在采样、升降、大车、小车、一级皮带、破碎机、二级皮带、缩分器、集样器设备处安装有监控装置，如遇到设备故障自动以倒续形式停止设备运行，并在上位界面显示故障点，方便维护维修人员快速的判断设备故障点。针对入厂车辆信息登记，在汽车入厂办卡操作室，设立信息录入终端，满足车辆信息的的录入，采样系统具有自动记录相关车辆信息等功能，二次进厂车辆只需确定供应商及煤种信息；同时采样系统与后续入厂、计量、接卸、出厂各环节信息关联，实现了采、制、化环节彻底实现三级编码，纯密码样交接，实现采样数据的安全保密性。
投运后设备可靠性大幅提高，彻底避免了采样、计量环节的人员干预因素，通过全自动控制，释放采样员、过磅员共8人；华电电力科学研究院对1号、2号汽车采样机进行了性能试验，1号采样设备整机精密度批煤精密度最佳估算值为0.28 %和0.25 %，能够达到标准规定的精密度要求:整机偏倚试验样品对干基灰分差值平均值为-0.1905%和-0.0628%，整机系统无偏倚:全水分损失为0.3%和-0.0628%。华电电力科学研究院有限公司于2019年8月出具了采样机性能试验报告，整体验收合格。系统投运后，转变验收方式、降低人工成本。
综上所述，入厂煤全自动机械采样系统对燃料管理有重大的促经作用并对其产生重大而深远的影响。随着新疆区域燃料采制化一体化、自动化进程加快，入厂煤全自动机械采样系统的应用对于扩大燃煤自动化范畴、提高燃煤采制化接卸效率、降低人力成本、增强企业竞争力和应变能力有着不可估量的作用。因此，探索新疆区域火电厂设置入厂煤全自动机械采样系统的必要性及所面临的问题火电厂发展有着重要的现实意义。
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