阿特拉斯煤炭采樣機(jī)的應(yīng)用

江長(zhǎng)超（廣東粵電靖海發(fā)電有限公司，廣東惠來(lái)515223）

阿特拉斯煤炭采樣機(jī)的應(yīng)用

江長(zhǎng)超
（廣東粵電靖海發(fā)電有限公司，廣東惠來(lái)515223）

分析阿特拉斯煤炭采樣機(jī)的應(yīng)用，介紹了阿特拉斯煤炭采樣機(jī)的特點(diǎn)、工作原理，重點(diǎn)對(duì)其核心的立式聯(lián)合制樣機(jī)進(jìn)行探討，研究該采樣機(jī)在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中的問(wèn)題以及改進(jìn)方向。經(jīng)過(guò)實(shí)踐檢驗(yàn)及不斷改進(jìn)，阿特拉斯煤炭采樣機(jī)是設(shè)備更新?lián)Q代的較好選擇。

煤炭采樣機(jī)；聯(lián)合制樣機(jī)；立式破碎機(jī)；分析；改進(jìn)

1　阿特拉斯煤炭采樣機(jī)概述

阿特拉斯煤炭采樣機(jī)工藝流程和一般煤炭采樣機(jī)類(lèi)似，由采樣機(jī)構(gòu)、給煤機(jī)構(gòu)、制樣機(jī)、樣品收集機(jī)構(gòu)、余樣處理等幾個(gè)環(huán)節(jié)組成。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需求，采樣機(jī)構(gòu)可以采用頭部或者中部采樣，余樣可以設(shè)計(jì)為回送或者到下級(jí)皮帶，與一般的煤炭采樣機(jī)沒(méi)有本質(zhì)區(qū)別。其核心在于制樣機(jī)采用了立式聯(lián)合制樣機(jī)，很好地把破碎和縮分結(jié)合在一起，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、占用空間小、無(wú)篩板不易堵煤、密封性能好、水分損失小。

2　立式聯(lián)合制樣機(jī)工作原理

立式聯(lián)合制樣機(jī)由復(fù)合結(jié)構(gòu)的立式破碎機(jī)和與其配套的專(zhuān)用無(wú)級(jí)可調(diào)縮分器組成（見(jiàn)圖1）。立式破碎機(jī)包括筒體和主軸旋轉(zhuǎn)部分。主軸上依層安裝有多組板錘和多組刀片，工作時(shí)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)立式破碎機(jī)的主軸轉(zhuǎn)動(dòng)，板錘和刀片在工作腔內(nèi)旋轉(zhuǎn)。

圖1　立式聯(lián)合制樣機(jī)

煤樣通過(guò)下料斗落入破碎機(jī)的工作腔，工作腔上部的多組板錘高速運(yùn)轉(zhuǎn)對(duì)煤樣除了軸向分散以外，還可帶動(dòng)煤樣沿圓形筒體作圓周流動(dòng)。板錘和刀片與筒體襯板之間留有極小間隙，在破碎煤樣的同時(shí)又使其不能粘附在筒壁上，具有自清理功能。

煤樣中的大顆粒首先被工作腔上部的板錘及襯板反復(fù)撞擊、碾壓，當(dāng)煤樣流經(jīng)中部刀片組時(shí)，被高速旋轉(zhuǎn)的多組刀片強(qiáng)烈拋散，破碎，全部煤樣被破碎成均勻混合的≤13mm的煤樣，從而完成一級(jí)破碎。

此時(shí)，≤13mm的煤樣根據(jù)設(shè)定的需要量一部分落入一級(jí)縮分器的取樣口內(nèi)，輸送到密閉的樣品收集器中，作為全水分樣。其余≤13mm的煤樣繼續(xù)下落，進(jìn)入工作腔下部。同樣，當(dāng)其余≤13mm的煤樣流經(jīng)工作腔下部刀片組時(shí)，又被高速旋轉(zhuǎn)的多組刀片強(qiáng)力攪勻和破碎，全部的煤樣被進(jìn)一步破碎成均勻混合的≤3mm的煤樣，完成二級(jí)破碎。

通過(guò)這一過(guò)程，≤3mm的分析樣均勻地分散在工作腔下的圓環(huán)狀的出料口，落入縮分器內(nèi)，其中一部分進(jìn)入取樣口，落入密閉的樣品收集器，作為分析樣。在以上系統(tǒng)工作的過(guò)程中，煤樣的精度和顆粒大小取決于立式破碎機(jī)電機(jī)轉(zhuǎn)速和破碎板錘、刀片的數(shù)量組合，在襯板、板錘和刀片的復(fù)合作用下，煤樣在工作腔內(nèi)不斷的對(duì)流、擴(kuò)散、翻動(dòng)、破碎，結(jié)塊料徹底分散解聚，從而在極短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到充分的破碎和均勻的混合。

以上兩級(jí)破碎和兩級(jí)縮分均在同一個(gè)密封的工作腔內(nèi)快速完成（<3秒），不但煤樣的各種參數(shù)損失很小，且保證不會(huì)丟失煤樣。將二級(jí)給料、破碎、縮分這些繁復(fù)的工藝流程僅用一臺(tái)立式聯(lián)合制樣機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)，完全避免堵煤和復(fù)雜的工藝流程所造成煤樣的精確度降低等弊端。

3　立式聯(lián)合制樣機(jī)性能特點(diǎn)

（1）采用立式多層破碎葉片盤(pán)撞擊煤樣，破碎后的煤樣受自重作用向下掉落，取消了篩板。破碎時(shí)間短，破碎效率高，不易堵煤，密封性能好，水分損失小。

（2）合理的取樣口設(shè)計(jì)，無(wú)需動(dòng)力即可完成縮分器的功能，簡(jiǎn)單可靠。

（3）整機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于維護(hù)和檢修。

4　阿特拉斯煤炭采樣機(jī)應(yīng)用問(wèn)題

阿特拉斯煤炭采樣機(jī)是一種比較新型的煤炭采樣機(jī)，經(jīng)過(guò)幾年的運(yùn)行，對(duì)比其他煤炭采樣系統(tǒng)主要有以下幾個(gè)方面的問(wèn)題：

（1）對(duì)比其他煤炭采樣系統(tǒng)，容易發(fā)生水分偏大的情況；

（2）樣品收集管易發(fā)生凝結(jié)水的現(xiàn)象，從而造成粘煤、堵煤；

（3）數(shù)次發(fā)生破碎機(jī)電機(jī)損壞；

（4）發(fā)生過(guò)兩次葉片盤(pán)斷裂的現(xiàn)象。

5　阿特拉斯煤炭采樣機(jī)應(yīng)用問(wèn)題分析

采樣機(jī)堵煤原因許多[2]，除了對(duì)設(shè)備的設(shè)計(jì)及材料的選擇以外。還和煤的粒度分布，煤的水分含量，煤中非煤雜質(zhì)和采樣機(jī)操作和管理有著直接的關(guān)系。

（1）粒度分布影響

煤粉粒徑較小吸水能力越強(qiáng)。一旦受潮氣和雨水影響容易堵煤，粘附在設(shè)備表面，很難清理同時(shí)影響設(shè)備表面光潔度，且容易導(dǎo)致二次堵煤情況發(fā)生；如果在煤炭中大塊煤比較多并且煤中矸石含量高，容易造成螺旋采樣頭卡住，導(dǎo)致設(shè)備損壞。通常采樣機(jī)不適合開(kāi)采尺寸大于100mm，含有大量矸的煤。

（2）水分偏大的情況，一方面是正常的，正是該型煤炭采樣機(jī)的優(yōu)勢(shì)所在。因?yàn)榘⑻乩姑禾坎蓸訖C(jī)作為一種新型采樣機(jī)，應(yīng)用范圍遠(yuǎn)沒(méi)有其他煤炭采樣機(jī)廣泛，其系統(tǒng)密封性好，水分損失小，從而導(dǎo)致化驗(yàn)結(jié)果相對(duì)其他系統(tǒng)的化驗(yàn)結(jié)果水分偏高[1]。另一方面，樣品收集管發(fā)生凝結(jié)水的現(xiàn)象可能是導(dǎo)致水分偏高的原因之一，特別是煤炭水分高的條件下。

（3）水分影響

煤炭水分偏高時(shí)（>20%），煤炭的水分在破碎時(shí)部分水分進(jìn)入空氣中，在立式多層葉片盤(pán)的鼓風(fēng)作用下，會(huì)將破碎機(jī)內(nèi)的濕熱空氣鼓入取樣管，取樣管內(nèi)的濕熱空氣，被較低環(huán)境溫度冷卻，造成有水凝結(jié)在取樣管的內(nèi)壁，引起粘煤、堵煤，甚至?xí)胁糠炙诌M(jìn)入樣品收集器?？赡芤饦悠匪植徽Ｆ摺?/p>

（4）破碎機(jī)屬于沖擊性負(fù)載，在電機(jī)的選型上一定要嚴(yán)格按照要求選用。煤炭取樣又是間歇工作，目前采用的是一個(gè)取樣周期，破碎機(jī)啟停一次，綜合起來(lái)電機(jī)的運(yùn)行工況相當(dāng)惡劣，從而導(dǎo)致電機(jī)容易損壞。

（5）葉片盤(pán)運(yùn)行時(shí)受到的沖擊很大，總結(jié)發(fā)生的兩次故障，葉片盤(pán)斷裂的原因一方面是葉片盤(pán)的材質(zhì)存在缺陷，一方面煤樣中存在鐵等堅(jiān)硬雜物。

（6）運(yùn)行管理

一旦操作取樣機(jī)的工作人員經(jīng)驗(yàn)不足，缺少發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的經(jīng)驗(yàn)與方法，在發(fā)生堵煤的情況時(shí)不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，將影響采樣機(jī)的代表性。或采樣機(jī)操作人員不能?chē)?yán)格執(zhí)行采樣機(jī)的相關(guān)管理制度，沒(méi)有按時(shí)對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢查，不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)堵煤，這樣會(huì)擴(kuò)大堵煤的影響。

6　阿特拉斯煤炭采樣機(jī)的改進(jìn)措施

采取相應(yīng)的措施，避免發(fā)生堵煤。加強(qiáng)檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)堵煤情況，發(fā)生輕微堵時(shí)當(dāng)立即處理，把堵煤的影響降到最低。為了便于清潔煤堵，在需要的位置安裝梯子。提高煤的觀察和清洗口，盡量使堵煤的清潔工作順利進(jìn)行。

（1）預(yù)防性清理

為了解決取樣口的粘煤、堵煤?jiǎn)栴}，在取樣口設(shè)置定期旋轉(zhuǎn)的清潔裝置，可以較好地清除取樣口的粘附煤樣，確保取樣口暢通。為了防止煤樣管粘煤，煤樣管應(yīng)選用不銹鋼等材料，并對(duì)內(nèi)壁做鏡面處理，確保光滑，減少粘煤。在管外設(shè)置適當(dāng)?shù)谋貙樱乐箖?nèi)壁凝結(jié)水。在取樣口附近設(shè)置一個(gè)通風(fēng)管到破碎機(jī)入口，也可以有效減少破碎機(jī)向取樣管的鼓風(fēng)。

（2）破碎機(jī)電機(jī)的選型，應(yīng)按照沖擊性負(fù)載選用，并保留適當(dāng)?shù)母辉６?。根?jù)取樣周期的長(zhǎng)短，可選擇破碎機(jī)間歇運(yùn)行或者連續(xù)運(yùn)行。如果取樣周期小于3分鐘，建議采用連續(xù)運(yùn)行方式，避免不斷重復(fù)啟停對(duì)電機(jī)的傷害。選用間歇運(yùn)行方式時(shí)，應(yīng)配置變頻器，保證電機(jī)啟停平穩(wěn)，電流在額定電流范圍內(nèi)。

（3）為了防止葉片盤(pán)斷裂，應(yīng)對(duì)葉片盤(pán)進(jìn)行定期檢查和更換，更換時(shí)嚴(yán)格按照廠家要求的材質(zhì)選用備件，并在備件更換前進(jìn)行材質(zhì)檢查。最好在破碎機(jī)前設(shè)置除鐵裝置，防止堅(jiān)硬雜物進(jìn)入破碎機(jī)。

（4）立式破碎機(jī)不允許帶載啟動(dòng)，應(yīng)合理設(shè)計(jì)給煤系統(tǒng)，保證給料時(shí)間準(zhǔn)確，給料穩(wěn)定。確保破碎機(jī)內(nèi)清空，破碎機(jī)才能啟動(dòng)，破碎機(jī)啟動(dòng)平穩(wěn)后，穩(wěn)定的煤流才允許進(jìn)入破碎機(jī)。

7　結(jié)語(yǔ)

阿特拉斯煤炭采樣機(jī)作為一種新型的煤炭采樣系統(tǒng)，其核心的立式聯(lián)合制樣機(jī)，立式多層破碎葉片盤(pán)結(jié)合合理的取樣孔設(shè)計(jì)，比較好地解決了制樣系統(tǒng)的密封問(wèn)題、堵煤?jiǎn)栴}，大大減小水分損失，性能穩(wěn)定，運(yùn)行可靠。

［1］曾長(zhǎng)武.火電廠煤質(zhì)監(jiān)督與檢測(cè)技術(shù)［M］.北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2010.

［2］趙亞山.火電廠運(yùn)煤系統(tǒng)堵煤原因分析及策［J］.華電技術(shù)，2010，32（11）74-77.

(編輯：王智圣)

App lication of AtlasCoal Sam p ling M achine

JIANGChang-chao
（Guangdong JinghaiPower Co.，Ltd.，Huilai515223，China）

Analyzed application of the Atlas coalsamplingmachine，introduced the characteristic and working principle of the atlas coal samplingmachine，mainly vertical joint system prototype of the core are analyzed.Research on amelioration of the samplingmachine in the practical application of the processproblemsand the direction of improvement.After the testofpracticeand continuous improvement，Atlas coalsamplingmachine isagood choice forequipment renewal.

coalsamplingmachine；jointpreparationmachine；verticalcrusher；analysis；improvement

TD921.3

A

1009－9492(2015)04－0108－02

10.3969/j.issn.1009-9492.2015.04.029

2014－10－30

江長(zhǎng)超，男，1975年生，河南洛陽(yáng)人，大學(xué)本科，工程師。研究領(lǐng)域：卸、輸煤檢修、運(yùn)行及管理。