提升燃料采样与制样效率的策略与实践

引言

在能源产业链中，燃料采样与制样堪称基石环节，本文聚焦提升燃料采样与制样效率，深挖策略与实践路径，助力能源企业突破瓶颈，迈向高效发展新征程。

我厂采样设备运行中存在问题及优化采样流程策略

我厂主要采用汽车运煤方式，由湖南万通科技股份有限公司生产的 CQ-Q6FT 桥式汽车煤 3 台采样机，用于实现汽车来煤的自动采样工作。CQ-Q6FT型汽车桥式采样机由大车总成，小车总成（含升降机构）、采样器总成（全断面），制样系统，电控操纵系统等组成。

1.1 采样头振动跳闸问题的优化措施。

采样头是由螺旋杆、筒状结构、上升和下降的齿轮以及驱动设备所构成的。当采样机收到燃料管理信息系统提供的采样方案时，它能够在大车和小车的协同作用下，准确且可靠地在车厢内的各个位置进行定位。采样机通过钢丝绳将采样器连接于采样头内，当采样完成时采样头上升下降带动采样器回转至设定位置进行采样工作。然而，在从起始点至采样点上方的移动过程中，采样头的螺旋杆在空载状态下运动，多次产生共振噪声，这导致了采样头旋转电机的跳闸现象。在煤中，如草绳、胶带和铁丝等物质可能会缩小或阻塞螺旋通道，从而导致煤样的损失和污染，进而影响设备的正常运作。优化方案：增设采样头的防共振设备，防止因扭转力过大引起扭断轴。严格按照操作和维修的规定来操作，确保在无负载的情况下启动，并定期检查所有紧固部位的连接螺栓，确保联轴器的校准，并保证齿条和齿轮的润滑是正常的。

.2 初级采样器均有不同程度的磨损变形，漏煤撒煤问题的优化措施。

汽车采样机初级采样器均有不同程度的磨损变形痕迹，初级采样器螺旋叶片与采样筒内壁存在较大间隙，导致采取粒度过小的商品煤时漏煤撒煤现象时有发生，影响了初级子样的样品完整性。优化方案：选定一台采样机担负采取粒度过小的商品煤在各方条件许可情况下选定一台采样机担负采取粒度过小的商品煤，减少漏煤撒煤现象，提高初级子样的样品完整性。加强设备的日常维护保养消缺工作，使采样机在确保投用率的前提下提高所采批煤样品的代表性。

1.3 制样系统堵塞

随着煤中的水分含量逐渐增加，煤粒表面的结合力导致煤的堆积密度降低，单位质量煤的体积增大，从而增强了煤样的粘结性，这极易引发制样系统的堵塞问题。如果将原煤放入破碎机后再加入一定量的木块或矸石，可避免这种情况的产生。破碎的煤炭机器容易产生煤炭“结饼”的情况。当原煤中末烟煤含量较高时，破碎能力差易导致缩分器阻塞。当存在大量的木块和矸石时，其破碎性能降低，容易导致缩分器发生堵塞。经多次试验研究得出，解决这一问题的方法就是在破碎后将原煤装入筛上，然后再装入缩分器中进行分选处理，以达到降低能耗、提高精密度的目的。当煤的基全水分超过 30% 时，样品制备系统会出现严重的堵塞，导致其无法正常使用。优化方案：在下料口下方设置挡板，使其成为一个封闭空间。确保采集到的样品不受污染，避免制样系统（主要包括落煤管、破碎机、缩分器等）的堵塞，要求系统内与物料接触的钢板必须是不锈钢，所有的溜槽都必须是圆角的，并且内侧不应有焊缝和飞溅。下煤管的出口、破碎机以及缩分器的进口直径都应不小于通过煤的最大粒度的3\~4 倍。

1.4 电气装置故障率较高

在电气控制方面，原先使用的是传统的电气元件，但由于设备在运行过程中经常需要进行动作，再加上现场环境湿润和粉尘含量高，这些因素共同导致电气装置的故障率相对较高。优化方案：对可编程控制器进行了改进，优化了制样系统的工作流程，并调整了各部件的处理输出，采用了“脉冲进煤”的策略，这样在单位时间内，进入破碎机的煤样数量会减少，从而避免了堵煤的风险。并对电机进行变频调速控制，提高了破碎效率和产品质量。

2 改进制样环节方法

2.1 创新制样技术应用

在燃料制样环节，传统的制样方法往往依赖于人工操作，不仅耗时费力，还容易因人为因素导致样品的不均匀性和数据偏差。随着科技的不断进步，许多新型制样技术应运而生，为燃料制样带来了革命性的变化。例如，激光粒度分析技术能够快速、准确地测量燃料颗粒的粒径分布，从而为后续的样品破碎和筛分提供科学依据，确保样品的均匀性和代表性。此外，自动化制样系统通过集成多种先进设备，如自动缩分仪、研磨机和样品输送装置，实现了制样过程的全流程自动化，大大提高了制样效率，减少了人为误差。同时，这些创新技术还具备数据采集与分析功能，能够实时监控制样过程中的各项参数，为质量控制提供有力支持。

2.2 合理安排制样设备布局

合理的布局能够优化工作流程，减少样品在不同设备之间的运输时间和损耗，同时也能提高设备的利用率和操作安全性。在实际布局中，应根据制样工艺流程和设备功能进行科学规划。例如，样品的接收、破碎、筛分、缩分等设备应按照工艺顺序依次排列，形成一条顺畅的生产线，避免样品的迂回运输和重复操作。同时，设备之间的间距应根据操作人员的活动范围和样品传输设备的尺寸进行合理设计，确保操作人员有足够的空间进行操作和设备维护。此外，对于一些产生粉尘或噪音的设备，应合理安排其位置，避免对周边环境和人员健康造成不良影响，并配备相应的除尘和隔音设施。

3 强化整体协同管理

3.1 建立信息共享机制

在燃料采样与制样的全流程管理中，建立信息共享机制是实现高效协同的关键环节。传统的管理模式中，采样、制样、检测等环节往往相互独立，信息传递不畅，导致各环节之间缺乏有效的沟通与协调，容易出现样品信息不一致、检测结果延迟等问题，严重影响工作效率和质量控制的准确性。通过建立信息共享机制，可以打破部门之间的信息壁垒，实现采样点分布、样品信息、制样进度、检测结果等关键数据的实时共享。例如，利用信息化平台，采样人员可以在现场即时录入样品的采集时间、地点、重量等基本信息，这些数据能够迅速传输至制样和检测部门，便于后续环节提前做好准备，优化工作安排。

3.2 完善质量控制体系

当前许多企业在质量控制方面仍存在标准执行不严格、检测手段单一、反馈机制不完善等问题，导致样品质量参差不齐，难以满足精准检测的要求。为解决这些问题，需要制定严格的质量标准和操作规范，明确采样与制样各环节的质量要求，确保每个步骤都有章可循。引入先进的检测设备和技术，对样品的代表性、均匀性以及制样过程中的关键参数进行实时监测，及时发现并纠正偏差。

4 结语

本文通过对燃料采样与制样环节的深入分析，提出了优化采样流程、改进制样方法以及强化协同管理等策略。这些措施的实施，不仅有效提升了采制样效率，还显著增强了样品质量的可靠性。

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