基于火電廠燃煤采制樣工作的研究

大唐安徽發電有限公司淮北發電分 繆 淼

隨著全球能源需求不斷增長，煤炭作為一種廉價且廣泛可獲得的能源資源，仍然在許多國家和地區被廣泛使用。但燃煤產生大量廢氣與固體廢棄物對環境造成嚴重污染，并對人類健康產生潛在威脅，當前燃煤采制樣工作仍面臨各種挑戰，火電廠燃煤采制樣工作的操作復雜，需要專業化技術人員進行操作；由于火電廠的運行特點和工藝參數的變化，燃煤采制樣工作對煤炭特性和分析結果可能存在各種不確定性。因此，本文旨在通過對基于火電廠燃煤采制樣工作的研究進行探討，提高燃煤采制樣工作的可靠性[1]。

1 火電廠燃煤采制樣工作的現狀

1.1 燃煤采制樣方式

火電廠是我國能源發電的重要方式之一，燃煤作為其主要能源來源，在火電廠中起著至關重要的作用。為確保燃煤入場量滿足火電廠的需求，火電廠每年都要進行大量的燃煤采購工作，而燃煤采制樣是燃煤采購中至關重要的環節，其能保證燃煤質量的驗收準確。根據專業人員統計發現，2023年大型火電廠每年燃煤消耗總量約500萬t，中型火電廠每年燃煤消耗總量也有250萬t 以上。

為滿足如此龐大的燃煤需求，火電廠采取多種方式進行燃煤采購，主要方式包括火車來煤、汽車來煤和船運煤。火車來煤是指通過鐵路運輸將煤炭送達火電廠，而汽車來煤則是通過公路運輸方式進行煤炭的送達，船運煤側是用駁船或海輪運輸送達，這三種方式均能保證燃煤的及時供應。

在燃煤采制樣方面，火電廠主要采用機械采制樣方式，機械采制樣是指利用專門的機械設備對煤炭進行采制樣，以保障采制樣的效率和精準度滿足采制樣國家標準要求。通過機械采制樣方式，可以保證煤樣的代表性，確保煤炭質量的穩定性。但要注意的是，除非機械采制樣設備出現故障，盡可能不開展人工采制樣，主要原因是人工采制樣存在主觀性和不確定性，無法保證煤樣的代表性和準確性。因此，在火電廠燃煤采制樣工作中，機械采制樣方式是首選的（如圖1所示）。

圖1 采制樣化系統結構

1.2 人工采制樣要求

在進行采制樣過程中，采制樣人員必須按照人工采制樣國家標準進行操作，嚴格遵守相關的操作規程和安全規定。采制樣人員應當具備一定的專業知識和技能，了解燃煤特性、采制樣設備使用方法，確保采制樣過程符合人工采制樣國家標準。在采制樣過程中，要注意操作細節，避免任何可能影響燃煤質量的因素，如雜質混入、采制樣容器污染等。

燃煤采制樣的目的是獲得一個其試驗結果能代表整批被采制樣煤的試驗煤樣，以便對燃煤質量進行檢測分析。為了確保煤樣的代表性，要選擇不少于采制樣國家標準規定的子樣數和子樣質量。為保證采得的煤樣能夠充分反映燃煤的整體質量；還要根據燃煤的不同特性和用途，選擇合適的采制樣方式和采制樣器具，確保采到的煤樣具有代表性。采制樣后，采制樣人員應將煤樣妥善保存，有效防止煤樣受到污染，煤樣保存應符合相關的規定和標準，包括容器選擇、密封、標識等方面。在保存過程中，注意避免煤樣接觸到空氣、濕氣和其他可能引起煤樣變質的物質，確保煤樣的質量不受影響[2]。

1.3 燃煤采制樣管理

燃煤采制樣是火電廠監測燃煤質量驗收的基礎工作，對于保證燃煤驗收質量具有至關重要的作用。因此，火電廠應建立完善的燃煤采制樣操作規程，并確保所有相關人員都能夠嚴格按照規程操作，包括采制樣設備選擇和使用、子樣數和子樣質量，以及總樣質量的確定、采制樣方式、制樣過程的規范操作等方面的內容。制定采制樣方案，確保規范地操作，才能得到具有代表性的煤樣。

同時，燃煤采制樣設備是保證采制樣質量的關鍵點，為了確保設備的正常運行，火電廠應制定設備的定期維護和檢修計劃，并配備專業技術人員進行維護工作，如設備清潔、潤滑、緊固等常規維護，以及設備故障修復。還要定期對設備進行檢定和校驗，確保設備運行的穩定性。只有保持良好的設備狀態，才能得到準確可靠的燃煤采制樣結果[3]。

2 火電廠燃煤采制樣的操作流程

2.1 機械化采制樣

一是機械化采制樣分為移動煤流采制樣和靜止煤采制樣，采制樣地點固定。移動煤流采制樣一般分為皮帶中部采制樣和皮帶端部采制樣，靜止煤采制樣一般為對停止的火車車廂或汽車車廂里的煤采制樣，多采用全螺旋采制樣器，最新的機械采制樣國家標準還推薦一種中空管爪式采制樣器。

二是對于機械化采制樣，采制樣器的開口尺寸至少為被采制樣煤標稱最大粒度的3倍，要設定合適的采制樣間隔，要避免與煤質的變化周期重合，采制樣時要保證采制樣器的容量應能容納整個子樣或使其全部通過，子樣不損失、不溢出，任何部位不發生阻塞。

三是對于機械化采制樣機，應能采到皮帶或車廂底部的煤，不能與皮帶或車廂底部留有一定的距離，應是一個完整的全橫截斷或全斷面。采制樣器不能有選擇性地舍棄煤樣。

四是根據采制樣精密度計算需采制樣的最小子樣數，根據被采制樣煤標稱最大粒度確定最小子樣質量和最小總樣質量。

五是對于時間采制樣要計算出最小采制樣間隔，對于質量基采制樣要計算出最小質量間隔。

六是機械化采制樣裝置要符合國標要求，采制樣器開口尺寸至少要大于被采制樣煤標稱最大粒度的3倍（如圖2所示）。

圖2 皮帶中部機械采制樣裝置

2.2 人工制樣

在進行燃煤制樣之前，要做好一系列準備工作，準備好煤樣集樣設備，如稱重設備等。需要確保煤樣集樣設備的清潔和完好，以避免對煤樣造成污染；明確煤樣的采集方式和要求，如采集時間。

集樣結束后進行燃煤的制樣過程，先稱重，煤樣質量要大于制樣國標規定的最大標稱粒度下最小質量，將煤樣桶上的密封條撕去，煤樣過13mm 制樣篩，對篩子上的大塊進行破碎，用13mm 二分器縮分出不少于15kg 煤樣和不少于3kg 全水樣。不少于15kg 煤樣過6mm 制樣篩后，再次對篩子上的大塊破碎，然后用6mm 二分器縮分出不少于3.75kg煤樣；不少于3.75kg 煤樣過3mm 制樣篩后，對篩子上的大塊進行破碎，用3mm 二分器縮分出不少于700g 煤樣作為存查煤樣，不少于60g 煤樣作為一般分析煤樣，通過磁鐵吸走煤樣中夾雜的鐵屑，放置于煤樣粉碎機內磨制，過0.2mm 制樣篩，待煤樣全部通過0.2mm 制樣篩后，達到空氣干燥狀態裝入煤樣瓶中送入化驗室[4]。注意，煤樣不得超過煤樣瓶容積的四分之三，以免影響化驗人員混合煤樣。

3 火電廠燃煤采制樣工作要點

3.1 為員工提供日常培訓

燃煤采制樣工作需要員工具備較強的化學、物理、采制樣技術等方面知識，提高對采制樣工作培訓的重視程度，加強對員工的基礎知識培養，包括煤組成、性質、相關的化學原理等。并進行實踐操作培訓，培訓正確的采制樣方法和儀器設備使用技巧。由于燃煤采制樣工作涉及高空、機械傷害和觸電等危險因素，員工必須時刻保持高度的安全意識。

因此，在培訓中應強調員工的安全知識和操作規范，包括正確使用個人防護裝備、遵守操作流程和標準等，進行事故應急處理的演練，提高員工應對突發情況的能力。加上燃煤采制樣工作通常需要多人協作完成，因此員工之間的團隊合作具有至關重要的作用，在培訓中要通過團隊建設活動、角色扮演等方式，培養員工的團隊意識和合作能力，組織交流會議和經驗分享，促進員工之間的溝通和學習[5]。

3.2 制定采制樣管理機制

規范采制樣操作流程。火電廠應制定詳細的采制樣操作規程，并進行培訓和考核，包括采制樣器具的選擇和校驗、采制樣點選擇、樣品采集和封存等內容。在采制樣過程中，要嚴格按照規程操作，遵循標準化的操作流程。并加強對操作人員的監督和指導，增強其技能水平和責任意識，定期檢查采制樣操作，及時發現問題并進行糾正。最后，做好采制樣數據管理與分析。火電廠應建立健全的采制樣數據管理系統，確保數據的準確性，及時將采制樣數據錄入系統，并建立相關的數據庫進行存儲和管理。

3.3 嚴格后期評價管理

在燃煤采制樣過程中，應選取具有代表性的煤樣，并遵循科學的采制樣方法和標準，采制樣過程中，應注意避免外界污染物的干擾，避免采制樣器材的污染。對采制樣的煤樣進行后期評價是保證燃煤質量的重要環節，通過對煤樣進行化驗分析，了解到煤炭的各項指標是否符合要求，如灰分、水分、硫分、發熱量等。對于采制樣工作的每一個環節，應有詳細地記錄采制樣過程的操作記錄和化驗結果分析報告，科學評估采制樣的工作質量[6]。

并且，火電廠需要建立一個科學有效的數據管理系統。燃煤采制樣工作產生的數據是后期評價的重要依據，因此需要建立一個科學有效的數據管理系統來收集、整理和存儲這些數據。該系統應該能夠確保數據的完整性、準確性和可靠性，同時還需要具備數據共享和查詢的功能，方便后續的評價工作。火電廠可以借助現代信息技術手段，如計算機網絡和數據庫管理系統，來實現數據管理的自動化和智能化，提高工作效率和管理水平。

火電廠需要定期進行燃煤質量的后期評價工作。燃煤質量的后期評價是對采制樣工作的核查和總結，旨在發現問題并進行改進。火電廠應制定相應的評價標準和方法，根據需求和要求進行定期的評價工作。評價結果應該及時反饋給相關部門和人員，以便進行調整和改進。同時，還需要建立評價結果的追溯和記錄機制，為今后的工作提供參考和借鑒。