0 引 言

国电靖远发电有限公司位于甘肃省白银市平川区境内，公司在役机组4×220 MW燃煤机组。电厂设计煤种为甘肃靖远矿区燃煤，生产所用燃煤来自周边煤矿靖煤及区域外宁煤、蒙煤及疆煤等。电厂计划年来煤量约200余万t，来煤的运输方式为汽车、火车。

在目前的市场环境下，燃料成本普遍占到火电企业总成本的60%～70%，且占用巨额流动资金。火电企业燃料管理的风险主要来源于煤炭供应商和运输商，各利益相关者为了捕捉商机和追求最大化的利润空间，渗透和干预电煤市场，同时也为火电企业燃料管理人员埋下了腐败风险，因此，规范燃料管理工作就成为火电企业生产经营管理的重中之重。而煤炭采、制、化又是发电企业燃料管理工作中的重要环节，在整个燃料管理工作过程中占有相当重要的地位。特别是随着新环保法的实施及能源结构调整、加强节能标准化等政策措施出台后，对煤炭产品质量提出了更高的要求，因而对煤炭的采、制、化过程的管理及防控显得更为重要[1]。

煤炭采、制、化作为发电企业煤炭质量网络的基础结点，不仅直接反应了煤炭质量的变化趋势，且直接影响发电机组安全、环保、稳定的运行，其为发电机组可靠运行的“晴雨表”。通常情况下，为进行煤炭品质分析而采取的煤样均较多，少则数十、数百公斤，多则数吨、十几吨，而化验所需的试样只有几克、几十克或几百克。煤炭是1种化学组成和粒度组成均很不均匀的混合物[2-6]，要将如此大量的煤样制备成少量的其化学和物理特性均代表初始煤样的试样，必须严格按照一定的操作程序对煤样进行加工处理，否则制成的分析煤样就失去了代表性，其化验结果就不能准确反映所采煤样的品质[7]。

1 传统制样方法存在的问题及其局限性

最初的传统制样指人工制样，即应用人力使用简单的制样工具(如钢辊、钢辗等)制备煤样的过程；随后引入了机械化制样，即应用机械力使用专用机械设备(如锤式破碎机、颚式破碎机等)制备煤样的过程[8]。人工制样和机械制样均由操作人员按照我国在煤炭制备管理方面制定的相关标准和规范进行，如国标GB 474[9]，因此由于人为变量因素的存在，势必会导致一些不可控的不规范甚至违规现象的出现，如:制样步骤不能严格执行标准流程；制样设备及工具、干燥温度、不同粒级留样质量、各级破碎出料粒度均不符合标准要求；制粉收集率低等影响制样品质等。同时，在传统制样过程中，由于人力资源投入大但生产效率低，因而还存在煤样制备人工耗时长、安全隐患大、工作环境差等影响效率和安全卫生的问题。

传统制样过程大部分在无监控状态下进行，部分制样室虽通过安装摄像头进行监控，但仍达不到切实监督的作用，因而导致传统制样过程中不规范及违规的情况一直存在，但也无行之有效的解决办法。对于制样效率和安全卫生方面的问题，只能通过增加人力投入量、制定各种安全规范及粉尘预防等措施来进行约束，但不能完全解决前述问题。

从提高电厂的经济效益、规范煤炭交易的角度出发，如何保证煤炭制备流程及操作规范、避免人为变量因素、提高制样效率及避免隐藏的安全卫生问题迫在眉睫。针对上述问题，引进无人值守的全自动制样系统，通过自动化实现流程规范的制样方式来取代人工制样，节省人力的同时提高制样环节输出的可靠性、稳定性及客观性，此为提高燃料管理工作的重要方式之一。

The frequency parametersandwhich are estimated independently,should be paired when more than one signal impinge simultaneously.To perform the pair-matching procedure,we need to consider the output signal vectorof the orthogonal cross array such as

2 全自动制样系统组成及特点

(3)提高制样工作效率，节约人力资源。引进全自动制样系统后，不但解决了煤炭传统制样带来的上述问题，此外高度的自动化和智能化还带来了其他优势。传统的制样方式，一般需要3名左右制样人员进行现场制样操作，而使用全自动制样系统后，只需1名人员进行设备巡检和远程监控即可。传统的制样过程中，干燥环节是最耗时的步骤，干燥时间往往需要2 h左右甚至更长，平均单个煤样制样时间大约50 min，而使用全自动制样系统后，可进行连续进样，同时风透低温快速干燥技术也大大缩短了干燥时间，现平均单个煤样制样时间大约19 min，工作效率提高了约260%。因此，在引进全自动制样系统后，节约了大量的人力和物力，同时制样工作效率有了极大的提升。

观察组临床总有效率为93.55%,较对照组的79.03%明显上升,两组比较差异有统计学意义(P<0.05)。

(1)制样流程规范且符合标准，方便管理。引进全自动制样系统替代传统的制样方法后，给制样环节的管理工作带来了极大的方便性和可控性。全自动制样系统将破碎、干燥、缩分等不同的制样环节模块化，控制系统按照煤样制备的标准流程对各模块进行联动控制，以实现煤样在各模块之间进行联动性流转和自动化处理，确保每个样品的制备方法和过程完全按照标准制样步骤完成，且制样过程中系统自动将各级留样装瓶编码，避免出现混样或漏样等情况。

  

图1 全自动制样系统工作流程

3 引进全自动制样系统的优势

全自动制样系统各单元模块通过样品链斗输送单元衔接在一起，按照GB/T 19494.2及GB 474要求的煤样制备流程，自动将样品逐级经过破碎、缩分、干燥的反复操作后，最后得到2份0.2 mm的一般分析试样用作煤样化验使用。全自动制样系统工作流程如图1所示。

(2)煤种适应性强，输出样品代表性强。全自动制样系统各模块严格按照国标要求的制样流程运作，同时通过创新技术提升了煤种的适应性和输出样品“品质”的稳定性，如:破碎模块，采用伞旋技术实现煤样的自清扫，使之无法粘附、积累，从而避免“堵死”，极大地提高了系统的煤种适应性和不同水分适应性，且各级破碎样品过筛率均大于95%以上；干燥模块，采用风透低温快速干燥技术，保证煤样在可控的低温条件下快速干燥(一般情况下，6 mm煤样在40 ℃条件下干燥10 min～15 min、3 mm煤样在40 ℃条件下干燥5 min～8 min即可)，同时保持煤的物化特性；缩分模块，采用独特的整形机构，配合全断面刮扫的缩分机构，在保证切割次数符合国标要求的前提下，各粒级缩分样重完全满足国标要求，且样重稳定性良好；制粉模块，制粉收集率大于95%，过筛率达100%。全自动制样系统通过有效的破碎、尽量少的残留、“无损”的干燥、高效的收集率配合符合标准要求的缩分机构，从而保证了系统输出样品的代表性，对比实验数据见表1。

在这一教学片断中，教师对预设性留白处理得较好，给了学生时间思考函数积的求导法则，但是却没有对学生思考的结果进行即时反馈，仍按预设计划完成了教学，没能进行有效的生成性留白，这是值得商榷之处．虽然教材中对求导法则的证明不作要求，但是学生已经想到了“用定义来凑”，教师其实可以给学生更多机会表达自己的想法，引导其从定义出发尝试推导两个函数积的求导法则，或者也可以将用定义证明留作探究题让学生回去思考，而不是回避．

 

表1 对比实验数据表

  

序号干基灰分Ad/%参比样机制样差值①Qgr，d/(MJ·kg-1)参比样机制样差值①137 8137 870 0619 9019 930 03231 1731 07-0 1022 8022 73-0 07345 5145 25-0 2616 9616 86-0 10437 7537 820 0718 8518 890 04530 0029 89-0 1122 3822 3-0 08633 7733 860 0920 4120 460 05745 6745 750 0815 6615 690 03836 2036 09-0 1120 6020 53-0 07930 3630 29-0 0721 5721 680 111031 6731 880 2122 3122 420 11

说明:① 选取10个电厂日常用煤进行了对比实验；② 参比样指采用人工制样方法按照国标要求进行煤样制备后得到的分析样的化验结果，作为参考值；③ 机制样指采用全自动制样系统进行煤样制备后得到的分析样的化验结果，作为实测值(表1中结果为分析样1或2随机取一份测试的结果)；④ 差值:机制样与参比样的差值，也即实测值与参考值的差值。

全自动制样系统由破碎单元、缩分单元、干燥单元、底开门分矿留样机及样品链斗输送单元组成。全自动制样系统共包括三级破碎，一级和二级破碎均采用锤式破碎机，出料粒度分别为6 mm、3 mm，采用伞旋技术，在入料口背板处设置迎料圆盘和固定档杆，通过两者刮擦以实现煤样的自清扫，保证煤样无黏附及积累，从而避免破碎机“堵死”。同时，自感应传感器系统根据破碎腔内物料破碎情况，自动变频调控给料速度，结合隔槽式破碎筛网和与其匹配的特殊锤头，提高了破碎机的处理能力，并最大程度减少了样品残留，避免了破碎机“憋死”；三级破碎采用了高速旋转切割物料的方式自动制粉，出料粒度0.2 mm，并运用自沉积技术进行样品收集，制粉收集率、过筛率高。全自动制样系统共包括五级缩分，缩分机构符合GB/T 19494.2[10]及GB 474中的缩分设备要求；一至三级缩分采用皮带缩分，配合搅拌式的整形机构，保证缩分皮带上的煤流均匀整齐，且水分适应性强，皮带速度匀速可控，无明显粒度离析，保证样品的缩分精度和缩分样品的代表性；四级缩分采用旋转缩分，用在3 mm粒度样品缩分阶段，密闭式的缩分机构可避免煤样粉尘外溢及损失，留样份数和缩分比可通过开口个数和开口大小调节，缩分切割次数可达100次以上，保证缩分样品的代表性；五级缩分采用电动二分器，由“1+2”三个单体二分器以上下结构叠加组合，上层的二分器以一定速度来回摆动，同时起到匀料的作用，一次分出4份样品，上下层结构的连接处紧密配合，避免缩分过程中煤样的损失。全自动制样系统包括两级干燥，均采用低温风透干燥方式，干燥温度为40 ℃或50 ℃可设置，该技术采用国标经典方法原理，并在其基础上通过热风穿透煤层、倍增接触面的方式提高干燥效率，干燥时间短。底开门分矿留样机由6个试样桶组成，实验过程中系统自动切换试样桶位置，用于存储暂存样和备用样；当来样较多时，可节约时间及提高效率，同时若系统在制样过程中出现故障时，可将当前样的备用样重新进入系统制备。

(4)改善工作环境，降低安全卫生隐患。传统的制样过程中，工作空间会有明显的扬尘，虽工作间有除尘设备，但在实际操作过程中，制样工作人员需要近距离操作各个设备，由于设备无法做到完全密封，设备运行时其周围的煤粉扬尘严重，尤其在进行人工缩分时，煤粉扬尘则更为明显，因此制样室的除尘设备并未起到实质的作用，制样工作人员仍会吸入大量的粉尘，而全自动制样系统各单元模块均采用封闭式腔体，除尘口直接接在密闭腔体内，保证扬尘外溢之前及时抽走，工作间无明显扬尘，工作环境得到了极大的改善。同时，引进全自动制样系统后，也避免了制样工作人员在实际制样过程中受到机械及粉尘伤害，大幅降低了生产现场的安全卫生隐患。

4 结 语

综上所述，全自动制样系统实现了制样过程全自动化，可无人值守，煤样制备快速、高效，样品损失少，可保证样品的完整性，并不受人为操作的影响。同时，引进全自动制样系统后可构建基于物联网的燃料智能控制方法，从技术层面突破了“人与煤样”、“人与数据”无法隔离的困局，不但提升了企业对煤样制备的管理水平，也促进了企业自动化和信息化水平的发展，且标准化的制样流程也规避了很多传统制样所带来的弊端及风险，煤样代表性、制样精准度大幅提升，同时极大程度上节约了人力和物力，制样工作效率显著提高，制样环境得到全面改善。

尽管ADA推荐HbAlc≥6.5%便能对糖尿病进行诊断，但经该次研究得知，当HbAlc取值为6.34%、6.5%时，其诊断灵敏度与特异度较接近，表明当HbAlc于6.34%时，便可诊断DM。

参考文献:

[1] 张 雄.新形势下煤炭企业采制化管理问题研究[J].煤质技术，2017(1):17-19.

[2] 安 琪.煤样的制备[J].应用能源技术,2012(8):7-10.

[3] 谭建军,张冬练.全自动制样系统在煤炭制样中的应用浅探[J].煤质技术,2014(S1):40-41.

[4] 祝 培，彭 超.全自动汽车煤炭采制样机的研究[J].煤炭加工与综合利用，2011，36(3):21-25.

[5] 赵小锋，王兴无.全自动无人值守煤炭机械化智能制样系统在电力行业应用现状及分析[J].江西电力，2016(6):23-25.

[6] 王步花.煤炭采制样常见问题分析及对策[J].洁净煤技术,2013,19(3):57-59.

[7] 李英华.煤质分析应用技术指南[M].北京:中国标准出版社，2009:31.

[8] 孙 刚.商品煤采样与制样[M].北京:中国标准出版社，2012:111-149.

[9] 全国煤炭标准化技术委员会.煤样的制备方法:GB 474—2008[S].北京:中国标准出版社，2009:05.

[10] 全国煤炭标准化技术委员会.煤样机械化采样 第2部分:煤样的制备:GB/T 19494.2—2004[S].北京:中国标准出版社，2004:10.