阿特拉斯煤炭采样机的应用

江长超（广东粤电靖海发电有限公司，广东惠来515223）

阿特拉斯煤炭采样机的应用

江长超
（广东粤电靖海发电有限公司，广东惠来515223）

分析阿特拉斯煤炭采样机的应用，介绍了阿特拉斯煤炭采样机的特点、工作原理，重点对其核心的立式联合制样机进行探讨，研究该采样机在实际应用过程中的问题以及改进方向。经过实践检验及不断改进，阿特拉斯煤炭采样机是设备更新换代的较好选择。

煤炭采样机；联合制样机；立式破碎机；分析；改进

1　阿特拉斯煤炭采样机概述

阿特拉斯煤炭采样机工艺流程和一般煤炭采样机类似，由采样机构、给煤机构、制样机、样品收集机构、余样处理等几个环节组成。根据现场需求，采样机构可以采用头部或者中部采样，余样可以设计为回送或者到下级皮带，与一般的煤炭采样机没有本质区别。其核心在于制样机采用了立式联合制样机，很好地把破碎和缩分结合在一起，结构简单、占用空间小、无筛板不易堵煤、密封性能好、水分损失小。

2　立式联合制样机工作原理

立式联合制样机由复合结构的立式破碎机和与其配套的专用无级可调缩分器组成（见图1）。立式破碎机包括筒体和主轴旋转部分。主轴上依层安装有多组板锤和多组刀片，工作时电动机带动立式破碎机的主轴转动，板锤和刀片在工作腔内旋转。

图1　立式联合制样机

煤样通过下料斗落入破碎机的工作腔，工作腔上部的多组板锤高速运转对煤样除了轴向分散以外，还可带动煤样沿圆形筒体作圆周流动。板锤和刀片与筒体衬板之间留有极小间隙，在破碎煤样的同时又使其不能粘附在筒壁上，具有自清理功能。

煤样中的大颗粒首先被工作腔上部的板锤及衬板反复撞击、碾压，当煤样流经中部刀片组时，被高速旋转的多组刀片强烈抛散，破碎，全部煤样被破碎成均匀混合的≤13mm的煤样，从而完成一级破碎。

此时，≤13mm的煤样根据设定的需要量一部分落入一级缩分器的取样口内，输送到密闭的样品收集器中，作为全水分样。其余≤13mm的煤样继续下落，进入工作腔下部。同样，当其余≤13mm的煤样流经工作腔下部刀片组时，又被高速旋转的多组刀片强力搅匀和破碎，全部的煤样被进一步破碎成均匀混合的≤3mm的煤样，完成二级破碎。

通过这一过程，≤3mm的分析样均匀地分散在工作腔下的圆环状的出料口，落入缩分器内，其中一部分进入取样口，落入密闭的样品收集器，作为分析样。在以上系统工作的过程中，煤样的精度和颗粒大小取决于立式破碎机电机转速和破碎板锤、刀片的数量组合，在衬板、板锤和刀片的复合作用下，煤样在工作腔内不断的对流、扩散、翻动、破碎，结块料彻底分散解聚，从而在极短的时间内达到充分的破碎和均匀的混合。

以上两级破碎和两级缩分均在同一个密封的工作腔内快速完成（<3秒），不但煤样的各种参数损失很小，且保证不会丢失煤样。将二级给料、破碎、缩分这些繁复的工艺流程仅用一台立式联合制样机来实现，完全避免堵煤和复杂的工艺流程所造成煤样的精确度降低等弊端。

3　立式联合制样机性能特点

（1）采用立式多层破碎叶片盘撞击煤样，破碎后的煤样受自重作用向下掉落，取消了筛板。破碎时间短，破碎效率高，不易堵煤，密封性能好，水分损失小。

（2）合理的取样口设计，无需动力即可完成缩分器的功能，简单可靠。

（3）整机结构简单，便于维护和检修。

4　阿特拉斯煤炭采样机应用问题

阿特拉斯煤炭采样机是一种比较新型的煤炭采样机，经过几年的运行，对比其他煤炭采样系统主要有以下几个方面的问题：

（1）对比其他煤炭采样系统，容易发生水分偏大的情况；

（2）样品收集管易发生凝结水的现象，从而造成粘煤、堵煤；

（3）数次发生破碎机电机损坏；

（4）发生过两次叶片盘断裂的现象。

5　阿特拉斯煤炭采样机应用问题分析

采样机堵煤原因许多[2]，除了对设备的设计及材料的选择以外。还和煤的粒度分布，煤的水分含量，煤中非煤杂质和采样机操作和管理有着直接的关系。

（1）粒度分布影响

煤粉粒径较小吸水能力越强。一旦受潮气和雨水影响容易堵煤，粘附在设备表面，很难清理同时影响设备表面光洁度，且容易导致二次堵煤情况发生；如果在煤炭中大块煤比较多并且煤中矸石含量高，容易造成螺旋采样头卡住，导致设备损坏。通常采样机不适合开采尺寸大于100mm，含有大量矸的煤。

（2）水分偏大的情况，一方面是正常的，正是该型煤炭采样机的优势所在。因为阿特拉斯煤炭采样机作为一种新型采样机，应用范围远没有其他煤炭采样机广泛，其系统密封性好，水分损失小，从而导致化验结果相对其他系统的化验结果水分偏高[1]。另一方面，样品收集管发生凝结水的现象可能是导致水分偏高的原因之一，特别是煤炭水分高的条件下。

（3）水分影响

煤炭水分偏高时（>20%），煤炭的水分在破碎时部分水分进入空气中，在立式多层叶片盘的鼓风作用下，会将破碎机内的湿热空气鼓入取样管，取样管内的湿热空气，被较低环境温度冷却，造成有水凝结在取样管的内壁，引起粘煤、堵煤，甚至会有部分水分进入样品收集器。可能引起样品水分不正常偏高。

（4）破碎机属于冲击性负载，在电机的选型上一定要严格按照要求选用。煤炭取样又是间歇工作，目前采用的是一个取样周期，破碎机启停一次，综合起来电机的运行工况相当恶劣，从而导致电机容易损坏。

（5）叶片盘运行时受到的冲击很大，总结发生的两次故障，叶片盘断裂的原因一方面是叶片盘的材质存在缺陷，一方面煤样中存在铁等坚硬杂物。

（6）运行管理

一旦操作取样机的工作人员经验不足，缺少发现问题的经验与方法，在发生堵煤的情况时不能及时发现，将影响采样机的代表性。或采样机操作人员不能严格执行采样机的相关管理制度，没有按时对设备进行检查，不能及时发现堵煤，这样会扩大堵煤的影响。

6　阿特拉斯煤炭采样机的改进措施

采取相应的措施，避免发生堵煤。加强检查，及时发现堵煤情况，发生轻微堵时当立即处理，把堵煤的影响降到最低。为了便于清洁煤堵，在需要的位置安装梯子。提高煤的观察和清洗口，尽量使堵煤的清洁工作顺利进行。

（1）预防性清理

为了解决取样口的粘煤、堵煤问题，在取样口设置定期旋转的清洁装置，可以较好地清除取样口的粘附煤样，确保取样口畅通。为了防止煤样管粘煤，煤样管应选用不锈钢等材料，并对内壁做镜面处理，确保光滑，减少粘煤。在管外设置适当的保温层，防止内壁凝结水。在取样口附近设置一个通风管到破碎机入口，也可以有效减少破碎机向取样管的鼓风。

（2）破碎机电机的选型，应按照冲击性负载选用，并保留适当的富裕度。根据取样周期的长短，可选择破碎机间歇运行或者连续运行。如果取样周期小于3分钟，建议采用连续运行方式，避免不断重复启停对电机的伤害。选用间歇运行方式时，应配置变频器，保证电机启停平稳，电流在额定电流范围内。

（3）为了防止叶片盘断裂，应对叶片盘进行定期检查和更换，更换时严格按照厂家要求的材质选用备件，并在备件更换前进行材质检查。最好在破碎机前设置除铁装置，防止坚硬杂物进入破碎机。

（4）立式破碎机不允许带载启动，应合理设计给煤系统，保证给料时间准确，给料稳定。确保破碎机内清空，破碎机才能启动，破碎机启动平稳后，稳定的煤流才允许进入破碎机。

7　结语

阿特拉斯煤炭采样机作为一种新型的煤炭采样系统，其核心的立式联合制样机，立式多层破碎叶片盘结合合理的取样孔设计，比较好地解决了制样系统的密封问题、堵煤问题，大大减小水分损失，性能稳定，运行可靠。

［1］曾长武.火电厂煤质监督与检测技术［M］.北京：中国标准出版社，2010.

［2］赵亚山.火电厂运煤系统堵煤原因分析及策［J］.华电技术，2010，32（11）74-77.

(编辑：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

江长超，男，1975年生，河南洛阳人，大学本科，工程师。研究领域：卸、输煤检修、运行及管理。