在线γ射线煤灰分仪标定方法的改进

尹德春

(内蒙古平庄煤业(集团)有限责任公司 元宝山露天煤矿选煤厂，内蒙古 赤峰 024076)

在线γ射线煤灰分仪标定方法的改进

尹德春

(内蒙古平庄煤业(集团)有限责任公司 元宝山露天煤矿选煤厂，内蒙古 赤峰 024076)

为解决线γ射线煤灰分仪在指导配煤时不能适应原煤煤质变化大、变化周期短及仪器标定需要人力、物力、时间多的问题，采用“每天检查、3天比对”的方案对灰分仪进行标定。实践表明：采用该方案标定的灰分仪，对原煤煤质变化的适应能力强，减少了采制样、化验的工作量，有效解决了原标定法所需资源多，需要设备带负荷停机的问题。

在线γ射线煤灰分仪；仪器标定；煤质变化；配煤

元宝山露天煤矿选煤厂于 1997年建成投产，是一座设计能力为5.0 Mt/a的矿井型动力煤选煤厂，原煤经预先筛分后，>50 mm粒级块煤斜轮重介质分选机分选，<50 mm粒级混煤直接销售。该厂入选原煤为褐煤，具有高灰、中硫、高水、较高发热量、低灰熔点的特点，是良好的动力用煤。根据元宝山露天煤矿选煤厂产品市场定位和质量要求，2009年之前该厂原煤不经洗选直接销售，重介质洗选设备一直没有投入使用。随着市场需求的变化，该经营模式暴露出来的问题越来越多，严重制约选煤厂的发展。为此，2009年对该厂进行恢复性改造，重新启用重介质洗选设备。

由于元宝山露天煤矿煤层数量较多，共有七个煤层，但只有两个煤层为可采煤层，其他煤层为局部可采煤层，且煤层结构复杂，原煤煤质极不稳定，导致<50 mm粒级混煤产品质量经常达不到用户要求。针对此情况，该厂于2010年5月在原煤来料带式输送机上安装了一台在线γ射线煤灰分仪(以下简称灰分仪)，对原煤煤质进行检测。

1 灰分仪标定方法存在的问题

(1)设备磨损严重。按照灰分仪生产厂家建议，为311#带式输送机安排六名采样员，对入选原煤进行采样，依据煤样化验结果对灰分仪进行标定。采样时间为两天，每天采集一组煤样，每组煤样有12个检测数据，通过数据拟合对灰分仪进行初次标定和二次比对。采样过程中，由于带式输送机运行速度较快(3.50 m/s)而无法采样，只能使其停机后再采取，整个采样过程输送机需带负荷停机24次，致使设备磨损严重[1-3]。

(2)标定好的灰分仪适用时间短。使用初期，灰分仪检测效果良好，测量精度达到了误差小于±1.5%的技术要求，完全满足生产需要[4-6]。但一个月后其测量精度即超出允许的误差范围，多批次<50 mm粒级混煤产品的质量达不到要求。研究发现使用灰分仪时要求原煤煤质稳定，而该矿煤层结构复杂，开采煤层较多，原煤煤质变化较大，原标定好的灰分仪无法适应新的煤质要求。

(3)二次标定影响正常生产。针对灰分仪初次标定需要资源多及带式输送机多次带负荷停机的问题，采用二次标定方法对其进行标定。每天首先单独空出一个原煤仓，用来储存所采的1 000 t煤样。记录该批煤通过311#带式输送机灰分仪的时间，查询此时间段内的原煤灰分，并对该批煤单独采样化验。将化验结果与灰分仪查询结果重新拟合，再对灰分仪进行标定。上述过程需要每天重复两次，共用时六天。该方案的标定效果与在带式输送机上采样、化验后标定的效果相同，且无需专门配备采样员，避免了设备带负荷停机，但影响储煤仓的使用效率，间接影响正常生产。

2 标定方法的改进

为解决灰分仪原标定方法存在的缺陷，采用“每天检查、3天比对”的方案对其进行改进。将每天的原煤加权平均化验灰分值与当天同时间段的灰分仪查询灰分值进行比较，检查灰分仪每天的平均测量精度是否超出允许的误差范围(±1.5%)，进而判断原煤煤质是否发生变化[7-8]。

如果原煤灰分发生变化，以第一次发生超差的日期为准，取连续三天的原煤加权平均化验灰分值，与同时间段的灰分仪查询灰分值进行比对，根据比对结果在控制电脑上调整灰分仪软件中的灰分公式Ad=KA-B中的截距B，使灰分仪及时适应原煤煤质变化[9]。

该厂2014年6月11—13日的原煤灰分数据(表1)显示：6月11日的原煤灰分仪查询灰分值与加权平均化验灰分值的误差超出了规定范围，原煤煤质发生变化，因此需要对灰分仪重新进行标定。

表1 原煤灰分数据

以元宝山露天煤矿选煤厂2014年6月14日对灰分仪的标定为例，详细说明改进方法的具体操作过程。该选煤厂6月11—13日的销量分别为16 154、10 149、15 137 t。

(1)计算连续三天的原煤加权平均化验灰分值Ad，

由计算结果可知，连续三天的原煤加权平均化验灰分值为27.21%。

(2)查询对应时间段的灰分仪检测值(为25.58%)，将二者比较可发现，原煤加权平均化验灰分值比灰分仪查询灰分值高1.63个百分点。

(3)根据对比结果，调整灰分仪软件中的灰分截距B，即在原数值基础上减去1.63，调整后的灰分公式为Ad=KA-(B-1.63)。灰分仪重新标定过程完成。

3 改进方法的验证

为验证改进方法的可靠性和准确性，采用该方法对灰分仪重新进行标定，采用重新标定后的灰分仪对原煤灰分进行检测[10]。原煤灰分仪查询灰分值与快灰化验灰分值对比结果如表2所示。

由表2可知：15—17日的查询灰分值与化验灰分值之差分别为0.54%、0.30%、0.88%，没有超出允许的误差范围±1.50%；同时间段内的查询加权平均灰分值为27.54%，化验加权平均灰分值为26.99%，误差为0.55%，也没有超出允许的误差范围±1.5%。此后两次的抽查结果均在要求的误差范围内，这说明改进方法检测结果准确，充分验证了其可靠性。

表2 原煤灰分仪查询灰分值与快灰化验灰分值对比结果

4 结语

采取“每日检查、3天比对”方案对灰分仪进行标定后，减少了采制样、化验的工作量，解决了原标定法所需资源多及需要设备带负荷停机的问题。该标定方法操作简便，能及时适应原煤的煤质变化，不影响生产效率，使用效果良好，对配煤工作的顺利进行具有重要意义。

[1] 葛学海，白云飞，陈 鹏，等.NGAM-2008天然射线灰分仪在东滩选煤厂的应用[J].选煤技术,2014(4).

[2] 彭 勇，张江云，柏仁宣.NGAM-2008天然射线灰分仪在原煤煤质检测中的研究应用[J].煤质技术,2014(S1).

[3] 郭宾宾,张 迪,庞明瑾.在线灰分仪在济三煤矿选煤厂的应用[J].洁净煤技术,2013(4).

[4] 李建业,李建平,王 敏.ZZ-89型灰分仪在马脊梁选煤厂的应用[J].洁净煤技术,2012(2).

[5] 赵忠宝.ZZ-89系列γ射线A型和C型煤灰分仪在煤化工企业的应用[J].煤炭加工与综合利用,2012(2).

[6] 王振龙,蒋涵元.在线煤质分析仪ECA在神东洗选中心的应用[J].洁净煤技术,2013(6).

[7] 方存松.SCL-2000C型煤灰分仪在刘庄选煤厂的应用[J].选煤技术,2010(6).

[8] 王 强,孔祥伟.清华在线灰分仪在华丰煤矿选煤厂的应用[J].洁净煤技术,2011(5).

[9] 李敏英.影响煤质快速灰分仪测定准确性的因素分析[J].煤化工,2011(3).

[10] 钱 焱.低能γ射线煤灰分仪的应用[J].煤质技术,2011(6).

Improvement of on-lineγ-ray coal ash monitors calibration method

YIN De-chun

(Yuanbaoshan Open-pit Mine Coal Preparation Plant, Inner Mongolia Pingzhuang Coal Group Ltd, Chifeng, Inner Mongolia 024076, China)

To solve the problems caused byγ- ray coal ash monitors poor adaptability to raw coal properties variation, variation in short period in coal blending as well as costing much labor power, material resources and time, the method called "inspection every day, comparison every three days " is made to set ash monitors. The application shows that this method improves the device adaptability to raw coal properties variation and solves many problems existing in previous calibration method like requiring much resource, machine downtime with load; and that a lot of workload is reduced like sampling, sample preparation and assay.

on-lineγ-ray ash monitors; calibration of instrument; coal properties variation; coal blending

1001-3571(2015)01-0035-03

TD941+.6

B

2015-01-18

10.16447/j.cnki.cpt.2015.01.010

尹德春(1966—) ，男，蒙古族，内蒙古自治区赤峰市人，工程师，从事选煤厂技术管理工作。

E-mail：dycfydc@126.com Tel：13848880081