煤场盘点方法及应用探讨

王建平

摘 要：煤场盘点工作是一项十分复杂又细致的工作。笔者系统的探讨了煤场工作的全过程，并指出各种盘点工具与盘点方法在实际工作中的优缺点和适用范围。

关键词：煤场盘点；散密度；压实程度；体积；激光盘点仪

燃煤电厂为了保证发电生产的连续性，就要根据供煤能力和最经济方案，保持一定的库存煤量。在煤耗计算中库存煤量、入厂煤量、耗煤量又是计算发电成本和发电煤耗的基本数据。因此，库存煤量的盘点准确性关系到煤耗计算的准确性。煤场盘点工作包括：测量煤场体积、测定煤场存煤密度、测定煤场存煤水分并进行水分差调整、煤场外围存煤量计算这四项基本工作，但具体做起来又是一项十分复杂、工作量较大的细致工作。

1 煤场体积的测量

燃煤电厂用于存煤的煤场形状，一般多为长方形，这时煤堆的体积计算公式：

理想的堆煤状态为正截角锥形煤堆，但在实际盘点时，因煤场堆取料不会非常均匀，可能造成非正截角锥形状，也就是煤场长度的两侧截面不等，一头高、另一头低，上底宽不等，下底宽也不相等的形状，这时如果上底两条边长线近似于斜直线时，体积的计算公式为：

许多电厂的储煤场每天的堆取煤量很大，煤场难以保持规则的形状。长方形的煤场会产生高低不同的煤堆形状，在盘煤时，可以将煤堆按高低情况分成若干段，每段看成一个截锥体积，分别进行测量，然后将煤场各段体积相加得出总体积。见图（1）

从以上过程中我们可以看出，计算煤场体积需测出以下数据：煤场2条底边长度a和a，2条底边宽度b和b，2条上底边长度a1和a1，2条上底边宽度b1和b1，上底四角的高度。有了这些数据，就可以对煤场体积进行准确计算。那么，为获得这些数据我们要做的工作：一是对煤场进行整形，二是选用准确的盘点方法。

1.1煤场整形

对煤场体积的测量，不论选择哪种方法进行盘点，煤场形状越规则，测量的数据越准确，所用时间也越短。但如果为了减少工作量和整形工作的困难，应就煤场存煤形状，尽量修整成平顶或斜平顶式的煤堆。这样就可以随煤场高度的变化而将煤场分成若干段来测量。

1.2煤场体积的测量方法—激光盘点方法

激光盘煤仪主要有三种形式：一种是固定式，安装在煤场斗轮机上，测量的距离和速度取决于斗轮机行走的距离和速度，如果煤场存煤超出斗轮机行走距离，就会在煤场两侧产生测量死角，而影响煤场体积测量的准确性。还有一种是便携式激光盘煤仪，销售厂家有长沙开元仪器有限公司、湖南三德仪器设备有限公司，北京中技迪柰公司等。现阶段应用较广泛，精密度较高。

2 煤场存煤密度的测量

煤的密度是单位体积煤的质量，以g/cm3、kg/m3、t/m3为单位。煤的密度应称为散密度，旧称堆积密度或堆比重，散密度是指用自由堆积方法装满容器的煤粒的总质量与容积之比。散密度的测定，可在一定容积的容器中用自由堆积方法装满煤，然后称出煤的质量，再换算成单位体积的质量（t/m3）。煤种不同，可以决定煤的密度不同。煤的生产工艺不同也会对煤的密度有影响，如洗煤产品中的精煤、中煤、矸石等。同类别的煤也会因灰分的不同而对煤的密度有影响。存放时间不同，因风化的影响也会对煤的密度有影响。

因此，煤场存煤密度的测定是一项十分繁杂的工作，它和煤的采样原理一样，煤的散密度真值是很难得到的。我们追求的是离真实值越近越好。

目前，煤场存煤密度的测量方法，主要有两种：一种是模拟法，另一种是沉筒法，两种方法各有不同的用途，下面分别讨论：

2.1模拟法

工具：用5～10mm厚的铁板或钢板制做一个有底的金属容器。

模拟法适用于所有煤种，尤其适用于自由堆积在煤场的存煤。容器内装满煤后，应不应该施加压力，加压到什么程度，应视煤场存煤受压情况而定。按受压不同可分为不加压试验、稍加压试验、重加压试验、特重加压试验、汽车、火车车箱实煤试验。利用模拟法测量散密度，不需要在煤场上选择许多测点，而要选择煤场上有代表性的存煤，要考虑到煤的种类、灰分、水分等因素。

2.2沉筒法

工具：用直径300mm的钢管制作一个长500mm两侧无底的钢筒，可根据本厂各煤场的煤种和压实程度选择5mm～15mm壁厚的钢筒。钢筒的一端外沿应制做倾角为45°左右的斜面，以防利用推土机下压时，厚边沿对中心取样部位造成挤压而影响密度的真实性。

沉筒法不适用于褐煤、长焰煤、不粘煤等煤种。

2.2.1布点方法

煤场上各部位的压实程度不可能一样，找到合理的测点位置，才能使测值接近真值。煤堆散密度的测定部位及个数分布，见图（2）

沿煤堆的长度每50米到100米左右分成一个区段，一般一个煤场分成二至三个区段即可，沿每个区段的斜对角线上分布5个测点。斜线上的首末两点应距煤堆边缘1m处，其余各点均匀分布在余下的斜对角线上。

2.2.2操作方法

在选好的测点部位，用推土机将上部的表面煤挖掉0.5m以下，将钢筒平放于坑内，用推土机将钢筒压入煤堆内，当钢筒上沿全部压入煤中并与坑底平面相齐或稍深些即可将钢筒挖出，刮平钢筒两侧多余煤量，进行称重，求散密度。

2.2.3取样分析

不论是模拟法还是沉筒法，每个测点的煤量要制备出全水分煤样和分析煤样，化验出全水分和灰分值。

2.2.4体积计算、煤的散密度及库存煤散密度的水分差调整计算

3 煤场外围煤量的计算

在库存煤量盘点时，煤场以外的存煤量也应计入库存量中。外围煤量主要有三部分情况：一是上煤系统中的存煤，如卸煤沟、混煤罐、原煤仓，粉仓等，这些设备中的存煤量每次盘点都要有记录，只要煤位发生变化就要换算出变化量；二是运煤工具上的已计入厂煤量的部分：如火车、船舶进煤等；三是临时存放于煤场外围，但已计量入厂的煤量。

4 盘点工作的启示

4.1一直以来煤场盘点都是燃料管理的一项重要工作，需要敬业、认真及懂专业的人员进行操作，才能提高数据的准确性。

4.2煤场散密度是最难测准的一项指标，需要我们在工作中不断总结经验，掌握更先进的测定方法，保证盘点的准确性。

4.3东北地区适合典型盘点的时间是每年的5月份至11月份，冬季因煤场上冻，尤其是汽车直接运煤的煤场，汽车反复碾轧，煤场压实程度非常大，再加上煤场结冻沉筒法实施不了。即便在夏季煤场密度过大，利用挖土机对沉筒加压也常常压不下去。

4.4由于煤的密度受煤种、煤炭品种、粒度大小、水分含量、压实程度、测量容器、测量方法等多种因素影响，至今无国家或电力标准，现在采用的是煤炭部及原电力工业部中推荐的方法，故不同单位的所测结果可比性不强。建议可将电厂所用的全部煤种，品种，在不同粒度、不同水分的密度值进行回归处理，可提高盘点工作的准确性。

4.5利用沉筒法测量时，常会发生500mm高的沉筒还有50～100mm左右的部分露在煤场表面之外，而沉筒内煤已填满的情况。这是因煤场存煤密度过大，再加沉筒壁厚，用推土机反复下压沉筒时，已将测点内的煤松动了，此时测得的密度会比实际密度小许多，应加以修正，建议用下式计算：

参考文献

[1]《燃料管理工程》冶金工业出版社.

[2]《煤化学》冶金工业出版社.