Котельные региональных электростанций бывают разных типов и используют различные виды угля. Поэтому необходимо осуществлять профессиональный контроль за поступающим углем и обеспечивать научно обоснованное, эффективное и надлежащее отражение качества поступающего и отгружаемого угля для гарантирования экономической эффективности энергоблоков.
Недостатки в отборе проб угля и подготовке проб.
Отбор проб угля на региональных электростанциях в основном осуществляется вручную. Сбор проб угля является необходимым условием для подготовки и анализа образцов. Цель отбора проб — получение репрезентативных образцов угля и, посредством анализа, выявление основных характеристик угля, что послужит основой для приемки и сортировки угля, поступающего на станцию.
В китайской системе электроснабжения долгое время наблюдался чрезмерный акцент на инспекции и пренебрежение отбором проб. Это особенно заметно на малых и средних электростанциях, где часто ошибочно считается, что отбору проб и их подготовке не уделяется должного внимания. На самом деле, отбор проб и их подготовка являются важнейшими и высокотехнологичными аспектами угольной энергетики. Согласно соответствующим данным, если в качестве показателя отклонения использовать дисперсию выборки, то отклонение выборки составляет 80%, отклонение подготовки проб — 16%, а отклонение инспекции — всего 4%. На основе практического опыта мы провели эксперименты в этих областях, подтвердив существование этой ситуации. Неравномерный размер частиц и состав угля являются фундаментальными характеристиками угля и корнем проблем отбора проб. Поэтому пренебрежение отбором проб и их подготовкой — это заблуждение, которое необходимо исправить. Научный и стандартизированный отбор проб — это навык, которым должен владеть каждый работник угольной промышленности.
Для каждой партии угля, поступающей на завод, отбирается контрольная проба, состоящая из нескольких подпроб. На основе практического опыта были сделаны следующие выводы: для партий менее 100 тонн отбирается 20 подпроб; для партий менее 200 тонн — 30 подпроб; и для партий менее 1000 тонн — 60 подпроб. Для партий, превышающих 1000 тонн, для расчета можно использовать следующую формулу:
1/2N = n(m/1000)
N: Конкретное количество образцов
м: Конкретное количество отобранного угля (тонны)
Количество образцов, используемых для n=60, может определяться каждой компанией в зависимости от ее конкретных обстоятельств, но, как правило, отбор должен производиться в соответствии с вышеуказанными рекомендациями.
Уголь обычно доставляется на электростанции автомобилями или судами.
Транспортировка угля автоцистернами является ключевым методом приема угля для некоторых электростанций. Отбор проб угля, перевозимого автоцистернами, должен проводиться строго в соответствии с правилами. Практический метод заключается в отборе проб с использованием трехточечного метода вдоль прямой линии кузова автоцистерны. Первая и последняя точки находятся на расстоянии 0,5 метра от углов автоцистерны, а третья точка — в середине, на глубине 0,4 метра, и берутся три пробы. В качестве альтернативы, если сырой уголь стабилен и однороден, можно использовать трехточечный циклический метод отбора проб, то есть от каждой автоцистерны отбирается одна проба. Однако автор считает, что трехточечный метод отбора проб более осуществим, а пробы угля более репрезентативны, что делает его лучше, чем трехточечный циклический метод отбора одной пробы.
Морская перевозка угля экономичнее, чем автомобильная. Многие электростанции строятся вдоль небольших рек, поэтому угольные суда не очень большие, обычно от 200 до 700 тонн. При отборе проб с судна настоятельно рекомендуется использовать метод поперечного отбора проб. Другими словами, метод поперечного отбора проб предполагает создание поперечного сечения в судне в процессе подъема угля. Мы можем искусственно разделить уголь с судна на несколько поперечных сечений для отбора проб, взяв по две пробы из каждого сечения. Каждое поперечное сечение образца имеет размеры 300 мм × 500 мм и толщину 30 мм. Многие компании используют метод отбора проб с помощью ям, выкапывая ямы глубиной 400 мм для взятия пробы. Полученные таким образом пробы могут содержать куски угля (подробнее об этом будет рассказано позже), что приводит к низкой репрезентативности. Независимо от метода отбора проб, размер пробы для каждой партии угля, особенно для каждой единицы угля (одного грузовика или одного судна), напрямую влияет на общие результаты анализа пробы. Это связано с тем, что между каждым грузовиком и каждым судном в партии угля могут быть индивидуальные различия. Например, рассмотрим судно с 8 кораблями. Четыре судна перевозят по 300 тонн угля с теплотворной способностью 6000 ккал каждое, а остальные четыре судна — по 500 тонн угля с теплотворной способностью 5000 ккал каждое. Если мы возьмем одинаковое количество проб с каждого судна (как это делают многие электростанции, поставщики угля часто хитры), общая теплотворная способность пробы составит 5500 ккал. Однако фактическая теплотворная способность всей пробы составляет (1200 × 6000 + 2000 × 5000) / 3200 = 5375 ккал, разница составляет 125 ккал. Для компаний, которые ведут расчеты на основе стоимости за ккал, это невыгодно! Следовательно, в процессе отбора проб необходимо обеспечить, чтобы чистый вес пробы каждой компании был пропорционален общему весу партии угля. Таким образом, при разгрузке, исходя из размеров грузовиков и судов, мы берем средний тоннаж в качестве эталона и соответствующим образом корректируем долю проб, отобранных из других грузовиков и судов.
В ходе всего процесса отбора проб также следует учитывать следующие вопросы.
1.Касательно проблемы отбора проб угля из стационарных складов и всего поверхностного слоя судов.
Пробы угля, взятые со стационарных складов или с поверхности судов, следует использовать только в качестве эталона и ориентира, и они не должны служить основанием для ликвидации запасов. Этот метод отбора проб не является репрезентативным, особенно на рынке продавцов угля, где качество сильно варьируется. Это особенно важно для соответствующего персонала!
2.Что касается трудностей отбора проб кускового угля (угля или угольной породы размером более 150 мм).
Если доля кусков размером более 150 мм в чистом угле превышает 5%, они не включаются в отбор проб. Вместо этого рассчитывается средневзвешенное значение теплотворной способности кусков на момент проведения скринингового анализа, исходя из процента кусков размером более 150 мм. Однако в готовящемся стандарте ISO/FDIS 18283 требуется, чтобы куски включались в подвыборку, подготавливались и тестировались отдельно от других твердых частиц. Затем средневзвешенное значение используется в качестве параметра качества всей пробы.
3.Чистый вес каждого образца составляет 2 кг.
4.Для подготовки образцов следует использовать измельчитель закрытого типа.
Особенно летом, если не требуется дробилка закрытого типа, высокая средняя температура приведет к испарению влаги из образца угля, что вызовет повышение теплотворной способности.
5.Бетонный пол помещения для подготовки образцов должен быть покрыт стальными плитами толщиной не менее 6 мм, покрывающими не менее 40–50% от общей площади помещения для подготовки образцов.
Нетрудно заметить, что прежнее представление о том, что отбор проб — это простая физическая задача, которую может выполнить любой, кто умеет читать, меняется. Отбор проб на самом деле является узкоспециализированной задачей, оказывающей фундаментальное влияние на результаты инспекции угля.
