專利名稱：一種火力發(fā)電廠煤樣智能縮分系統(tǒng)及方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種火力發(fā)電廠煤樣智能縮分系統(tǒng)及方法，尤其涉及煤樣的煤樣自動縮分，完成煤樣從采樣到縮分全自動機械處理。
背景技術：
煤炭一直是我國火力發(fā)電廠的主要燃料來源，因此火力發(fā)電廠燃料管理在發(fā)電領域至關重要。同時燃料管理也是一項復雜的系統(tǒng)工程，且煤質(zhì)量數(shù)據(jù)的獲取通過采、制、化過程，這三個過程既相互聯(lián)系又相互獨立，任何一個環(huán)節(jié)的失誤都會對后面的分析結果帶來較大影響。而其中煤炭的采樣過程的合理性是最重要的環(huán)節(jié)，影響到化驗結果準確度的80%。煤樣采樣過程包含采樣機取樣、破碎、縮分、留樣四個過程；取樣就是按照國標規(guī)定，利用采樣機斷面鉆取部分煤樣，用來代表整車的質(zhì)量；破碎是對各個粒級煤樣進行破碎，以逐步減少煤樣的粒度；縮分就是在煤樣充分摻合后取出部分煤樣，這部分煤樣代表整體煤樣， 進行化驗；留樣則是將部分煤樣保存起來以備查。其中取樣是最重要的環(huán)節(jié)，取樣、破碎過后的縮分環(huán)節(jié)就成為僅次于取樣的一個環(huán)節(jié)?，F(xiàn)有技術中對樣品進行縮分通常有兩種方式，一種是滾筒漏取式，一種是皮帶刮掃式。滾筒漏取式是通過在滾筒上開口，在煤流流過滾筒時，一部分通過滾筒上的開口漏下進入樣品收集裝置，另一部分則沿著筒壁溜入余煤回送裝置。這種形式的縮分器只能通過手工調(diào)整開口的寬度來實現(xiàn)縮分比的調(diào)節(jié)，無法實現(xiàn)縮分比的自動化控制，而且在煤較濕時容易粘堵、混樣。皮帶刮掃式縮分器的工作原理是刮掃器以一定的時間間隔和速度對皮帶上的煤流進行刮掃取樣，實現(xiàn)對煤流的縮分。因此皮帶刮掃式縮分器的方式應用更為廣泛。但是目前運煤車型比較復雜，各種車型的大小長短不一樣且每車凈重量均不一樣；因此采樣機每次鉆取的煤樣量一樣，按照固定的縮分比(定比縮分)縮分煤樣，其結果是所得熱值與其所代表的整體煤炭的加權平均真實熱值之間有偏差。其次，同一運煤車車廂的不同區(qū)域裝在高度不同，采樣機轉(zhuǎn)頭的布點方式不同，不同點的取樣量也不盡相同，按照固定的縮分比縮分，也會影響最終的化驗結果的真實性與準確性。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有火力發(fā)電廠的縮分設備存在的缺陷和問題，本發(fā)明實施例的目的是提出一種結構更為合理的火力發(fā)電廠煤樣智能縮分系統(tǒng)及方法。為了達到上述目的，本發(fā)明實施例提出了一種火力發(fā)電廠煤樣智能縮分系統(tǒng)，包括斗稱裝置、縮分控制單元、煤樣刮掃器、用于驅(qū)動煤樣刮掃器的刮掃器電機、用于收集煤樣的煤樣收集器，以及連接采樣機的縮分皮帶傳輸機；其中斗稱裝置布置在采樣機采樣鉆頭卸料斗上以用于計量每次采樣轉(zhuǎn)頭采集煤樣的數(shù)量，并在計量完成后把煤樣自動放入采樣機的采樣鉆頭卸料斗里；其中煤樣刮掃器設置于縮分皮帶傳輸機上以根據(jù)所述縮分控制單元的控制從縮分皮帶傳輸機上對煤樣進行刮掃；所述煤樣刮掃器包括鏟體，所述鏟體設有一個以上的鏟頭，所述每一鏟頭包括相互固定連接的兩個側面板和一個后板，其中兩個側面板具有預定間隔以用于容留全斷面的煤樣；且在所述側面板和后板的底部都設有柔性耐磨材料件以使底部與皮帶斷面完全貼合以保證全斷面的縮分；
所述縮分控制單元用于接收斗稱裝置的計量結果，并根據(jù)計量結果確定縮分比；所述縮分控制單元連接所述煤樣刮掃器以根據(jù)縮分比控制所述煤樣刮掃器的刮掃時間；所述縮分控制單元還連接破碎單元以控制所述破碎電源開始破碎。作為上述技術方案的優(yōu)選，所述所分控制單元還連接采樣機控制單元、稱重無人值守控制系統(tǒng)、破碎機控制單元。
作為上述技術方案的優(yōu)選，所述鏟頭還包括支架，所述兩個側面板和后板都固定在所述支架上。作為上述技術方案的優(yōu)選，所述柔性耐磨材料件通過螺栓固定在所述兩個側面板和后板的底部。同時，本發(fā)明實施例還提出了一種利用上述任一項所述的火力發(fā)電廠煤樣智能縮分系統(tǒng)進行縮分的方法，包括
步驟I、采樣控制單元在開始采樣的同時發(fā)出指令給縮分控制單元，縮分控制單元判斷是否需要進行縮分工作，如果否則步驟結束；
步驟2、所分控制單元獲取本次采樣的車輛的基本信息；所述基本信息至少包括該車輛的毛重，以及該車的歷史平均皮重，并以此計算該車的載重量；
步驟3、采樣機控制單元發(fā)出單次采樣結束信號后，斗稱裝置開始接收采集煤樣；采樣機控制單元發(fā)出單次放樣結束后，斗稱裝置計量該次采樣量是否滿足縮分要求，如果滿足要求則啟動破碎裝置與縮分裝置，否則采樣機控制單元控制采樣機鉆頭繼續(xù)采樣，直到采樣量達到縮分要求；
步驟4、采樣機控制單元停止采樣工作，斗稱裝置計算本車輛N次的采樣量，并發(fā)送到縮分控制單元；同時把煤樣輸送到破碎器入料口，放煤樣結束后斗稱裝置停止工作；
步驟5、縮分控制單元依據(jù)該車的載重量、破碎器的破碎速度和預設參數(shù)計算縮分比，并根據(jù)縮分比和鏟頭的容量計算出對應的煤樣刮掃器的工作時間間隔；
步驟6、得到縮分比后,縮分控制單元把信號反饋給破碎單元；破碎單元開始工作,煤樣自動下落到縮分皮帶傳輸機的皮帶上；
步驟7、縮分控制單元啟動縮分皮帶傳輸機啟動，并啟動刮掃器電機使所述煤樣刮掃器每隔預定時間在所述縮分皮帶傳輸機上進行一次刮掃。作為上述技術方案的優(yōu)選，所述方法還包括
步驟8、縮分完成后，所述縮分控制單元通知采樣控制單元，并停止縮分單元、破碎單元工作，然后將信息存入中心數(shù)據(jù)庫中，縮分過程完成。作為上述技術方案的優(yōu)選，所述車輛的基本信息還包括車號、供應方、車隊、司機。本發(fā)明實施例具有以下優(yōu)點本發(fā)明實施例的系統(tǒng)和方法，可以對火力發(fā)電煤場的煤樣縮分進行全自動管理，以大幅降低管理成本，提高工作效率。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖I為本發(fā)明實施例的火力發(fā)電廠煤樣智能縮分系統(tǒng)的結構示意 圖2為纟產(chǎn)頭的結構示意圖。
具體實施方式

下面將結合本發(fā)明的附圖，對本發(fā)明的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。本發(fā)明實施例提出了一種火力發(fā)電廠煤樣智能縮分系統(tǒng)，其結構如圖I所示的，包括斗稱裝置、縮分控制單元10、煤樣刮掃器12、刮掃器電機11、煤樣收集器13和縮分皮帶傳輸機14。其中斗稱裝置布置在采樣機采樣鉆頭卸料斗上(采樣機采樣鉆頭卸料斗就是破碎器的放料斗)，用于計量每次采樣轉(zhuǎn)頭采集煤樣的數(shù)量，計量完成后把煤樣自動放入采樣機破碎器的放料斗里，把計量結果的信號傳輸給縮分控制單元，以作為調(diào)整本次的縮分比依據(jù)，同時給破碎機控制單元信號可以破碎。煤樣刮掃器12、刮掃器電機11布置在縮分皮帶傳輸機14上方，煤樣刮掃器12能夠接觸到皮帶，煤樣收集器13布置在縮分皮帶傳輸機14 一側用于接收被刮掃出的煤樣。如圖2所示，縮分控制單元10連接采樣機控制單元、稱重無人值守控制系統(tǒng)、斗稱裝置、煤樣刮掃器電機11、破碎機控制單元，進行數(shù)據(jù)與控制信號的交互。其中煤樣刮掃器12由三塊板圍合成一個鏟體，兩個側鏟面有足夠的尺寸空間，能容留全斷面的煤樣，且在鏟面下端加裝柔性耐磨材料，使之與皮帶斷面完全貼合，能夠保證全斷面的縮分。因為煤樣刮掃器的開口寬度是固定的，其縮分比可通過調(diào)整刮掃器的時間間隔實現(xiàn)縮分比的調(diào)節(jié)。這種縮分器不易粘堵混樣，廣泛適用于汽車、火車及皮帶采樣系統(tǒng)。其中，如圖2所示的，該鏟頭包括連接支架I、側面板2、側面板3、后板4、底端橡膠件5、底端橡膠件6、底端橡膠件7組成。依據(jù)被刮掃取樣所分的皮帶的物理特性，計算其最大的單次取樣量，依據(jù)國家標準，即寬度要大于煤樣粒度的三倍且不能低于30mm，設計后板的寬度，然后計算單次取樣最大量，計算其需要的容積，更具容積計算出側面板的大小，并同時調(diào)整后板的高度；接著依據(jù)雙側面板、后板組成的半封閉體的高度，結合縮分電動機的安裝高度，設計出連接支架的長度。偵_板2、側面板3與后板4組合成半封閉體，通過連接支架I與縮分控制電機連接，底端橡膠件5通過固定螺絲安裝在側面板2的下端，底端橡膠件6通過固定螺絲安裝在側面板3的下端，底端橡膠件7通過固定螺絲安裝在側面板4的下端。本發(fā)明實施例還提出了應用前述的一種火力發(fā)電廠智能縮分系統(tǒng)進行縮分的方法，包括
步驟I基本信息采集采樣控制單元啟動采樣機鉆頭的同時發(fā)出指令給縮分控制單元10開始工作，判斷是否需要進行縮分工作，如果需要進行縮分工做，縮分控制單元10從采樣控制單元獲得車輛的基本信息，包括車號、供應方、車隊、司機、車的歷史平均皮重；縮分控制單元10從稱重無人值守單元獲得該車輛本次的毛重數(shù)據(jù)。縮分控制單元10得到毛重數(shù)據(jù)后，基本信息采集工作結束。步驟2斗稱裝置計量采樣機控制單元發(fā)出單次采樣結束后，斗稱開始裝置接收采集煤樣，采樣機控制單元發(fā)出單次放樣結束后，斗稱裝置計量該次采樣量是否滿足縮分要求，如果滿足要求則啟動破碎裝置與縮分裝置，否則采樣機控制單元控制采樣機鉆頭繼續(xù)采樣，直到采樣量達到縮分要求。采樣機控制單元停止采樣工作，斗稱裝置計算本車輛N(N ^ I)次的采樣量。斗稱裝置把數(shù)據(jù)傳送給縮分控制單元10，同時把煤樣放入到破碎器入料口，放煤樣結束后斗稱裝置停止工作。步驟3確認縮分比縮分控制單元10依據(jù)車輛本次運煤毛重、歷史平均皮重計算 出本次的拉運煤炭凈重，結合斗稱裝置的取樣計量量與煤樣管理要求，依據(jù)破碎器的破碎速度，計算出該車輛的煤樣縮分比即煤樣刮掃器12的時間間隔。步驟4 自動破碎得到縮分比后,縮分控制單元10把信號反饋給破碎單元,破碎單元開始工作，煤樣自動下落到縮分皮帶傳輸機14的皮帶上。步驟5 :自動縮分縮分控制單元10啟動縮分皮帶傳輸機14與刮掃器電機11。因為煤樣刮掃器12的開口寬度是固定的，其縮分比可通過調(diào)整煤樣刮掃器12的旋轉(zhuǎn)時間間隔實現(xiàn)縮分比的調(diào)節(jié)。刮掃器電機11接到縮分控制單元信號10后，按照指定的旋轉(zhuǎn)速度進行工作，縮分完成后將相關信息回傳給采樣控制單元，縮分控制單元10發(fā)出指令，停止縮分單元、破碎單元工作，并將信息存入中心數(shù)據(jù)庫中，縮分過程完成。以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應所述以權利要求的保護范圍為準。
權利要求
1.一種火力發(fā)電廠煤樣智能縮分系統(tǒng)，其特征在于，包括斗稱裝置、縮分控制單元、煤樣刮掃器、用于驅(qū)動煤樣刮掃器的刮掃器電機、用于收集煤樣的煤樣收集器，以及連接采樣機的縮分皮帶傳輸機；其中斗稱裝置布置在采樣機采樣鉆頭卸料斗上以用于計量每次采樣轉(zhuǎn)頭采集煤樣的數(shù)量，并在計量完成后把煤樣自動放入采樣機的采樣鉆頭卸料斗里； 其中煤樣刮掃器設置于縮分皮帶傳輸機上以根據(jù)所述縮分控制單元的控制從縮分皮帶傳輸機上對煤樣進行刮掃；所述煤樣刮掃器包括鏟體，所述鏟體設有一個以上的鏟頭，所述每一鏟頭包括相互固定連接的兩個側面板和一個后板，其中兩個側面板具有預定間隔以用于容留全斷面的煤樣；且在所述側面板和后板的底部都設有柔性耐磨材料件以使底部與皮帶斷面完全貼合以保證全斷面的縮分； 所述縮分控制單元用于接收斗稱裝置的計量結果，并根據(jù)計量結果確定縮分比；所述縮分控制單元連接所述煤樣刮掃器以根據(jù)縮分比控制所述煤樣刮掃器的刮掃時間；所述縮分控制單元還連接破碎單元以控制所述破碎電源開始破碎。
2.根據(jù)權利要求I所述的火力發(fā)電廠煤樣智能縮分系統(tǒng)，其特征在于，所述所分控制單元還連接采樣機控制單元、稱重無人值守控制系統(tǒng)、破碎機控制單元。
3.根據(jù)權利要求I所述的火力發(fā)電廠煤樣智能縮分系統(tǒng)，其特征在于，所述鏟頭還包括支架，所述兩個側面板和后板都固定在所述支架上。
4.根據(jù)權利要求I所述的火力發(fā)電廠煤樣智能縮分系統(tǒng)，其特征在于，所述柔性耐磨材料件通過螺栓固定在所述兩個側面板和后板的底部。
5.一種利用如權利要求1-4任一項所述的火力發(fā)電廠煤樣智能縮分系統(tǒng)進行縮分的方法，其特征在于，包括 步驟I、采樣控制單元在開始采樣的同時發(fā)出指令給縮分控制單元，縮分控制單元判斷是否需要進行縮分工作，如果否則步驟結束； 步驟2、所分控制單元獲取本次采樣的車輛的基本信息；所述基本信息至少包括該車輛的毛重，以及該車的歷史平均皮重，并以此計算該車的載重量； 步驟3、采樣機控制單元發(fā)出單次采樣結束信號后，斗稱裝置開始接收采集煤樣；采樣機控制單元發(fā)出單次放樣結束后，斗稱裝置計量該次采樣量是否滿足縮分要求，如果滿足要求則啟動破碎裝置與縮分裝置，否則采樣機控制單元控制采樣機鉆頭繼續(xù)采樣，直到采樣量達到縮分要求； 步驟4、采樣機控制單元停止采樣工作，斗稱裝置計算本車輛N次的采樣量，并發(fā)送到縮分控制單元；同時把煤樣輸送到破碎器入料口，放煤樣結束后斗稱裝置停止工作； 步驟5、縮分控制單元依據(jù)該車的載重量、破碎器的破碎速度和預設參數(shù)計算縮分比，并根據(jù)縮分比和鏟頭的容量計算出對應的煤樣刮掃器的工作時間間隔； 步驟6、得到縮分比后,縮分控制單元把信號反饋給破碎單元；破碎單元開始工作,煤樣自動下落到縮分皮帶傳輸機的皮帶上； 步驟7、縮分控制單元啟動縮分皮帶傳輸機啟動，并啟動刮掃器電機使所述煤樣刮掃器每隔預定時間在所述縮分皮帶傳輸機上進行一次刮掃。
6.根據(jù)權利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法還包括 步驟8、縮分完成后，所述縮分控制單元通知采樣控制單元，并停止縮分單元、破碎單元工作，然后將信息存入中心數(shù)據(jù)庫中，縮分過程完成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種火力發(fā)電廠煤樣智能縮分系統(tǒng)及方法，所述系統(tǒng)包括包括斗稱裝置、縮分控制單元、煤樣刮掃器、用于驅(qū)動煤樣刮掃器的刮掃器電機、用于收集煤樣的煤樣收集器，以及連接采樣機的縮分皮帶傳輸機；其中煤樣刮掃器設置于縮分皮帶傳輸機上以根據(jù)所述縮分控制單元的控制從縮分皮帶傳輸機上對煤樣進行刮掃；所述縮分控制單元用于接收斗稱裝置的計量結果，并根據(jù)計量結果確定縮分比；所述縮分控制單元連接所述煤樣刮掃器以根據(jù)縮分比控制所述煤樣刮掃器的刮掃時間；所述縮分控制單元還連接破碎單元以控制所述破碎電源開始破碎。本發(fā)明實施例可以對火力發(fā)電煤場的煤樣縮分進行全自動管理，以大幅降低管理成本，提高工作效率。
文檔編號G01N1/04GK102749217SQ20121027084
公開日2012年10月24日 申請日期2012年8月1日 優(yōu)先權日2012年8月1日
發(fā)明者郝敬亞 申請人:北京冶聯(lián)科技有限公司