煤場盤點方法及應用探討

王建平

摘 要：煤場盤點工作是一項十分復雜又細致的工作。筆者系統的探討了煤場工作的全過程，并指出各種盤點工具與盤點方法在實際工作中的優缺點和適用范圍。

關鍵詞：煤場盤點；散密度；壓實程度；體積；激光盤點儀

燃煤電廠為了保證發電生產的連續性，就要根據供煤能力和最經濟方案，保持一定的庫存煤量。在煤耗計算中庫存煤量、入廠煤量、耗煤量又是計算發電成本和發電煤耗的基本數據。因此，庫存煤量的盤點準確性關系到煤耗計算的準確性。煤場盤點工作包括：測量煤場體積、測定煤場存煤密度、測定煤場存煤水分并進行水分差調整、煤場外圍存煤量計算這四項基本工作，但具體做起來又是一項十分復雜、工作量較大的細致工作。

1 煤場體積的測量

燃煤電廠用于存煤的煤場形狀，一般多為長方形，這時煤堆的體積計算公式：

理想的堆煤狀態為正截角錐形煤堆，但在實際盤點時，因煤場堆取料不會非常均勻，可能造成非正截角錐形狀，也就是煤場長度的兩側截面不等，一頭高、另一頭低，上底寬不等，下底寬也不相等的形狀，這時如果上底兩條邊長線近似于斜直線時，體積的計算公式為：

許多電廠的儲煤場每天的堆取煤量很大，煤場難以保持規則的形狀。長方形的煤場會產生高低不同的煤堆形狀，在盤煤時，可以將煤堆按高低情況分成若干段，每段看成一個截錐體積，分別進行測量，然后將煤場各段體積相加得出總體積。見圖（1）

從以上過程中我們可以看出，計算煤場體積需測出以下數據：煤場2條底邊長度a和a，2條底邊寬度b和b，2條上底邊長度a1和a1，2條上底邊寬度b1和b1，上底四角的高度。有了這些數據，就可以對煤場體積進行準確計算。那么，為獲得這些數據我們要做的工作：一是對煤場進行整形，二是選用準確的盤點方法。

1.1煤場整形

對煤場體積的測量，不論選擇哪種方法進行盤點，煤場形狀越規則，測量的數據越準確，所用時間也越短。但如果為了減少工作量和整形工作的困難，應就煤場存煤形狀，盡量修整成平頂或斜平頂式的煤堆。這樣就可以隨煤場高度的變化而將煤場分成若干段來測量。

1.2煤場體積的測量方法—激光盤點方法

激光盤煤儀主要有三種形式：一種是固定式，安裝在煤場斗輪機上，測量的距離和速度取決于斗輪機行走的距離和速度，如果煤場存煤超出斗輪機行走距離，就會在煤場兩側產生測量死角，而影響煤場體積測量的準確性。還有一種是便攜式激光盤煤儀，銷售廠家有長沙開元儀器有限公司、湖南三德儀器設備有限公司，北京中技迪柰公司等?，F階段應用較廣泛，精密度較高。

2 煤場存煤密度的測量

煤的密度是單位體積煤的質量，以g/cm3、kg/m3、t/m3為單位。煤的密度應稱為散密度，舊稱堆積密度或堆比重，散密度是指用自由堆積方法裝滿容器的煤粒的總質量與容積之比。散密度的測定，可在一定容積的容器中用自由堆積方法裝滿煤，然后稱出煤的質量，再換算成單位體積的質量（t/m3）。煤種不同，可以決定煤的密度不同。煤的生產工藝不同也會對煤的密度有影響，如洗煤產品中的精煤、中煤、矸石等。同類別的煤也會因灰分的不同而對煤的密度有影響。存放時間不同，因風化的影響也會對煤的密度有影響。

因此，煤場存煤密度的測定是一項十分繁雜的工作，它和煤的采樣原理一樣，煤的散密度真值是很難得到的。我們追求的是離真實值越近越好。

目前，煤場存煤密度的測量方法，主要有兩種：一種是模擬法，另一種是沉筒法，兩種方法各有不同的用途，下面分別討論：

2.1模擬法

工具：用5～10mm厚的鐵板或鋼板制做一個有底的金屬容器。

模擬法適用于所有煤種，尤其適用于自由堆積在煤場的存煤。容器內裝滿煤后，應不應該施加壓力，加壓到什么程度，應視煤場存煤受壓情況而定。按受壓不同可分為不加壓試驗、稍加壓試驗、重加壓試驗、特重加壓試驗、汽車、火車車箱實煤試驗。利用模擬法測量散密度，不需要在煤場上選擇許多測點，而要選擇煤場上有代表性的存煤，要考慮到煤的種類、灰分、水分等因素。

2.2沉筒法

工具：用直徑300mm的鋼管制作一個長500mm兩側無底的鋼筒，可根據本廠各煤場的煤種和壓實程度選擇5mm～15mm壁厚的鋼筒。鋼筒的一端外沿應制做傾角為45°左右的斜面，以防利用推土機下壓時，厚邊沿對中心取樣部位造成擠壓而影響密度的真實性。

沉筒法不適用于褐煤、長焰煤、不粘煤等煤種。

2.2.1布點方法

煤場上各部位的壓實程度不可能一樣，找到合理的測點位置，才能使測值接近真值。煤堆散密度的測定部位及個數分布，見圖（2）

沿煤堆的長度每50米到100米左右分成一個區段，一般一個煤場分成二至三個區段即可，沿每個區段的斜對角線上分布5個測點。斜線上的首末兩點應距煤堆邊緣1m處，其余各點均勻分布在余下的斜對角線上。

2.2.2操作方法

在選好的測點部位，用推土機將上部的表面煤挖掉0.5m以下，將鋼筒平放于坑內，用推土機將鋼筒壓入煤堆內，當鋼筒上沿全部壓入煤中并與坑底平面相齊或稍深些即可將鋼筒挖出，刮平鋼筒兩側多余煤量，進行稱重，求散密度。

2.2.3取樣分析

不論是模擬法還是沉筒法，每個測點的煤量要制備出全水分煤樣和分析煤樣，化驗出全水分和灰分值。

2.2.4體積計算、煤的散密度及庫存煤散密度的水分差調整計算

3 煤場外圍煤量的計算

在庫存煤量盤點時，煤場以外的存煤量也應計入庫存量中。外圍煤量主要有三部分情況：一是上煤系統中的存煤，如卸煤溝、混煤罐、原煤倉，粉倉等，這些設備中的存煤量每次盤點都要有記錄，只要煤位發生變化就要換算出變化量；二是運煤工具上的已計入廠煤量的部分：如火車、船舶進煤等；三是臨時存放于煤場外圍，但已計量入廠的煤量。

4 盤點工作的啟示

4.1一直以來煤場盤點都是燃料管理的一項重要工作，需要敬業、認真及懂專業的人員進行操作，才能提高數據的準確性。

4.2煤場散密度是最難測準的一項指標，需要我們在工作中不斷總結經驗，掌握更先進的測定方法，保證盤點的準確性。

4.3東北地區適合典型盤點的時間是每年的5月份至11月份，冬季因煤場上凍，尤其是汽車直接運煤的煤場，汽車反復碾軋，煤場壓實程度非常大，再加上煤場結凍沉筒法實施不了。即便在夏季煤場密度過大，利用挖土機對沉筒加壓也常常壓不下去。

4.4由于煤的密度受煤種、煤炭品種、粒度大小、水分含量、壓實程度、測量容器、測量方法等多種因素影響，至今無國家或電力標準，現在采用的是煤炭部及原電力工業部中推薦的方法，故不同單位的所測結果可比性不強。建議可將電廠所用的全部煤種，品種，在不同粒度、不同水分的密度值進行回歸處理，可提高盤點工作的準確性。

4.5利用沉筒法測量時，常會發生500mm高的沉筒還有50～100mm左右的部分露在煤場表面之外，而沉筒內煤已填滿的情況。這是因煤場存煤密度過大，再加沉筒壁厚，用推土機反復下壓沉筒時，已將測點內的煤松動了，此時測得的密度會比實際密度小許多，應加以修正，建議用下式計算：

參考文獻

[1]《燃料管理工程》冶金工業出版社.

[2]《煤化學》冶金工業出版社.