長周期存放煤堆熱值測定煤樣預(yù)埋裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于堆煤熱值測量技術(shù)領(lǐng)域,涉及一種長周期存放煤堆熱值測定煤樣預(yù)埋
目.ο
【背景技術(shù)】
[0002]煤炭是我國重要的能源來源。我國煤炭儲量占世界的13%,產(chǎn)量占世界的37%,消費量占世界的32%,占我國一次能源生產(chǎn)和消費量的85%以上。目前,煤炭產(chǎn)量供大于求,煤炭轉(zhuǎn)儲時間變長,降低了煤炭的品質(zhì)。同時,燃煤是發(fā)電廠的主要生產(chǎn)原料,約占運營總成本的70%,燃煤管理直接影響發(fā)電廠成本控制和經(jīng)營效益,火力發(fā)電廠為保證電站正常生產(chǎn),電站必須儲備一定量的煤炭,儲存量達數(shù)十萬噸之多。儲存期可長達數(shù)月之久。大量的煤在堆放過程中發(fā)生低溫氧化,會使煤炭質(zhì)量下降,如果氧化產(chǎn)熱不能及時散出,則后續(xù)氧化反應(yīng)加快,溫升加快,最終使得煤堆發(fā)生劇烈的自燃,造成更大的熱值損耗。因此,加強燃煤監(jiān)督,控制好入爐煤質(zhì),節(jié)約用電與用煤,降低發(fā)供電煤耗,對提高電廠的經(jīng)濟效益均有至關(guān)重要的影響。
[0003]煤的發(fā)熱量也稱煤的熱值,是指單位質(zhì)量的煤完全燃燒后所釋放出的熱能。發(fā)熱量的高低是煤炭計價的主要依據(jù),是計算電廠經(jīng)濟指標(biāo)的主要參數(shù),所以發(fā)熱量的檢測與應(yīng)用在電廠中占有十分重要的地位。
[0004]煤堆存放過程中不斷被氧化,使得煤的發(fā)熱量降低,但煤質(zhì)變化情況則與煤質(zhì)特性,包括物理與化學(xué)特性、煤堆大小、形狀、高度、壓實程度以及自然條件密切相關(guān)。由于各電廠所購煤的性質(zhì)、所處的自然條件和堆煤情況的差異,其煤質(zhì)下降幅度也各不相同。因此,為了研究電廠存煤在自然條件下的煤質(zhì)變化規(guī)律,以確定燃煤在煤場中最佳存放條件,計算因煤質(zhì)變化而導(dǎo)致的經(jīng)濟損失,從而為電廠較準(zhǔn)確地估算存煤的熱值,探索入廠煤與入爐煤的熱值差,為改善煤場管理提供依據(jù)。研究煤質(zhì)變化規(guī)律。
[0005]煤質(zhì)檢驗的關(guān)鍵是采樣與制樣技術(shù),而采制樣技術(shù)的技術(shù)難度較大,采樣誤差占煤質(zhì)檢驗誤差的80%,制樣誤差占16%,化驗誤差占4%。因此,采樣誤差對檢測結(jié)果的影響最大。目前,采樣工作主要是依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB 475—2008《商品煤樣人工采取方法》進行,標(biāo)準(zhǔn)中對靜止大煤堆的采樣規(guī)定較少,同時指出從靜止大煤堆表面采樣時,其結(jié)果極可能存在較大的偏倚,且精密度較差。在現(xiàn)場實際采樣測試中發(fā)現(xiàn),在長周期存煤中熱值測試由于采樣誤差的存在,結(jié)果有較大的波動,不能真實反映存煤過程中煤堆熱值大小的變化趨勢。因此,急需開發(fā)一種長周期煤堆存放煤樣熱值測定工藝與裝置,以減少采樣造成的誤差。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]有鑒于此,本發(fā)明的目的在于:針對目前對于靜止大煤堆定期熱值測定的技術(shù)難度較大,相應(yīng)的工藝設(shè)備較少,在單次測定過程中需采集多個地點的大量子樣進行測試,此過程工作量大,采樣工藝復(fù)雜,同時采樣誤差極大,嚴重影響熱值測試結(jié)果,使得存煤隨時間變化規(guī)律難以表達的問題,設(shè)計一種新的工藝裝置,減少誤差的大小。通過預(yù)先采集煤堆子樣,依據(jù)相關(guān)規(guī)范將煤樣制好后放置于所開發(fā)的煤樣預(yù)埋裝置中,然后將該裝置埋入煤堆中最易氧化升溫區(qū)域,定期取出部分煤樣進行實驗室熱值測試,由此得到“最大氧化損失后熱值”,通過研究熱值隨時間的變化規(guī)律,優(yōu)化煤堆存放周期,指導(dǎo)存煤管理。該裝置能最大限度的減小采樣誤差,并減少了子樣采集的次數(shù),使得測試工作簡單易行。
[0007]為達到上述目的,本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
[0008]—種長周期存放煤堆熱值測定煤樣預(yù)埋裝置,包括外部鉆進保護套管和內(nèi)部煤樣存放裝置,所述內(nèi)部煤樣存放裝置設(shè)置于外部鉆進保護套管內(nèi)部;
[0009]所述外部鉆進保護套管包括鉆進圓管1、前端錐形尖頭2、管壁圓孔3和鉆進手柄4 ;所述鉆進圓管1的前端管壁上設(shè)置有若干管壁圓孔3,用于實現(xiàn)圓管內(nèi)外氣流交換,保持管壁內(nèi)外環(huán)境一致;在圓管頂端安裝有前端錐形尖頭2,用于減小鉆進過程中的阻力;在鉆進圓管1的后端安裝有鉆進手柄4,用于將圓管推入煤堆中;
[0010]所述內(nèi)部煤樣存放裝置包括U型槽鋼5、煤樣儲存格6、條形蓋板7、螺母8、煤樣儲存格表面的圓孔9、隔板10 ;所述U型槽鋼5的前端根據(jù)被測試煤樣的個數(shù)設(shè)置多個煤樣儲存格6,儲存格之間用隔板10相隔,儲存格隔板采用不銹鋼鋼板,其外側(cè)焊接螺母8,儲存格上部用條形蓋板7遮蓋,并用螺栓緊固。
[0011]進一步,所述鉆進圓管1選用DN50不銹鋼管,長度為2.5m ;管壁圓孔3密布于圓管前端1.5m處。不銹鋼管能在長期存煤測試中起到防止銹蝕作用。選用合適的直徑既有利于減小套管在煤體鉆進過程中的阻力,同時能保證有足夠容積儲存煤體。
[0012]進一步,所述鉆進手柄4焊接于圓管末端外壁,手柄由不銹鋼桿制成。圓管插入煤堆初始階段,雙手握住平推手柄將圓管推入煤堆中。
[0013]進一步,所述每個煤樣儲存格6長10cm,寬3cm,高3cm,用于儲存已制備煤樣,根據(jù)存煤周期需要合理設(shè)置儲存格個數(shù)。
[0014]進一步,所述條形蓋板7為不銹鋼制成,蓋板兩側(cè)打孔,通過螺母8緊固于儲存格6之上。
[0015]本發(fā)明的有益效果在于:本裝置可以在煤礦企業(yè)、火力發(fā)電廠、碼頭等煤炭堆放地點使用。通過在存煤初期預(yù)先采制樣,利用該裝置預(yù)先埋入煤堆最易氧化地點,定期取出煤樣測試得到熱值隨時間變化規(guī)律。實現(xiàn)一次采樣、制樣,全周期測試的目的,由此大大減少了每次測試重復(fù)采樣、制樣的繁瑣工藝,以及由此帶來的巨大誤差波動。本裝置成本低廉,操作方便,易于維護,能夠有效的對長周期存放煤堆熱值變化進行測定,便于廠礦技術(shù)人員對熱值變化做出科學(xué)分析,優(yōu)化煤堆存放周期,指導(dǎo)存煤管理。具有良好的社會與經(jīng)濟效益。
【附圖說明】
[0016]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果更加清楚,本發(fā)明提供如下附圖進行說明:
[0017]圖1為外部鉆進保護套管結(jié)構(gòu)示意圖;
[0018]圖2為外部鉆進保護套管俯視圖;
[0019]圖3為內(nèi)部煤樣存放裝置結(jié)構(gòu)示意圖;
[0020]圖4為內(nèi)部煤樣存放裝置結(jié)構(gòu)俯視圖