一种按炉号分炉精确采集煤样的取样方法与流程

1.本发明涉及煤样采集技术领域，尤其涉及一种按炉号分炉精确采集煤样的取样方法。


背景技术：

2.煤取样是指焦化厂原料煤接受工序的质量控制的重要环节。运到焦化厂的煤，质量并不均一，因此应在一种来煤的不同部位分别取样。所采的原始子样经过混匀、破碎和缩分后，供分析检验用。取样点越多，试样越有代表性，即所采样品的质量与该批原料煤的质量越接近，在带式输送机上取样时，应截取煤流的全断面。取样地点可在带式输送机的中部或头部卸料处。在中部取样时，取样器必须紧贴胶带面，不许悬空铲取煤流。随着带式输送机带速和带宽的增大。人工取样方式已不能适应，因此必须设置自动定时机械取样器。每批煤最少的子样数，与在贮煤场煤堆上取片时相同。
3.现有的采集煤样的取样发方法，是在不同皮带上分别装设取样机，并且采用对应机组的入炉煤取样机配置方式，这样不仅直接投入成本较大，还仍需对原有取样机进行改造，既费工又费时，会在较长时间里影响电厂燃煤的正常进仓和机组的运行，间接成本较大，


技术实现要素：

4.本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种按炉号分炉精确采集煤样的取样方法。
5.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
6.一种按炉号分炉精确采集煤样的取样方法，其步骤如下所述：
7.通过控制器设定进仓皮带机的头尾中心距和带速；
8.接通电源，通过控制器设定煤从取样处至炉位的时间，开始进煤；
9.根据进仓状态确定炉位号，并且对取样周期进行调整，调整样罐的转速，采样头进行取样，并对子样量进行确定；
10.对不同炉的进仓在各仓之间频繁切换作业，并设定进煤时间，完成精细配煤；
11.对目标集样罐的位置号进行扫描，并且通过相应接近限位开关的开关动作来进行计数确定；
12.对单罐煤样进行校核，判断其是否满足单日单台炉最大采样煤量；运行中超过定值取样数量时，停止释放子样给样罐；
13.启动挡板进行堵煤，对取样机的罐位进行切换，进行下次取样；
14.取样完成后通过程控柜关闭入炉煤采样机，停止采样。
15.优选地，所述步骤1的控制器中的程控柜plc增加8个输出点do及8组继电器触点，增加do模块，煤控plc与入炉煤采样plc的协议不同，无法直接建立通讯，采用带屏蔽层的多芯通讯电缆为plc之间提供通讯通道，铺设一根由煤控plc柜至入炉煤采样控制箱的控制通
讯电缆，用于传送运行的炉位信号，入炉煤取样plc增加8个输入空点di，用于获得4台炉的进仓仓位信号，入炉煤取样控制箱plc增加di模块。
16.优选地，所述步骤1所供给的进仓皮带机为封闭式皮带，物料进口部分装有调节煤层厚度的闸门，保证均匀的流量，并能防止堵塞，所有进仓皮带机能无级调速，保证给料均匀，并且起停平稳。
17.优选地，所述步骤3的采样头刮煤板的采样速度与进仓皮带机的输煤皮带的速度相匹配，能采出煤流全断面煤样，采样头的取样周期可调或可根据采集子样数进行调节使得所采煤样全部落入样罐内。
18.优选地，所述步骤3中采用旋转式样品收集器，应密封防尘并能自动收集样品和封装、自动更换集样罐，设罐位标示装置；当最后一个集样罐装满时，发出信号，提醒操作人员准备换罐；制样结束后发出信号，并在现场设提醒显示。
19.优选地，所述步骤3中的子样量由上煤皮带宽度、上煤量和煤流的最大粒度决定，以实际采取整个煤流横截面且不留底煤为适宜。
20.优选地，所述步骤3的取样周期，应根据计算的子样数目来均匀分配取样周期；在进行间歇上煤时，则应根据上煤流量加以调整，流量大时应缩短取样周期，相反应延长取样周期，采样时避开煤流的头尾部分。
21.优选地，所述步骤5在在进行目标收集管进行扫描时，根据如下公式：确定目标集样罐的位置号，式中，d(i,j)为两个字符的欧氏距离，f`(m,n)为待识别样本，f(m,n)为知识库中的模板，在识别开始时，要求分别计算待识别图像与标准模板库中的每个模板的距离，标准模板库中的数字逐个比较，d(i,j)越小表示此待识别样本与标准模板的匹配程度越好，为零则说明两者完全匹配；
22.还可根据如下公式，式中，a(k)为第k个特征的权值，f`(k)与f(k)分别为模板库中某个模板与待匹配字符的第k个特征，d(i)为匹配值，表示匹配字符的特征与模板字符的特征的差异程度，匹配值越小，两个字符特征越一致。
23.优选地，所述步骤6在校核单罐煤样时，应能满足单日单台炉最大采样煤量的需要，并有足够的裕量，一般超过30％，当运行中超过定值取样数量时，停止释放子样给该集样罐。
24.优选地，所述步骤7的具体步骤，在启动挡板进行堵煤时，由于目标集样罐处于动态，需要对取样机切换罐位进行相应的切换，并且切换过程中防止子样落入罐内。
25.相比现有技术，本发明的有益效果为：本发明通过整体的方法流程，使得更能满足燃煤管理采样精细化即分炉取样考核的要求，并且不需要直接投入成本较大，还不需要对原有取样机进行改造，节约了时间和精力，使得电厂燃煤的正常进仓和机组的运行更为流畅，在对原有单套入厂煤取样装置的基础上，制定了切实可行的改造技术方案，实现了入厂煤单套取样装置双侧输煤按炉号分炉精确采集煤样，既节约了设备投资，还避免了施工给电厂燃煤进仓带来的运行风险。
附图说明
26.图1为本发明提出的一种按炉号分炉精确采集煤样的取样方法的流程示意图；
27.图2为本发明提出的一种按炉号分炉精确采集煤样的取样方法的入炉煤分炉取样控制连接示意图；
28.图3为本发明提出的一种按炉号分炉精确采集煤样的取样方法的入炉煤分炉取样网络结构。
具体实施方式
29.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
30.参照图1
‑
3，一种按炉号分炉精确采集煤样的取样方法，其步骤如下所述：
31.通过控制器设定进仓皮带机的头尾中心距和带速，其中控制器中的程控柜plc增加8个输出点do及8组继电器触点，增加do模块，煤控plc与入炉煤采样plc的协议不同，无法直接建立通讯，采用带屏蔽层的多芯通讯电缆为plc之间提供通讯通道，铺设一根由煤控plc柜至入炉煤采样控制箱的控制通讯电缆，用于传送运行的炉位信号，入炉煤取样plc增加8个输入空点di，用于获得4台炉的进仓仓位信号，入炉煤取样控制箱plc增加di模块，其中所供给的进仓皮带机为封闭式皮带，物料进口部分装有调节煤层厚度的闸门，保证均匀的流量，并能防止堵塞，所有进仓皮带机能无级调速，保证给料均匀，并且起停平稳；
32.接通电源，通过控制器设定煤从取样处至炉位的时间，开始进煤；
33.根据进仓状态确定炉位号，并且对取样周期进行调整，取样周期，应根据计算的子样数目来均匀分配取样周期；
34.式中，n为应采子样数目；
35.i为假定电厂为一日i班制，且每班上煤量平均分配；
36.p为采样精密度，若取
±
1％则以p＝1代入上式中；
37.σ以入厂煤(或入炉煤)干燥基平均灰分(a
d
)为基础，计算共m个平均灰分的标准偏差值；计算式如下：式中；
38.m为统计的灰分的天数，m应大于300；
39.a
d
为入厂煤(或入炉煤)干燥基平均灰分；
40.为m个a
d
的平均值；
41.若每次上煤量不是平均分配，而是按不同的比例r
j
上煤，则第j次应采子样数目n
j
，按下式计算；式中，
42.n
j
为第j次应采子样数目；
43.r
j
为第j次的上煤比例，即r
j
为第j次的上煤量占总上煤量的比例，且∑r
j
＝1，即r1 r2
…
r
j

…
r
i
＝1；调整样罐的转速，采样头进行取样，并对子样量进行确定，子样量由上煤皮带宽度、上煤量和煤流的最大粒度决定，以实际采取整个煤流横截面且不留底煤为适宜，其中采样头的采样速度与进仓皮带机的输煤皮带的速度相匹配，能采出煤流全断面煤
样，采样头的取样周期可调或可根据采集子样数进行调节使得所采煤样全部落入样罐内，并采用旋转式样品收集器，应密封防尘并能自动收集样品和封装、自动更换集样罐，设罐位标示装置；当最后一个集样罐装满时，发出信号，提醒操作人员准备换罐；制样结束后发出信号，并在现场设提醒显示；在进行间歇上煤时，则应根据上煤流量加以调整，流量大时应缩短取样周期，相反应延长取样周期，采样时避开煤流的头尾部分
44.对不同炉的进仓在各仓之间频繁切换作业，并设定进煤时间，完成精细配煤；
45.对目标集样罐的位置号进行扫描，并且通过相应接近限位开关的开关动作来进行计数确定，在进行目标收集管进行扫描时，根据如下公式：确定目标集样罐的位置号，式中，d(i,j)为两个字符的欧氏距离，f`(m,n)为待识别样本，f(m,n)为知识库中的模板，在识别开始时，要求分别计算待识别图像与标准模板库中的每个模板的距离，标准模板库中的数字逐个比较，d(i,j)越小表示此待识别样本与标准模板的匹配程度越好，为零则说明两者完全匹配；
46.还可根据如下公式，式中，a(k)为第k个特征的权值，f`(k)与f(k)分别为模板库中某个模板与待匹配字符的第k个特征，d(i)为匹配值，表示匹配字符的特征与模板字符的特征的差异程度，匹配值越小，两个字符特征越一致，其中，加权系数需要不断的实验来确定，以达到较好的分类效果。
47.算法描述如下：
48.设i＝0，j＝0；
49.①
取第i个字符与模板库中的第j个模板进行比较；
50.②
比较第1，4，6个特征，a(k)取值为2；比较第2，5，9个特征，a(k)取值为0.5，比较第3，7，8个特征，a(k)取值为1。“j ”，如果全部模板匹配完毕，进入步骤
③
执行，否则回到步骤
①
执行。
51.③
取出最小的模板匹配值，以该模板字符作为与当前字符匹配成功的字符。“i ,j＝0”，回到步骤
①
执行；
52.校核单罐煤样应能满足单日单台炉最大采样煤量的需要，并有足够的裕量，一般超过30％，当运行中超过定值取样数量时，停止释放子样给该集样罐；
53.在启动挡板进行堵煤时，由于目标集样罐处于动态，需要对取样机切换罐位进行相应的切换，并且切换过程中防止子样落入罐内；
54.取样完成后通过程控柜关闭入炉煤采样机，停止采样。
55.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
56.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，
除非另有明确具体的限定。
57.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。