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    TKS-600汽车入场煤采、制、检全自动智能一体机

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  • 一、系统背景概述

    煤炭供应形势紧张、煤炭价格居高不下,用煤企业的生产成本也居高不下。一方面,利益驱使下的煤炭交易中普遍存在的各种形式的弄虚作假,势必导致用煤企业的成本进一步增加;而企业在入厂煤质量监管方面的手段的落后,也给了煤炭交易中的弄虚作假以可乘之机。1、通过煤炭混装,以次充好。供煤方在煤炭装车时将低于标准的劣质煤装进车底,而将达到或者超过标准的优质煤装在车厢上部,如果单纯靠人工采样,是无法采到车底的劣质煤,取到的煤样也不具有代表性、公正性、真实性。这将使企业直接蒙受经济损失。2、煤车的重量不真实。比如前车上磅,后车前轮同时上磅,导致前车重量增加;或者在煤车下增加重物,比如增加水箱,进厂时加满水,而空车回皮前将水箱放空等等。

    为解决入厂煤煤质管理中存在的各种漏洞问题,国内各大高能耗企业采用诸多办法,从各个环节入手,力争在入厂煤管理上有一个新的突破。

    传统上火电厂一般采用人工采样和化学分析的方法检验入厂煤煤质。这种传统方法,在入厂煤管理上存在着较严重的缺陷:

    ① 速度慢。取样速度慢,化验周期长,不能及时对来煤的煤质做出一个评断;

    ② 需要投入大量的人力,而且劳动强度大。对一个煤样从取样到出结果,需要破碎、缩分、制样、化验等一系列繁杂的步聚,耗费大量的时间、精力;

    ③ 存在人为因素干扰:煤质数据是一个重要的商业结算依据,如果在任何一个环节出问题,给电厂带来的经济损失是不可估量的。

    随着企业管理的不断加强,国内许多电厂入厂处逐渐使用了机械化采样和传统灰分仪。但仍存在着许多问题,由于设备之间缺乏系统性,检测精度误差较大,无法真正对入厂煤进行有效控制管理。比如:

    1虽然机械化采样解决了入厂煤科学采样的问题,但期间仍需要人工送样,工作强度仍然很大,同样存在人为因素干扰。

    2传统的灰分仪可用于快速检测煤质,但由于受环境、温度等因素的影响,导致测量精度误差较大,在很多情况下,失去了真正对入厂煤起到监督管理的意义。从而备受设备使用单位的诟病。

         针对上述客观存在事实, 陕西AG和记娱乐机电科技有限公司专业技术人员对现场进行了详细的了解与分析,针对市场原有的采样设备与快速煤质监测仪进行深入研究,研制开发了TKS600采制检一体化管理系统,为入厂煤的管理,开辟了一条新路。

     

    二、系统介绍

    TKS600采制检一体化管理系统是为火电企业量身定做的入厂煤管理系统。使入场煤从采样、制样到快速分析全自动一次快速完成,给入场煤管理提供了有力的数据支持。

    当汽车采样系统通过采样设备将采到的煤样即时送入到到快速煤质监测系统后(送入过程瞬时间完成并实现完全无缝对接),快速煤质检测系统通过全新导入的高频周波探测技术,结合传统的双能γ射线照射采集到的煤样品,进行监测分析,并可将测试的结果(灰分、热值、水分)通过计算机处理后即时显示出来,并送入企业局域网内或者需要显示、打印数据的地方。

    该系统的使用大幅提高了入厂煤在线监测精度,保证了设备在多种条件下的稳定运行,在第一时间为企业领导和管理部门的有效监督和管理提供了第一手信息,可极大的提高企业入厂煤管理的水平和效率。

    TKS600采制检一体化管理系统陕西AG和记娱乐机电科技有限公司自主创新完成、具有完全自主产权的最新一代煤质监测系统,采用了国内最先进的煤质快速监测技术,技术水平居于国内领先地位,为彻底改变国内火电厂入厂煤传统管理模式,提供了一个全新的工具!

    体现如下:

    1、用机械化采样装置取代目前的人工采样,解决人工采样缺乏代表性、公正性、真实性等问题。该机械采样装置能够实现随机布点、任意深度的三维采样,避免人为的定点采样,其所采集的煤样更公平公正,更具代表性,完全符合国家标准。

    2、用γ射线透射法原理的快速煤质监测装置来辅助并监督传统的煤质化验,最主要的是可以为入厂煤的煤质管理提供及时的数据支持,以此提高入厂煤管理的工作效率与管理水平。该装置是目前国际国内应用很广的成熟技术。该装置能够在1-3分钟内(可选)快速测量出煤炭的灰分、水分和发热量等重要指标,及时知道来煤煤质好坏,有效杜绝劣质煤入场,减少企业的经济损失。

    3、当机械采样装置所采集的化验室用样被送达,分析结果出来后,管理人员可以通过煤质测量装置的存盘记录,调阅同一批次煤炭的测量数据,和化验室的分析数据进行对比。对比的目的在于对分析人员的工作进行监督。理论上讲,当传统采制化每一个环节严格按照国标来操作,并且所有分析设备都达到要求的情况下,分析结果要比快速煤质测量装置的测量结果更接近煤炭的真实值。但机器是公平的,且两者的差值不应很大,因此当管理人员发现分析结果与测量结果差距较大时,则有理由对此次分析结果表示置疑。通过这样的对比就可以有效监督煤质分析人员,促使其精心工作,避免企业蒙受损失。

    3、在煤质测量装置上同时集成基于最先进的微波技术的煤炭水分测量装置,在测量煤炭的灰分和发热量的同时,给出煤炭的水分值,以避免水分超标(灰分、发热量、水分是入场煤计价的最重要的指标)。

    6、整个过程完成仅需要3-5分钟(工作过程时间长短视同一来煤火车采样点数决定,采样点多,则时间稍微延长)。得到所有数据后,数据即存入数据库,管理人员可以根据系统设定的权限来调阅各自权限内的内容。

     

    三、 项目技术方案

    采制检一体机部分是整个系统的重点。功能为:快速、准确的采样、制样、测量煤样的灰分、水分、发热量等重要指标。

    安装示意图如下:

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    (一) 系统工作流程

      系统工作流程如下图所示

    1 火车采制检一体化管理系统的工作流程

     

     

    (二) 系统组成

    1 、汽车采样机子系统

    采样机子系统的采样方法按国际475-1996标准布点,采样机自动随机自动选点,并可任意深度全断面采样。

    其主要特点如下:

    ◆  全自动采样、集样、弃料,保证采取煤样品的真实性、公正性

    ◆  随机选择采样点车车不同,保证采取样品代表性、公正性、真实性

    ◆  采样头特殊设计,采用合金刀头破碎,螺旋叶片提升

    ◆  操作信息自动储存、打印

    ◆  具有自诊断、故障报警、提示功能

    ◆  操作方式多样,可分为全自动,半自动,手动工作方式

    3、水分仪

    采用最成功的工业在线水分测定仪--微波水分仪技术。当微波信号穿透煤层时,引起自由水分子旋转,这一效应降低了微波的强度和速度,即微波发生了衰减和相移。水分仪通过测量微波的衰减和相移来得出水分。它的工作频率范围很宽,可抑制由于多次反射而引起的谐振干扰现象。为避免煤层厚度和堆积密度变化的影响,加入闪烁计数器和在屏蔽容器内的放射源组成的射线测量质量补偿单元,测量煤中水分。

    其主要特点如下:

    ◆  准确  确定产品的水分不受材料的中以及颜色或结构的影响。

    ◆  标定  样品中所有的物理性水分都被标定,标定在很大程度上不受种类的影响而且具有长时间的稳定性。

    ◆  快速在毫秒内完成测量。

    4、快速煤质监测仪

    是根据γ射线与物质相互作用,煤中灰分含量多少对γ射线减弱程度不同的原理进行煤灰分、热值和水分测量的新型仪器。该仪器使用了多项提高设备的精确度、稳定性装置,在测试过程中能消除煤的疏松度、粒度、水分等因素的影响,快速测出煤的灰分值、热值和水分值。可为入厂煤煤质管理提供及时有效的数据支持,对入厂煤煤质管理具有重要的指导意义。

    其主要特点如下:

    ◆  速度快:1分钟可得到煤质数据结果

    ◆  精确度高

    ◆  稳定性高:硬件安装了恒温装置,实现温度主动补偿,使快速煤质监测不受温度、环境的影响,保证了仪器的精确度与稳定性。核探测单道技术升级为多道能谱分析技术,大大提高设备的精确度和稳定性。

    ◆  网络集成化:利用网络,远程操作,查询、打印测量数据;

     

    (三) 系统特点

    1、高度自动化。视频监控、自动采样、煤样的破碎、煤质检测、数据处理到数据上网,基本实现了全程无人操作。提高管理水平与工作效率,大大减少工作人员劳动强度。

    2、集成网络化。系统功能完备,流程合理,逻辑严密,一方面提高检测效率,同时兼顾检测的公平公正,基本上杜绝了作弊的可能。比如车辆信息采用先进的视频采集和识别技术、采样机可实现随机位置、任意深度的煤样采集、煤质检测数据没有最高级别的授权无法更改等。

    3、快速、精确化。该系统的核心测量装置TK3000快速煤质监测仪的测量模块,采用分布式、智能化模块设计,保证系统运行的可靠性和稳定性。

    具体特点有:

    3.1 整个TK3000由多个相对独立的智能模块组成,每个模块均采用嵌入式技术进行设计,使用32ARM处理器作为控制核心,基于嵌入式操作系统设计控制软件,具备独立事务处理能力和故障诊断能力,提高了系统的稳定性和可维护性。

    3.2 多个模块通过通信信道有机连接,共同组成分布式的并行处理系统,提高了系统性能。

    3.3 具备多项反馈控制能力,比如探测器的温度控制、探测器高压的反馈控制、稳峰控制等,提高了系统长期运行的稳定性。

    3.4 所有的传统手动调节方式均改为软件远程调节方式,比如高压的调节、温度的调节、阈值的调节等,可以实现系统的远程设置和远程诊断。

    3.5 由于采用了数字化通信方式,一台主机可以连接多个测试设备,提高了系统的测点容量和灵活性,并且提高了通信距离,使得设备的现场适应性大大提高。

    3.6 上层软件采用数据库、通信&测量服务器、基于B/S结构的用户软件三层结构,用户端的操作不受计算机的物理位置限制,任何联网的计算机均可以根据权限操作本系统,进行测试操作或者数据查询等工作。

    (四) 系统功能

    1.实现随机布点任意深度的采样功能,防止混装作弊;

    2.实现入场煤的质量检测,快速得到来煤的灰分、发热量和水分值,提高煤炭验收效率;

    3.采用先进的监控技术对入场煤验收全过程进行实时监控,有效防止各种形式的质、量作弊,为企业节约采购成本;

    4.所有检测数据,包括监控图像实现数据上网,方便监督与管理。

     快速煤质监测仪   .

    1  工作原理:

    是根据γ射线与物质相互作用,煤中灰分含量多少对γ射线减弱程度不同的原理进行煤灰分、热值(水分)测量的新型仪器。设备中使用的放射性元素具有能级低、使用时间长(一般为100年)、剂量小等特点,对工作人员无健康影响,安全可靠,满足GB14052-93中最安全的第4级规定。新型TK-200型快速煤质监测仪,是高能耗企业能源管理的新型工具。

    TK系列快速煤质监测仪工作原理如下图:

     

     

          

                       信号接收装置                       射线源         

     

    1 原理图

    2  使用安全性

    根据国家核仪器基本安全要求标准的有关规定,我公司生产的新一代快速速煤质分析仪辐射监测结果如下:

    仪器外表面5cm的剂量率≦7.5μsv/h

    仪器外表面1m的剂量率≦0.75μsv/h

    监测仪器外表面5cm的剂量率0.50μsv/h。远小于规定值。

    距仪器外表面1m的剂量0.15μsv/h(自然本底 值为0.14μsv/h)

    完全符合国家核安全防护标准规定。

    说明:设备所配放射源,符合国家有关放射源的管理规定,放射源的手续齐全,安装、贮存于相应的安全容器内,满足现场环境和安全的要求,并达到使用单位的所在地环保部门的检测要求。

     

    3  主要功能及技术水平

    A 主要功能:

    快速、准确得到煤质数据

    网络集成化,实现数据共享

    B 技术水平     

    煤质测量时间:60秒。

    测量方式:与汽车采样机联动,自动放样,自动测量。

    测量精度:  

    与煤炭工业分析方法对比

    发热量<1MJ/KG

    灰分<15%   灰分测试精度<0.5%

    15<灰分<35%   灰分测试精度<1.5%

    35%<灰分  灰分测试精度<2%

    水分<2%

    四、经济效益分析

    使用入厂煤质量管理系统,不仅可以产生明显的经济效益,同时也方便了公司内部的管理,以前很多需要人工完成的工作都实现了机械化、自动化、网络化,从而使公司能够快速地根据该系统所提供的煤质情况(灰分、发热量、重量)的信息并结合市场的情况,及时采取措施。另外,将以上检测到的信息反馈给煤矿,使煤矿也可以根据这些信息对生产进行控制;同时由于对来煤进行的检测,可以进行分类堆放,避免了以前的粗放管理,让管理更科学、更细化。

    具体表现为以下几点

    1、计算机按国家标准选择采样点,采样点车车不同。解决了采样过程的均匀性和所采煤样的代表性问题,保证了样品的代表性、公正性

    2、速度快,解决了人工检测工作周期长的问题

    3、采用计算机控制非接触测量,解决了检测过程的客观性和公正性

    4、采样,检测过程计算机自动存盘,确保了采样,检测过程的客观性

    5、多种中文报表分类统计打印系统极大的提高了统计工作的速度和准确度

    6、电子计算机控制快速采样,快速煤质监测系统,从技术角度上限制了采样、检测过程的不规范行为,对盗窃串煤不法行为,起到了很好的遏制作用,增强了管理的实效性和可靠性

    例:

    使用一体化检测系统一年可以挽回近545万元左右的煤款损失。

    某水泥厂年耗原煤21万吨,被列入全国1008家重点耗能企业之一。该厂2007年,煤质实际比上一年度煤质平均下降2MJ,按每MJ相差13元,21×26=546万元。

    一体化检测系统使企业合理的使用配置煤炭资源,降低煤耗,一年可以节约250万元左右。

    某年用煤30万吨的水泥厂提供的数据显示,2006年吨水泥综合电耗89.73kwh,综合煤耗96.94kg20077月份,吨水泥综合电耗80.1kwh,综合煤耗85.02kg,分别下降9.63kwh11.92kg。则电耗节约:9.63*30万吨*0.5(电价按5毛计算)=144.45万元,煤耗节约:30万吨*11.92/1000*300(一吨煤按300元计算)=107.28万元,合计节约251.7万元,节约的成本对水泥厂来说意味着利润的提升,有着明显的经济效益。

     

    五、质量保证体系

    我公司坚持以质量求生存,以质量求发展的方针,始终把产品质量作为企业的最高宗旨。我公司不断完善企业的质量保证体系,按GB/T19001-2000质量体系的要求,在市场调研、产品设计、采购、生产、投入运行、售后服务等几个质量保证体系要素环节中,严格按照质量保证体系的规定,对生产的任何一台产品都进行了全过程控制。同时为了适应市场需求,保证产品质量,根据我国该类产品的实际情况,参考了部分其他国家有关同类产品样本的技术性能参数及行业标准,制定本企业的技术标准,更好的完善了质量保证体系。

    1.我公司制定可靠的质量保证方案、建立严格的质量管理和监督体系

    设计符合用户技术要求和实际工作需要;

     ◆ 采用军品器件,保证系统的可靠运行;

     ◆ 严格按照生产工艺进行生产加工;

     ◆ 严格进行各项指标测试;

     ◆ 完整的培训计划,保证操作人员培训到位;

     ◆ 为用户提供周到全面的售后服务;

    2.质量保证组织及其职责

    为了有组织、有计划地开展质量控制工作,使质量控制工作落到实处,我公司建立项目质量保证小组,由该小组负责实施质量控制的任务和活动。质量保证小组人员职责:

    制订检验计划

    验收外购器件的指标,是否符合图纸指标要求

    严格跟踪出厂前试验大纲,做到系统各项达标。

    进行出厂前验收,签字后方可出厂

     

    六、服务承诺

    为切实可行的服务于客户,确保达到最佳的入厂煤管理水平与管理效率,我公司具体从以下几方面做好:

    1.实行一年保修,终身维护的政策,时间自双方签署最终移交协议之日起计算。

    2.我公司负责免费对用户操作和维修设备人员实行实地操作培训和简单维修知识培训,讲解操作难点,注重问题,确保正确、熟练操作设备,并可进行简单的故障检查维修。

    3.我公司向用户提供整个设备专用的备品备件,确保在5年内用户的后续订货不会发生短缺。

    4.设备保修期内,系统无论出现何种故障,我公司在收到故障通知后,2小时内响应,如无其它特殊情况,48小时内到现场负责排除设备故障。如设备属非人为操作不当造成的损坏,我公司予以免费更换;如因人为操作不当造成设备损坏,我公司仅收取设备成本费。

    5.在设备使用期内,我们将定期回访用户,及时了解设备运行的情况,了解用户使用要求,为给用户提供及时、完善的技术支持和售后服务做好充分的准备工作。

    6.保修期满后,对于系统发生的任何问题,我公司将提供技术支持,如有必要会派遣工程技术人员到达现场负责排除设备故障,只收取更换设备的成本费。

    7.我公司全天候24小时服务热线电话:029-68616881


    陕西AG和记娱乐机电科技有限公司

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    服务时间:周一至周日(9:00-18:00)     联系热线:029-68616881     公司邮箱:lxd_tk@foxmail.com    公司地址:陕西省西安市长安区府东一路广电大厦

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