电厂燃料全闭环自动监管系统项目闭口爪式门式火车采样机方案说明.docx

1、电厂燃料全闭环自动监管系统项目闭口爪式门式火车采样机方案说明XXXX电厂门式火车采样机改造方案说明一、总则本方案至适用于XXXX电厂门式跨零采二火车入厂煤采样装置升级改造，本次改造的主要目的整套更换采制样系统，采样器采用整车分层全断面闭口爪式采样器。本次改造利用原有的大车行走机构，将采制样系统分开独立布置，制样室独立布置地梁上，新建板房操作、制样室，同时更换原有的主电源线。本方案说明提出了该设备的功能设计、结构、性能、交货、安装调试和试验等方面的方案说明。二、采制样机的设计和制造依据火车入厂煤采样装置设计、制造、安装、验收以中国国家标准（GB）为基础，并遵循以下规范和标准：DL5000-200

2、0 火力发电厂设计技术规程DL/T 5187.1-2004火力发电厂运煤设计技术规程 第1部分 运煤系统DL/T 5187.2-2004火力发电厂运煤设计技术规程 第2部分 煤尘防治GB/T19494.1-2004煤炭机械化采样 第一部分：采样方法GB/T483-2007煤质分析试验方法一般规定GB/T19494.2-2004煤炭机械化采样 第二部分：制样方法GB/T477-1998煤炭筛分试验方法GB/T211-2007煤中全水分的测定方法GB/T212-2008煤的工业分析方法DL/T7472010发电用煤机械采制样装置性能验收导则GB/T11345-1989 钢焊缝手工超声波探伤方法和控

3、伤结果分级GB/T985-1988气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸GB/T986 -1988埋弧焊焊缝坡口的基本形式与尺寸GB/T1184-1996 形状和位置公差、未注公差的规定GB/T1804-2000 一般公差线性尺寸的未注公差GB1764 漆膜厚度测定法GB8923 涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级JB/ZQ4000.7 锻件通用技术要求JB/ZQ4286 包装通用技术条件GB4720 电控设备第一部分低压装置设计规范SD19 电测量仪表装置设计技术规程GB3323 钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级GB5677-1985铸钢件射线照相及底片等级分类方法 GB640

4、2-1991 钢锻材超声纵波探伤方法JB8 产品标牌GB755 电机基本技术要求GB4208-93 外壳防护等级分类GB12348 -90工业企业厂界噪声标准 类混合区评价标准上述标准均为协议签订截止日时的最新有效版本。三、采制样机总的性能参数参数名称单位性能参数备注设备总参数设备制造厂XXXX仪器股份有限公司型号5E-CYH结构形式门式跨零采二采样头升降驱动链轮链条升降采样头采样形式整车全断面闭口爪式采样器跨度m利用原有大车行走机构适用车辆m通用车型C60-C80设备本体整机质量t约14(设备本体)设备总功率kW60/套最大采样行程mm2800（按照过车高度调整）采样最大粒度mm90最大采样

5、量L1018L/次制样粒度mm13全水份适应范围%采样14%采样器缩分比1/31/5缩分比1/4-1/323点采样时间（连采单卸）s180余煤处理弃料返排车厢控制方式PLC+工控机（自动/半自动/手动）设备电压等级V三相四线、AC380电机防护等级及绝缘等级IP54、F大车行走机构利旧小车行走机构驱动方式电机驱动控制方式变频控制供电方式滑车滑缆行走距离m利用原有行走轨道走轮直径mm250最大行走速度m/min20减速电机型号HFL67-YEJ1.5KW/4-59.72-K-N1-0功率kW1.5kW2（台）缓冲器型式聚氯酯制动器型式电磁制动链升降采样机构采样头型式闭口爪式采样头升降形式链轮升降

6、采样头转速r/min30采样头钻取深度mm3300采样头提取煤样的最大粒度 mm200升降速度m/min8采样量L1018L采样头外筒直径： mm273采样头材质高锰钢采样头使用寿命筒体部分：5000h采样头数量1个/台电压V380旋转电机功率kw7.5升降电机功率kw7.5电机防护等级及绝缘等级IP54、F采样头制造商XXXX仪器股份有限公司除铁给料皮带机输送机型式胶带式输送机型号GP4030.00输送机速度m/s0.17输送机出力t/h2.5减速电机型号WB150-LD-71-1.1皮带给料机壳体材质Q235电压等级IP54电机功率Kw1.1电机防护等级及绝缘等级IP54、F输送机数量1套

7、输送机制造商XXXX仪器股份有限公司破碎、混匀系统型式环锤式型号CPH0302.00转速rpm920破碎能力t/h5最大入料粒度200出料粒度6破碎电机型号Y2-132M-4-B3-IP54破碎电机功率kW7.5清扫减速电机型号WB120-WD-71-0.55清扫电机功率kW0.55混匀机容积L20混匀机减速电机型号KCLX47-Y1.1-31.43-K-B1-90混匀机电机功率kW1.5弃料缩分皮带机型式胶带式型号QP3040带宽mm300带速0.17m/s流量m/h3-4减速电机型号WB150-WD-43-1.1/4P-W1电机功率kw0.75链刮板缩分器型号LSF30L/R.00型式皮带

8、链刮板缩分缩分比1/4-1/16减速电机型号NMRV50-20-Y0.55-FL电机功率kW0.55缩分比调节方式PLC程序调节集样器型号FYL0812A.00形式转盘式切换方式自动/就地点动减速电机型号SCL77-YEJ0.75/4P-282.5-K-B1-270(带制动电机,法兰G=250)集样桶数量只8集样桶容积L12.5集样桶材料不锈钢电控系统PLC厂家XXXXPLC型号S7-200低压元器件厂家XXXX变频器厂家XXXX变频器型号大车：FRN5.5G1S小车：FRN3.7G1S工控机厂家凌华工控机型号RK610电控柜尺寸1000*1900*450电铃自动定位系统定位传感器型号T30U

9、系列 HRT系列旁路溜管溜管外径mm219溜管厚度mm2溜管材质镀锌管弃料形式斗提机输送能力7t/h电机功率3kw移动梭式皮带机输送能力7t/h电机功率1.1kw控制室、制样室形式夹心泡沫板房结构主电源电缆、远程信号、通讯线缆（买方负责）主电源功率kW60主电缆长度米不100mm主电缆敷设方式埋管/线缆沟/利用原线缆沟/桥架 与翻车机连锁信号无线连接四、系统流程说明： 该方案适用于两条火车轨道进行采制样，两轨道中心距为11m，而且两轨道中间无障碍物；该方案具备自动采制样功能。采样模式为符合国标分层全断面采样，采样选点在任何种工况条件下均为随机、有效，代表性强；采用超声波定位系统进行车厢定位，不

10、损伤车厢壁和火车底板；行走机构均用变频控制，起停平稳，能与采样机构构成X、Y、Z三维结构，保证采样机构能采取到煤车内任何方位的煤样，无采样死角，采样完成后通过皮带输送至破碎机，获得 13mm的煤样，破碎后的煤样混匀搅拌完成混匀搅拌后、进入弃料缩分皮带，由链刮板缩分器完成缩分工序，留样进样品收集器；弃料通过弃料皮带+斗式提升机输送至火车采样车厢。五、采制样结构说明1、设备功能完整，技术先进，并能满足人身安全和劳动保护条件。2、设备均正确设计和制造，在正常工况下均能安全、持续运行，而不应有过度的应力、振动、温升、磨损、老化等其它问题。3、设备零部件采用先进、可靠的加工制造技术，有良好的表面几何形状

11、及合适的公差配合。所有外购配套件均选用优质、节能、先进的产品，并有生产许可证及产品检验合格证，严禁采用国家公布的淘汰产品。卖方应对外购部件及材料进行检验，并对其质量负责。4、所使用的零件或组件应有良好的互换性。5、全部钢材均进行预处理，去掉轧氧化层、外锈及异物，以确保焊缝和油漆质量。涂漆质量和颜色符合JB2299的规定。6、主要承载结构采用碳素结构钢制造，其化学成分和力学性能符合GB700-88的规定。关键部分落煤管及料斗采用不锈钢制造。7、钢板对接采用埋弧焊完成，保证焊透。主要角焊采用埋弧焊，CO2气体保护焊等自动或半自动焊的方法完成，保证有足够的焊深。按等强度原则选用焊条，焊条大批量使用前

12、应作工艺试验。六、改造采制样机主要设备性能要求1、小车总成采制样机小车总成均由专业起重机厂家设计并制造，采用专业起重机厂生产的通用门式起重机桥架装置。小车总成在大车主梁上运行，结构稳定，承载能力好，行走速度约20m/min。大小车电机均采用变频控制，确保其启动或停止平稳可靠，并根据计算机发出的指令，带动采样器沿运输车厢纵向或横向运动，到达随机采样点的纵向或横向坐标位置。2、闭口爪式采样器总成采样头总成采用拥有自主知识产权的爪式闭口采样器完成取样过程。采样器的动作由液压系统和旋转系统实现。液压系统为国内专业知名厂家生产。旋转系统的核心件采样动力箱安装在升降装置中间位置，驱动采样头作旋转运动，旋转

13、电机功率为7.5Kw，减速比为29，其结构紧凑，传动效率高，润滑条件好。爪式闭口采样器的特点说明：5E系列采制样机采用拥有自主知识产权的爪式闭口采样器，专利号为：ZL01230110.8。其主要特点如下：a.采样方法符合国标：外螺旋双筒内运动爪式采样器（简称爪式闭口采样器）是根据国标GB/T19494.12004设计的采样器，完全符合该国标中7.3.1.2b项深部分层取样的标准要求。b.采样粒度的适应范围：爪式闭口采样器是目前国内采样粒度最大的采样器。采煤用采样头最大外径250mm的采样器，在采样工作时的有效开口尺寸最大可达200mm，也就是说小于200mm粒度的物料均有被采取的可能。采样工作

14、时，采样器头部的二片爪子张开后往下旋转切割行进，故对应采范围内的大块矸石、异物等均能采入，不存在排斥大块煤和矸石的现象，采样过程公平、公正，并杜绝了人为因素的影响。 c.水分适应能力高低和抗粘堵性能：爪式闭口采样器是目前国内市场上水分适应性最高的采样器，并且也是最能克服物料沾堵的采样器，这是因为在该采样器的储样内桶中，配有活塞推杆式自清洗装置（类似于注射器形式），此装置能将采样器所采取的全部子样完全推出储样内桶，有效消除了采样器的沾样、混样、堵样等现象。维护方面，因该采样器采用特有的中空储样桶式设计，除采样器头部的爪片及其连接件部分因受物料摩擦属易损件外，正常情况下其余部件使用寿命均在3年以上

15、。d.车厢底板上煤层的取样性能和子样的完整性、代表性：爪式采样器是国内市场上使用率最高的闭口式采样器，因其在将子样采取到内筒和爪片范围内以后，采样爪自动闭合的特性，能实现在采样过程中杜绝撒样、漏样现象的要求，确保所采子样的完整性，并能采取距车厢底板5公分以内的物料，能够真正达到全车厢或全断面分层随机采样的要求，有效的保证了采样工作和所采子样的公正性、客观性。e.采样量大小及随机调整功能：爪式采样器是一种子样重量可根据实际需要随时调整的采样器，此工作可在控制采制样机的上位机系统中（经过授权后）用鼠标点击方式简单完成，能方便、快捷的完成对采样工作时子样量大小的调节，因此该采样器可以通过调整子样数或

16、调整子样质量两种方式来适应物料运输总量变化的要求。3、升降机构升降机构由升降装置及导向装置组成。升降装置采用成熟可靠的链式升降，确保采样器在升降过程中的工作稳定性；导向装置采用滚动摩擦的工作方式，机件磨损量极小，易于安装拆换，润滑要求低，灵活而耐用。根据计算机发出的指令，升降装置能将采样器沿运输车厢深度方向运动，到达随机采样点的深度坐标位置，完成车厢内的取样工作。4、除铁给料皮带机我公司新型除铁给料皮带机板式结构，外观大方，美观，整机物料接触区域密封设计，防尘效果好（见图2）。图2：除铁给料皮带机三维图皮带机设置多处开合门式结构的清理、观察孔，方便清堵和观察皮带的运行状况；除铁器设置在皮带的密

17、封罩壳内，设计为翻转结构，方便清除吸附的铁件；在皮带机头部设置带预紧力弹簧的清灰装置，将皮带表面的粘附物清除干净。除铁给料皮带机采用全封闭式皮带输送机，除铁给料皮带机应配置永磁除铁器，方便人工排除铁质杂件功能，从动滚筒具有自清洁功能,头部有刮板式外清扫器使物料不易污染，尾部螺旋张紧装置用于张紧皮带和调偏，并具有防跑偏措施。输送带采用丁晴橡胶材质，夹三层尼龙网，胶带宽度为400mm,厚度为8mm。5、缩分器我公司的专利产品皮带链刮板缩分装置，将刮扫器的刮扫轨迹与皮带表面重合问题得到了有效解决：首先，在输送物料的皮带机上增加了托板机构，该机构可确保皮带在输送过程中不会因自身重力作用下垂或因物料负荷

18、作用形成凹型表面，使皮带面保持平整；其次，链刮板装置改变了老式的以圆心为支点，刮扫器通过旋转形成圆弧形刮扫轨迹的缩分方式，采用链条传动，使刮扫器形成直线形刮扫轨迹的新型刮扫缩分方式。以上两点结合，直线形刮扫轨迹的缩分器与平整无凹凸的皮带面将形成良好的匹配，因此，该装置即可确保缩分过程中物料刮扫干净无遗漏，又可避免输送皮带在缩分过程中受到损伤。为更好的满足用户使用需要，链刮板缩分器的开口尺寸和对物料流的切割次数，均可根据现场实际需要进行调整，确保满足国标GB474中“切割器开口尺寸至少应为被切割煤标称最大粒度3倍”和“初级子样的最少切割次数为4次”的明确要求。 缩分比符合煤样缩制时其最小重量与粒

19、度级配的关系。6、破碎系统破碎机采用环锤破碎，选用PC0302.00型破碎机。破碎出力可以达到3T/h。混匀系统破碎系统的结构特点与参数说明：a) 破碎机破碎后的煤样粒度为13mm，大于13mm的煤量不超过5%。b) 破碎机内不发生“饼煤”及粘附现象（水分含量14%）。c)破碎板和锤头等的使用寿命在5000小时以上。d) 破碎机设计合理，方便打开清扫，破碎机一般不发生堵煤现象，既使在水份较大的情况下产生堵煤时，也能方便地打开机壳进行处理。为了保证系统能正常工作及由于大块不易破碎的物料进入破碎机而造成设备的损坏e) 破碎机设有自动清扫防堵能力，能定期自动对碎煤板上遗留物料进行清理。该装置采用仿汽

20、车雨刮器原理，用专用的电动机作为动力，带动碎煤板前的两块刮煤块做往复运动，将破碎时沾附在碎煤板上的湿煤或粉煤，在第一时间清除干净。该装置的优点是使破碎机水分适应性得到大幅度的加强，同时更有效的杜绝煤样破碎过程中因沾附而产生的混样现象。f）破碎腔出料粒度控制筛板采用不锈钢长圆孔结构，极大程度上减少破碎腔因筛板粘附问题引起堵塞的情况。g)物料混匀整流装置是我公司破碎系统中的一个新型发明，它位于破碎机出料口下部的机架上，在系统中起到混匀一次采样的料样和调整缩分皮带上样品流量的作用，确保缩分后的料样更具代表性。该装置应设计为活动式，可围绕机架支腿上连接座中的转轴旋出破碎机外，方便检修，清扫。经破碎机出

21、来的物料在混匀整流装置内充分搅拌均匀后，再按一定流量进入到弃料缩分皮带，可起到整流的作用，并可同时确保被缩分的物料是一个均匀料样，使缩分后的用来分析的样品更有代表性。混匀机可通过托架上的行走轮在机架轨道上的运动，很方便的将混匀机移动或取出。较大的减轻了安装、现场调试、维修的劳动强度。减少了维修周期。物料混匀整流装置选用台湾原装进口的电动推杆控制出料口大小，推杆力最大可达400牛顿，电机功率0.75kw。物料混匀整流装置容量：30L/桶。祥见下图：图五：混匀机三维图 7、 集样器集样器采用自动换罐的电动集样器，样品收集器由转台、集样桶、电机减速机、接近开关、支撑架等部分组成。集样瓶装有瓶盖，可减

22、少水分损失，集样瓶应定位准确，取瓶方便。作全水份分析用样品的储存罐必须密封，水份损失率不得超过0.5%。集样桶在转台上，转台转动角位移的终点由接近开关控制，容器不在填料位置时，有密封盖盖上，避免水份损失。样煤传输及破碎系统能适应多矿同时来煤，不混样。样品罐材料：不锈钢（1Gr18Ni9Ti）。集样瓶数量：8个，单瓶容积12.5 kg。8、 弃料系统弃料系统由弃料皮带、提升机、移动梭式皮带机组成，移动梭式皮带机将缩分后剩余的料样返到采完样的火车车厢。9.1弃料输送方式设计采用弃料提升机，能自动完成将破碎缩分后的弃样，完全提升到梭式弃料皮带机进料斗内的工作。该装置进料前设计有螺旋给料机，防止物料堵

23、死在提升机进料口；同时该装置具有输送速度快，密封性能好，无粉尘飞扬和样料遗漏等优点。9.2梭式弃料皮带机采用防尘电机及配套减速机驱动，皮带设有松紧调节装置和刮板装置，并具有特殊角度的倾斜挡边设计，同时该皮带机具有伸缩性能，在采样过程中皮带机伸长，将弃样返排到火车车厢内，弃料完成后，皮带机可自动缩回，避免不进行采样工作时影响火车通行。9、操作制样室 操作、制样室采用板房结构，操作室面积4，制样室的面积2010、 超声波全自动定位系统 采用了先进的超声波自动定位系统，在采样范围内能自动并准确的探测到运煤车辆的停车位置，确立采样原点，自动完成采制样过程，完全避免了人为因素的干扰。具体工作方式：当运煤

24、车辆停稳静止后，采制样机大车启动并按照图示方向开往运煤车上部，安装在大车上的纵向定位超声波在大车启动的同时开始不断探测，当纵向定位超声波一旦感应煤车车厢尾部，可马上反馈信号并通过PLC发出指令使采制样机小车立即启动，同时纵向随机读数定位开始，而安装在小车底部的横向定位超声波也同时开始不断探测，并且最终在感应到车厢靠小车方向的边缘后开始横向的随机读数定位（请注意超声波的安装位置），自动完成运煤车辆的车厢定位工作和车厢内随机取点的工作。11、 电气控制系统 整套更换电控系统，控制系统由可编程控制器（PLC）和上位机构成。核心部件采用可编程控制器（AB品牌PLC），性能可靠，安全稳定。高低压电器采用

25、进口品牌，电路标准化设计，确保设备运转效率。设有手动/半自动/自动三种工况供用户选择（手动主要用于检修和调试工作，半自动主要用于有针对性的抽检工作，自动主要用于日常采制样工作），并具有自动检测所采物料面高度的功能。水平行走部分采用变频、编码、制动控制，启动平稳，定位准确；上位机配置专用工业电脑工控机，确保电脑的防尘、防震、抗静电性能。上位机软件提供标准的通讯接口，与PLC相互通讯，接受并显示工况信息、故障信息、采样点数、车型资料、煤种、时间、班号、操作者等信息。操作人员可随时掌握现场情况，及时处理各种问题，也能根据实际需要进行设置操作，接受PLC传送的数据及各种有关的信息。上位机操作设置管理级

26、别，将操作、维护、管理分开。为做到每次采样都有据可查，控制系统可将大量相关数据存入数据库，并自动对每次采样的操作人员名字、采样模式、采样时间、采样点坐标等参数做实时记录，以备查询或调用。七、供货范围1、供方提供2台套功能完整的门式火车入厂煤自动采样装置设备和材料，并对设备进行生产、安装、调试及终身售后服务整个流程负责.2、附表1 设备本体清单表（单台套）序号名 称规格型号单位数量制造厂名备注1大车总成利旧改造套1XXXX更换减速电机2小车总成XC-2730-720套1XXXX3操作室4套1XXXX4制样室20套1XXXX5湿煤旁路系统内径：0.3m套1XXXX6闭口爪式采样器BCTN20.00

27、 套1XXXX7升降机构LC27328J.00套1XXXX8除铁给料皮带机GP4020.00 套1XXXX9环锤破碎机PC0302.00套1XXXX10物料均匀整流装置JB30B2.00套1XXXX11弃料缩分皮带机LSPD3025.00套1XXXX12提升机TD160.00套1XXXX13移动梭式皮带机SSPD40.00套1XXXX14集样器FYJ0812.00套1XXXX15电控系统套1XXXX含程序16超声波定位系统套1XXXX17设备间电缆套1XXXX18与翻车机联锁系统套1XXXX附表2 随机备品备件表(一年用)（单台套） 序号名称规格和型号单位数量产地生产厂家备注1采样爪BCT20N.04付1长沙开元机电免费2弹性圆柱销槽销24x6件83联接板BCT24N-01件44盖型螺母BCT20N-02件85销轴BCT20N-05件8附表3 专用工具表 （单台套） 序号名称规格型号单位数量产地生产厂家备注1活动扳手12-300mm套20长