大唐华银电力股份有限公司耒阳分公司设备部 湖南 耒阳 421800
摘要：分析了输煤系统转运站皮带跑偏、粉尘超标的原因并提出了技术改造方案。
关键词：落煤管 跑偏 防磨 粉尘
1.前言
耒阳发电厂地处我国古代造纸发明家蔡伦的故乡——湖南省耒阳市（属衡阳市管辖），座落在耒水河畔，厂区占地260公顷，三面环水，一面靠山，是湖南省“花园式工厂”。一期工程两台20万千瓦国产燃煤机组分别于1988、1989年投产发电；二期扩建工程两台30万千瓦机组分别于2003年12月、2004年6月投产发电，为湖南第一个百万级火力发电厂。
我厂目前一期装有两台200MW机组，二期装有两台300mw机组。煤仓间#7甲、乙皮带机是我厂四台机组唯一的给煤线路，该设备的健康状况都将直接影响到四台机组的正常运行，特别是在一台皮带机发生故障后，另台胶带机出现故障时，都有直接导致机组停运的可能。
2.现状以及亟待解决的难题
由于传统输煤系统技术落后，当前燃煤电厂输煤转运工况非常恶劣，粉尘浓度高，堵煤积煤，设备磨损严重，作业环境恶劣，主要问题表现为：
1、燃煤较湿或由于是特殊煤种，在运输过程中极易引起输煤设备内部煤泥粘结，导致堵煤现象发生，影响电厂安全生产及发电要求；
2、燃煤转运过程中由于原来设备的落后及其他原因产生的煤尘难于治理，室内粉尘浓度超标，影响企业安全文明生产，直接威胁操作人员身体健康，并且室内积粉太多，燃煤在条件适宜情况下容易出现自燃；
3、落煤点处燃煤对皮带冲击严重，会出现通常所说的“砸皮带”现象，导致输煤皮带使用寿命缩短，特殊情况下在一些电厂出现过异物割裂皮带现象；
4、落料点不正导致皮带跑偏，出现撒煤、漏粉现象，造成地面积粉太多，清理维护工作量大；
5、落煤管冲击磨损严重，衬板更换维护频繁；
6、除尘、皮带调偏、振打清理煤筒等辅助设备太多，运行能耗高，维护工作量大。
3.改造前现状原因分析
#7甲、乙皮带机从投产以来就一直存在以下两点问题：
皮带机跑偏问题：#7皮带机投产以来存在的老大难问题，皮带机跑偏使滚筒、托辊承受的轴向力增加，引起滚筒窜轴、托辊轴承损坏；皮带跑偏造成物料洒落到回程皮带上，引起皮带与滚筒非正常磨损，缩短了滚筒和皮带的使用寿命，跑偏皮带在运行时与支架发生非正常摩擦，导致皮带边缘磨损，影响了其使用寿命。因此皮带跑偏对设备的健康状况影响是非常严重的。皮带运行过程中跑出机尾滚筒、皮带边缘磨损严重，皮带机正常运行需要用手动葫芦固定调整滚筒位置。
经过观察与分析皮带机在空载状态下跑偏情况较轻，但在重载下跑偏情况严重，主要原因为落料不正，落煤管内煤流方向不可控造成。
2、皮带机运行过程中扬尘较大：由于#7皮带机落煤管为老式的传统设计，对煤流基本没有很好的控制，煤流处于发散状态，物料之间相互碰撞产生的粉尘较大，对皮带机的冲击也较大，从而进一步造成扬尘加大，又由于导料槽密封性差，粉尘在诱导风产生的正压作用下，向导料槽四周扩散，导料槽无法建立负压起负压状态，粉尘四处扩散。皮带机机架上积粉严重，如运输高挥发份物料还有着火的安全隐患。
4、改造措施及效果分析
首先由于落差高度不够，需要把三通向上抬高350mm； 其次更换三通下面落煤管为3-DEM曲线落煤管，在物料出口改为前倾的出口给料匙结构；改变溜槽安歇角为65度，使一部分物料下落到下级皮带内侧，使另一部分物料下落到皮带的中间；再通过三维建模仿真后，物料堆形有很大改观，完全可以解决皮带跑偏问题。具体措施如下：
1、在6#乙皮带机头部漏斗内安装头部集流导流装置。在物料从6#乙皮带机抛出后，物料同头部集流导流装置接触，使物料沿着近似抛物线的轨迹，顺滑流畅地改变运行方向，使物料顺畅进入溜槽，避免物料与头部漏斗接触，有效解决头部漏斗处堵料挂料问题；设备设计有减振弹簧、落料角度偏转调节，可以有效调节设备角度，调整落料点，起到对物料聚中作用，避免物料四溅，造成物料扬尘。
效果分析：结合具体的带速、胶带倾角和头部滚筒的直径大小设计安装头部集流导流装置，可以保证物料以近似抛物线的形式汇集下落，减小冲击，避免物料在头部漏斗处发生堆积堵塞和挂料，同时在煤干燥的时候对抑制粉尘也有一定的效果。头部集流导流装置受煤流冲刷面采用耐磨复合钢板制作。
2、将三通管件整体向上抬高350mm，保证7#皮带上部的弯头有足够的高度来调节煤流的走向。
效果分析：由于三通下落煤管到导料槽上表面距离只有4米左右。采用上提三通管件以增加改造落煤管的曲线变换的空间距离，使曲线落煤管有更好的弧形流线型结构。曲线落煤管通过汇集物料，实现不规律散状物料的可控化，从而防止溜槽堵塞、减小冲击、抑制诱导风、降低粉尘浓度等。
3、三通下方的倾斜落料管改为曲线落煤管和出口给料匙结构。曲线落煤管横断面采用U型结构设计，避免两侧直角处挂料,可对物料流动起到聚流作用。同时改变溜槽安歇角为65度，使一部分物料下落到下级皮带内侧，使另一部分物料下落到皮带的中间，通过三维建模仿真后，物料堆形有很大改观，完全可以解决皮带跑偏问题。落煤管基体10mm;耐磨板为16mm(8+8)镶嵌型，便于维修和更换。
效果分析：曲线落煤管整体采用流线型设计、落煤管断面采用U形设计，使物料汇聚下落、不易产生冲击性粉尘和堵煤。通过曲线落煤管的引导煤流能够切向流入皮带，可大大减小物料下落对皮带的冲击，皮带在运行过程中不会发生抖动，有效的保证防溢裙板的密封效果；落煤管煤流冲刷面采用耐磨复合钢板（JM-58高铬钢耐磨材料）制作，保证煤流面光滑平整，不易积煤，且使用寿命较长。
4、给料匙采用收口设计。溜槽沿皮带宽度方向采用收口设计，进一步保证物流下落到至皮带中部，有效保护防溢裙板不受物流冲击。
效果分析：曲线落煤管给料的出口沿皮带宽度方向采用收口设计，保证物料在溜槽尾部充分形成汇集后进入胶带，在减少粉尘产生的同时，减小对胶带的冲击；同时出口采用收口设计还可以保证物料落料点对中，避免胶带因料点不正造成的偏载跑偏；同时避免物料对导料槽及防溢裙板的冲击，延长导料槽及防溢裙板使用寿命。
5.处理后的效果及效益分析.png)
6、结束语：
燃料输煤系统最大的的就是粉尘堵煤跑偏撒煤问题，粉尘和撒煤影响现场环境，造成恶劣的生产环境；堵煤和皮带跑偏引起系统故障停机影响生产作业效率。当堵煤严重时会造成输煤系统瘫痪，当皮带跑偏达到一定程度时，皮带会触发用于防偏的急停装置，均可造成作业系统停机，影响生产进程。而且粉尘堵煤跑偏撒煤原因是综合复杂多变的、互相影响的，必须通过观察、分析找到原因，然后根据不同原因，综合的、逐步的对转运站落煤管进行综合整治和改造，使输煤系统能够满足不同状况下的运行要求。
论文作者:向磊
论文发表刊物:《科技中国》2016年4期
论文发表时间:2016/6/22
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