摘要:输储煤系统是煤化工项目主要的辅助系统,负责煤气化和热电装置的原料煤、燃料煤的输送、存储和掺配。与其它化工生产装置相比,输储煤系统的工艺流程相对简单。由于设备的构造相对简单,运行精度要求相对不高,在建设过程中设备质量往往得不到严格的控制,造成后期生产运行故障增多。笔者结合平时工作、学习的经验及思考,就输储煤系统建设中设备质量存在的问题进行揭示并提出控制措施和建议。
关键词:输储煤系统;设备;质量
1前言
近来年,国家对环保的要求不断提高,对清洁能源的需求也日益强烈,原有的煤炭单一的利用形式已经不能响应国家“绿水清山就是金山银山的”号召。随着化工技术的发展和成熟,煤炭也将更广泛地作为清洁能源应用于煤化工行业中,一方面减少因煤炭燃烧带来的污染,另一方面也缓解了国家多煤少油的能源供给压力。煤化工企业中,煤炭输送系统主要是用于给热电装置和气化装置供煤,该系统的安全稳定运行主要依赖于设备的完好,因此在输储煤系统建设中做好设备质量控制是整个煤化工项目安全稳定运行的基础。
2输储煤系统建设中设备质量控制存在的问题
2.1项目的设计与现场实际情况不能有机地融合
输储煤系统是以带式输送机、堆取料机为主配以安全、环保等设施,结合远程或就地的控制方式实现煤炭的转运、掺配【1】。运行过程中的难点是防止或减少输送带的跑偏、撕裂、粉尘等工作。第一方面,由于输送带跑偏的影响因素十分复杂,设计上采用的一些自动调偏设施【2】在实际使用过程中效果并不尽如人意。第二方面,由于煤炭中夹带的杂物较多,可能对皮带造成损伤,设计上采用防撕裂检测装置不具备撕裂的预检测。第三方面,由于煤炭转运过程中的高低差和起停时的诱导风造成输储煤系统粉尘较多,设计上多采用干雾抑尘、布袋除尘、3D曲线落煤管【3】等除尘设备。除尘设备单独使用的确具有抑尘效果,但简单地将它们叠加在一起,也会带来新的问题:比如3D曲线落煤管的堵塞。第四方面,设计出于安全稳定运行考虑,往往会采取一用一备的运行方式,并采用三通、四通来增加应急输煤流程。设置适当的应急流程可以增加系统的故障应急能力,但过多的应急流程也增加了系统故障点。
2.2设备本身存在质量问题
2.2.1制造厂家为压缩成本导致设备质量问题
输储煤系统的核心设备是带式输送机。其设备构造简单,整体跨度较大,运行精度要求不高,设备的制造门槛也相对较低。正是由于带式输送机的这些特点,一方面在设备招投标的过程中投标单位的实际制造能力水平参差不齐,往往以最低价中标;另一方面很多投标单位在中标后采取主体部分(钢结构、滚筒、托辊等)制造,辅助部分外包,更有甚者将主体部分也进行外包,通过外包的模式进一步压缩成本,这导致了设备本身的质量得不到保证。
2.2.2设备验收过程中存在的问题
设备出厂验收是检验设备质量的重要环节,但由于输储煤设备整体战线较长,钢结构、托辊等重复构件数量庞大(例如托辊数量通常在1万件以上),在设备出厂验收时只能以抽检的方式进行。一方面,由于构件数量庞大,抽检的批次、数量代表性往往存在不足;另一方面,即使抽检批次、数量比较全面,但由于钢结构、托辊的标志和独特性不明显,使得验收人员无法判断实际送到现场的构件与之前进行出厂验收的构件是否是同一批次或相同质量。
2.3设备安装过程中存在的问题
2.3.1土建施工质量影响设备安装质量
输储煤系统设备大多安装在转运楼、输煤栈桥内部,其中带式输送机所有的支架都必须固定在预埋件上,落煤管、三通、重锤张紧装置等必须穿过转运楼板之间的孔洞。由于土建工程中的预埋件、孔洞的位置往往精度不高,最终导致带式输送机安装的平行度受到影响。除此之外,由于目前带式输送机栈桥普遍是预制好之前再分段拼装,如果两段栈桥预埋件位置不能完全对应,最终会导致带式输送机支架只有部分能与预埋件连接牢固。另一方面,孔洞位置与设备安装位置不匹配的问题,会导致为了减少因土建精度带来的影响,而改变设备结构、降低设备的强度。这对后期的运行、检修会带来一系列的问题。
2.3.2施工工期安排不当影响设备安装质量
输储煤系统的建设是一个庞大的工程,每一个环节都有着紧密的联系,良好的施工组织设计是项目建设质量的基本保障。其中,土建基础施工、设备采购的进度会直接影响到设备安装的进度和质量。在实际建设过程中,往往由于前期土建施工和设备采购进度滞后,导致项目的建设节点不能按时完成,最后造成抢工期、赶进度的后果,压缩了设备安装的时间,从而降低了设备安装的质量。
3.输储煤系统建设过程中设备质量控制措施
3.1做好设计与现场实际的有机融合
输储煤设备在后期运行过程中主要的存在以下几个问题:输送带跑偏、皮带损坏、粉尘大。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆针对输送带跑偏的问题设计上普遍考虑增加机械自动调偏装置、液压自动调偏装置,但输送带的跑偏与皮带的选型、落料点的布置等都有关系。设计时不能单纯考虑调偏,还要结合实际情况选择合适的皮带型号、设置正确的落料调节方式等。针对粉尘大的问题,不能单纯将所有防尘、抑尘的设备简单的叠加在一起。3D曲线落煤管是通过控制煤炭进行角度,降低煤炭速度从而减少诱导风,而干雾抑尘系统是通过干雾吸附煤尘,但实际使用过程中干雾系统往往会增加煤炭的湿度。两者分开考虑都具有抑尘效果,但结合在一起使用时往往会增加系统堵煤的概率。
无人值守是现代化工业发展的方向,但输储煤系统因为点多面广,实现无人值守的难度较大。虽然现场设置了很多自动调偏、纠偏的设施,但受这些自动设施本身的自动化水平的影响,现场调偏仍然以人力为主。另外,皮带的磨损、托辊的损坏等目前还不能实现自动化检测。因此,在设计时还应结合输储煤设备的特点,合理地设置岗位人员,避免无人值守的理想化状态。
为保障输储煤设备运行稳定,设计往往会考虑一用一备,而后通过三通、四通来控制煤流走向,以最大限度保障生产。但在实际工作中,输储煤设备的结构原理简单,故障率相对较低,应急的上煤流程虽然是必要的,但过多的上煤流程会大大增加系统的复杂性程度,另外过多的切换点也会增加后期运行的故障率。因此,设计要结合实际应用情况,合理地设置应急流程,尽量减少不必要的应急流程,提高系统的运转效率和稳定性。
3.2从源头把好设备本身质量质量关
3.2.1细化设备术协议和招标文件的编制
首先,在编制设备采购技术协议的时候要抓住设备的质量核心,对关键技术指标的控制不能以“执行标准,满足现场需求“等通用要求一笔带过,要将国家、行业等标准中的核心内容明确在技术协议中,避免设备厂家在供货时选择性地执行技术协议,同时也能给设备出厂验收提供有力的依据。其次,在招标文件中要明确外购件的范围,在提供外购件供货厂家建议短名单时要认真进行核实,确保提供的建议短名单厂家确实具备相关业绩和制造水平。再次,在技术协议编制完成后还应组织各个专业进行协同审查,确保技术协议上的要求全面、准确。最后,应在招标文件中明确,禁止主体结构的分包,保证设备的整体质量。
3.2.2严把设备出厂验收和到货开箱验收关
首先,在进行出厂验收过程中,要严格按照技术协议的要求,进行相关的测试、检验,并重点关注外购件的品牌、技术参数、生产制造日期、原材料的规格型号等。其次,在进行设备到货开箱验收的过程中,要结合出厂验收的情况,根据输储煤设备的特点,除了常规的检查以外还可以通过对大批量部件(托辊、皮带支架、钢结构)的重量进行检查,避免出厂验收的设备与实际送达现场的设备不符。
3.3做好设备安装过程中的质量控制
3.3.1做好施工组织设计
首先,承包单位在制定施工计划时要充分考虑建设单位以及施工承包单位自身的企业特点,合理安排外购件的采购准备、项目资金准备,以减少突发情况对施工进度的影响。其次,制定施工计划时要根据重要建设节点来确定时间,抓过程控制,加强对重要节点完成情况的考核,确保施工有序进行,避免因为赶工期、抢进度而影响设备的安装质量【4】。
3.3.2提高预埋件和预留安装孔洞的精度
首先,土建施工前要对图纸进行会审,特别是对各类预埋件、预留孔洞作详细的会审研究,确保预埋件、预留孔洞的位置、大小、规格、数量、材质等与设备安装图吻合。其次,土建施工时要加强与相关单位的沟通,及时掌握设备的主要安装信息,并根据实际情况进行适时的调整。最后,施工单位要安排专人负责技术指导、检查,施工完成后要按照图纸进行检查验收,验收合格后方能进行下道工序【5】。
3.3.3抓好设备安装施工质量
首先,通过采取加强教育培训、制定合理的考核奖励机制等形式,提高施工人员的责任心,避免施工过程即使发现了设计问题但仍然按照错误的图纸进行安装的情况。其次,要明确现场施工的最终目标是保证设备正常投用,对与实际使用不符的设计要及时提出,在施工过程中进行整改,避免安全完成后再进行调整,严重影响设备的正常使用。
4.结束语
输储煤系统中设备的质量是保证后期安全稳定运行的关键因素,但其质量控制除了与技术因素有关以外,更重要的是要注重系统建设过程中的质量控制管理。这就需要相关的项目建设人员提高对质量控制的重视程度,做好全过程的质量控制管理,提项目建设的整体水平,为后期的安全稳定运行打下良好的基础。
参考文献:
1《火力发电厂运煤设计技术规程》(DLT5187-2016)
2《带式输送机设计手册》(冶金工业出版社2013年版)
3《3D曲线落煤管在输储煤系统中的应用》(《能源与环境》2017年01期)
4《建设工程施工组织设计方法与实例》(中国电力出版社2015年版)
5《电力建设土建工程施工技术检验规范》(DL/T 5710-2014)
论文作者:陈浩
论文发表刊物:《电力设备》2018年第32期
论文发表时间:2019/5/20
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