張 軍,司俊龍
(中電投河南電力有限公司開封發(fā)電分公司,河南 開封 475002)
中電投河南電力有限公司開封發(fā)電分公司2×600 MW機組于2007-09-10開工建設,是河南省首批“上大壓小”項目,1號、2號機組分別于2008-12-17和2009-02-27完成168 h滿負荷試運行并移交試生產。
機組輸煤系統(tǒng)共有6段13條帶式輸送機,雙路設置(除煤倉間3路皮帶外),一路運行,一路備用,并具備雙路系統(tǒng)同時運行的條件。輸煤系統(tǒng)以貯煤場為界,從翻車機室到貯煤場為卸車系統(tǒng);貯煤場到主廠房煤倉間為上煤系統(tǒng),采用B=1 200 mm、ν=2.8 m/s、Q=1 120 t/h皮帶機。
機組輸煤系統(tǒng)導料槽是與皮帶機配套的老式導料槽,密封效果差,可靠性低。下面以4號皮帶為例,對導料槽的密封改造進行簡要分析。
老式導料槽型號為防溢裙板雙層密封96典煤型式,導料槽頂部為弧形,增加了導料槽的容積,有利于降低誘導風壓力,出口配備防塵擋簾。根據設計,導料槽的周邊應能隨壓力或吸力的變化自動調節(jié)相應的密封壓力,保證良好的氣密性,使導料槽內部與外界完全隔絕,保證抽風除塵的效果。
導料槽防溢裙板橡膠采用雙層彈性密封,與輸送皮帶有良好的接觸,裝有固定活扣,使安裝、維修較為簡單方便。防溢裙板選擇廈門珀挺公司的產品。橡膠材料的技術特性要求如下:
材質:聚氨酯復合材料TPU-EK;
抗拉強度:≥150 N/cm2;
伸展性: 500 %;
硬度:(60±5)°;
阿克隆磨耗:<0.035。
目前,全廠輸煤系統(tǒng)各級轉運站均采用老式的雙層密封導料槽,在實際使用中導料槽不僅不能起到節(jié)能環(huán)保作用,而且自身磨損情況也十分嚴重。其根本原因是不能做到在導料槽與輸煤皮帶之間進行嚴格密封。老式導料槽與輸煤皮帶之間采用橡膠裙板相貼封閉,實際封閉效果很差,只能起到遮擋作用。當輸煤皮帶運行時,由上級皮帶落入下級皮帶的煤塊在重力作用下會產生很強的沖擊力,使下級皮帶發(fā)生彈性振動,致使橡膠裙板和皮帶之間出現間隙,煤渣、煤粉由此間隙濺出。由于導料槽全段不能嚴格密封,皮帶漏粉點多,也造成除塵器吸塵效果不好,無法捕捉全部揚塵。因此當輸煤系統(tǒng)運行時,整個轉運站煤粉飛揚,最后有一部分落在地面和設備上,形成了積粉,留下火災隱患;另一部分隨空氣自然漂逸,對環(huán)境造成嚴重污染。
老式導料槽裙板封閉方式不僅封閉效果不好,而且還會嚴重損傷運輸皮帶。由于導料槽與輸煤皮帶相貼封閉,造成實際運行中裙板與皮帶相切磨,燃煤中的矸石和碎煤塊極易卡在裙板和皮帶之間,加劇了對皮帶的磨損。在經過一段時間的運行后,輸煤皮帶邊緣容易被縱向切磨出2道深溝,大大縮短了皮帶的使用壽命,同時也增加了皮帶在運行中出現分離、絞斷的設備事故隱患。
此外,老式導料槽由于密封不嚴,運行中粉塵污染嚴重,不僅污染了環(huán)境,而且對皮帶值班員的身心健康造成了極大威脅,長期在此環(huán)境中工作極易使職工得塵肺病。
4號皮帶尾部導料槽全長16 m,布置在碎煤機下部,落煤差最大達14 m。4號皮帶運行中皮帶尾部揚塵大,撒煤情況嚴重,且時有導料槽皮子脫落后卷入皮帶等異?,F象發(fā)生。
有關檢測單位對4號皮帶尾部粉塵污染情況進行監(jiān)測發(fā)現,4號皮帶尾部平均接觸粉塵濃度為66.0~132.0 mg/m3,已超出人員容許接觸的粉塵濃度數倍。
為解決老式導料槽的種種弊病,提高設備的可靠性,減少粉塵污染,急需對導料槽進行改造。公司經過考察,決定首先在4號皮帶尾部進行全密封導料槽的改造。
目前,國內較為流行的全密封導料槽是滑板式封閉導料槽。該導料槽是將傳統(tǒng)的皮帶機的兩側托輥去掉,改用自潤滑超高分子滑板(摩擦系數約為0.07~0.11),實現了側滑板對皮帶的連續(xù)支撐。由于保留的底部水平托輥承擔著物料的大部分重量,因而側面皮帶與滑板之間的摩擦力雖然很小,但同樣起到了密封的作用?;迨椒忾]導料槽復合式防溢裙板與滑板組成的特殊結構,將皮帶夾在中間,從而能夠有效阻止粉塵泄漏,達到導料槽的密封效果。
(1) 全密封導料槽裝置可做到嚴格密封,主要是對常規(guī)輸送機的承載分支進行了根本性的改造:使用高強度低摩擦阻力的UHMW-PE材料制成的板材,取代槽型托輥的兩側托輥,托住皮帶兩邊,使皮帶兩邊得到連續(xù)支撐;保留中部托輥,并且加裝側板和頂板,從而形成一個連續(xù)的封閉的物料輸送通道;在落料部位的皮帶機兩側上部加裝橡膠壓板,并在托輥下部設有加強支撐。
由于皮帶兩側有托板的支撐和側板的間隔,從根本上防止了輸送物料的大量拋撒,因而全封閉式皮帶輸送機能夠有效防止物料粉塵對環(huán)境的污染。
(2) 兩側托板是全封閉式皮帶機導料槽的關鍵部位,也采用高強度、低摩擦系數的高分子材料。托板選用U-PE1000進口超高分子聚乙烯板,超高分子量為1 000萬,耐磨性能良好、摩擦系數為ASTMD0.065、厚度為20 mm。
(3) 高分子U-PE托板主要技術性能指標如下:
① U-PE阻燃性能:氧指數為17.1 %;
② 熱傳導系數:0.8~0.92 in/ft2h。
(4) 為了更好地除塵,應充分發(fā)揮吸塵器的作用。可在導料槽裝置內,分段設置密封擋塵簾,遮擋在入口、出口處溢出的煤塵,將密封裝置內的煤粉分2次集中用吸塵器吸走,形成二級吸塵,這比當前的吸塵效果更好。
(5) 落煤沖擊時產生的粗、細粉會在瞬間被沖擊氣流蓬起,并且形成一定的氣壓,這時為了更好地使粗、細粉順氣壓回流、分離,在改造后的導料槽裝置和落煤斗之間安裝回粉管,以起到減壓、平衡和分離粗、細粉的作用。
(6) 改造后的導料槽裝置可根據煤源情況安裝自動水噴霧裝置,在一級皮帶處設置煤流開關,在落煤斗內設置噴霧嘴。當上級皮帶來煤時,推動煤流開關開啟, 電磁閥打開,噴霧嘴噴水霧;當煤流斷流時,開關自動復位關閉,停止噴水霧。通常情況下,由于煤源長年略有潮濕,此裝置可以不設。
(7) 新式導料槽安裝刮刷組合式清掃器。當輸煤皮帶卸煤返程時,皮帶上會粘結一些余煤,這些余煤在返程過程中會由于皮帶振動而散落在輸煤棧道內。安裝刮刷組合清掃器,對皮帶余煤的刮刷比老式的刮板更清潔,可減輕余煤散落程度。刮刷清掃器采用配重式自動補償方法,不損傷皮帶,而且更換毛刷、刮板的操作簡單。
此次改造采用了江蘇時創(chuàng)機械設備有限公司生產的全密封導料槽。公司在2011年10月對4號甲皮帶進行改造,全部改造工期共耗時7天,改造費用需12萬元。
改造的主要工作是拆除原普通型導料槽,將其更換為全密封導料槽。經研究,決定首先在工作環(huán)境最差、污染最嚴重的4號甲皮帶進行導料槽改造。計劃通過此次改造提高導料槽的密封性能,保證誘導風沿著內側向前流動,導料槽內的外側不會處于正壓狀態(tài),消除物料對外側密封的沖擊,有效地防止導料槽粉塵外泄,抑制粉塵外揚和撒料現象。
(1) 在落料口出口處加裝導流板,可以有效緩沖因落煤差形成的沖擊,減少對皮帶的損傷;同時將煤流導流到皮帶機中間,避免因落料點形成的皮帶跑偏。
(2) 通過對導料槽頂部適當擴容,增大粉塵的擴容面積。同時設置多道PU阻風簾,規(guī)律懸掛多棱膠條吸塵單元,在降低誘導風速的同時吸附粉塵。
(3) 在導料槽內部加裝水噴霧裝置,使噴出的水霧作用在粉塵上,加濕粉塵或使粉塵吸附在水滴表面,使其質量增加并在重力作用下被捕捉下來,從而達到抑塵效果。
(1) 根據以前的運行經驗,輸煤皮帶在運行1~2年后,皮帶與導料槽橡膠裙板接觸的位置磨損就比較嚴重,嚴重的部位需進行更換皮帶處理。更換皮帶的費用為450元/m,成本較高。從導料槽改造后的情況看,減少了皮帶的損傷,延長了皮帶的使用壽命,改造后至今皮帶仍運行正常。
(2) 導料槽改造后不僅沒有增加平時檢修維護的工作量,還解決了煤渣四濺的現象,使輸煤皮帶清潔工作量減少。
(3) 新式導料槽密封效果好,降塵、吸塵效果良好,杜絕了煤粉飛揚的現象,改善了工作環(huán)境,有利于職工的身心健康,降低了職業(yè)病的發(fā)病幾率。
(4) 導料槽改造后,大大提高了節(jié)能環(huán)保效果、減少了設備維護工作量、延長了皮帶的使用壽命,其綜合效益遠大于改造投資費用,更有利于企業(yè)的長遠發(fā)展。
該技術改造項目的不足之處在于,新型導料槽防溢裙板的更換比較繁瑣,更換時需要把側板整體拆除,增加了檢修人員的工作量。但更換防溢裙板的周期較長,根據設備設計使用壽命,每年只需更換1次,和原導料槽的維護量相比,總體來說還是減輕了檢修人員的工作量。
4號皮帶導料槽的密封改造項目比較成功,達到了預想的目的,改造后能夠從根本上解決輸煤系統(tǒng)的揚塵、撒煤、皮帶磨損等問題,提高了輸煤系統(tǒng)的運行可靠性,具有較高的經濟價值,值得推廣。公司準備將這一成果在其他輸煤皮帶上進行應用,逐步對其他污染比較嚴重的輸煤皮帶進行導料槽的密封改造,降低輸煤系統(tǒng)的粉塵污染,提高設備可靠性。
1 山西省電力工業(yè)局.燃料設備檢修技術[M].北京:中國電力出版社,1997.
2 電力行業(yè)職業(yè)技能鑒定指導中心.卸儲煤設備檢修[M].北京:中國電力出版社,2010.