危威，吳楓林，王剛

(湖北華電西塞山發(fā)電有限公司，湖北 黃石 435000)

0 引言

湖北華電西塞山發(fā)電有限公司(以下簡(jiǎn)稱西塞山發(fā)電公司)位于湖北省黃石市西塞山區(qū)，一期為裝機(jī)容量2×330 MW國(guó)產(chǎn)亞臨界燃煤發(fā)電機(jī)組。第1臺(tái)機(jī)組于2004年6月投產(chǎn)，第2臺(tái)機(jī)組于2004年12月投產(chǎn)。#1機(jī)組鍋爐設(shè)計(jì)煤種為河南陜西混合貧煤，#2機(jī)組鍋爐設(shè)計(jì)煤種已改造為煙煤，燃煤由鐵路和船轉(zhuǎn)汽車運(yùn)輸?shù)綇S內(nèi)，#1，#2機(jī)組工程日耗煤量約6 000 t。西塞山發(fā)電公司主要進(jìn)煤方式為火車和汽車運(yùn)輸，汽運(yùn)煤源主要為河南本地及少量陜西、山西煤。來煤干濕程度受礦點(diǎn)所在地及運(yùn)輸途中天氣影響。

1 現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備狀態(tài)

(1)西塞山發(fā)電公司一期輸煤設(shè)備有#1甲乙、#2甲乙、#3甲乙、#4 甲乙、#5甲乙、#6甲乙、#7、#8甲乙、#19、#20帶式輸送機(jī)共17條皮帶，除#7，#19，#20帶式輸送機(jī)為單路外，其余均為雙路布置。正常情況下，一路運(yùn)行、一路備用，特殊情況下具備雙路同時(shí)運(yùn)行的條件。

(2)煤場(chǎng)設(shè)有斗輪堆取料機(jī)，斗輪堆取料機(jī)具有向煤場(chǎng)存煤和取煤場(chǎng)存煤2種功能。

(3)#1甲乙皮帶機(jī)頭部設(shè)置除雜物機(jī)2臺(tái)，用于除去煤中木、石等大塊雜物。

(4)碎煤機(jī)室安裝碎煤機(jī)2臺(tái)，碎煤機(jī)自動(dòng)排出難破碎的雜物，如鐵件、木塊等，破碎能力1 200 t/h，入料粒度≤300 mm，出料粒度≤30 mm。

(5)碎煤機(jī)室安裝滾軸篩2臺(tái)，入料粒度≤300 mm，篩下粒度≤30 mm。

(6)輸煤系統(tǒng)#8甲乙皮帶機(jī)頭部采用二工位皮帶機(jī)頭部伸縮裝置各1臺(tái)。

2 現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行存在的問題

(1)由于近年來自長(zhǎng)江水運(yùn)汽車煤逐年增多，#1轉(zhuǎn)運(yùn)站的傳統(tǒng)布置為火車煤和汽運(yùn)煤?jiǎn)为?dú)卸煤，無法滿足現(xiàn)階段輸煤系統(tǒng)的使用要求。

(2)因上下級(jí)皮帶機(jī)的高度落差，使得導(dǎo)料槽內(nèi)部氣流為正壓，而西塞山發(fā)電公司使用燃煤粉塵質(zhì)量濃度較高，因而從各處皮帶機(jī)導(dǎo)料槽漏風(fēng)處溢出的粉塵以及導(dǎo)料槽正常出口出來的粉塵質(zhì)量濃度也較高，多數(shù)超過10 mg/m3的國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。輸送高粉塵煤時(shí)，有時(shí)皮帶機(jī)導(dǎo)料槽出口粉塵質(zhì)量濃度高達(dá)60 mg/m3，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于GB 16248—1996《作業(yè)場(chǎng)所空氣中呼吸性粉塵衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》作業(yè)場(chǎng)所空氣中呼吸性粉塵濃度不得高于4 mg/m3的規(guī)定，維護(hù)工作量極大。

(3)皮帶機(jī)采用普通導(dǎo)料槽，截面形狀為倒梯形，上寬下窄，側(cè)面采用舊皮帶進(jìn)行密封，導(dǎo)料槽各鋼板采用普通鋼板，厚度為6 mm，銹蝕破損嚴(yán)重。

(4)西塞山發(fā)電公司輸煤系統(tǒng)落煤管為普通方形落煤管，內(nèi)裝耐磨襯板，落差較大，煤流沖擊大，經(jīng)常發(fā)生落煤點(diǎn)不正引起下級(jí)皮帶跑偏的情況。

(5)落煤管和頭部漏斗普遍破損嚴(yán)重，漏料嚴(yán)重。

(6)#1轉(zhuǎn)運(yùn)站除雜物設(shè)備敞開式布置，揚(yáng)塵嚴(yán)重。

3 #1轉(zhuǎn)運(yùn)站系統(tǒng)改造

3.1 #1轉(zhuǎn)運(yùn)站工藝流程問題

#1轉(zhuǎn)運(yùn)站輸煤工藝為#1甲乙皮帶機(jī)向#8乙皮帶機(jī)輸煤，#8皮帶機(jī)為雙向帶，通過斗輪堆取料機(jī)分別實(shí)現(xiàn)向儲(chǔ)煤棚存煤，以及向#2甲乙皮帶機(jī)輸煤。#1甲乙皮帶直接向#2甲乙皮帶輸煤時(shí)，物料則需要通過#8乙皮帶頭部護(hù)罩漏斗垂直落入#2甲乙皮帶，中間沒有緩沖，造成物料對(duì)#2甲乙皮帶的沖擊，以及#2甲乙皮帶機(jī)尾部噴粉嚴(yán)重。這種流程設(shè)計(jì)在#8乙皮帶機(jī)實(shí)施堆取料作業(yè)時(shí)，#1甲乙皮帶機(jī)不能向#2甲乙皮帶機(jī)輸煤，意味著會(huì)影響卸煤流程[1-4]。由于近年來自長(zhǎng)江水運(yùn)汽車煤逐年增多，而#1轉(zhuǎn)運(yùn)站的這種布置形式導(dǎo)致火車煤和汽運(yùn)煤碳不能同時(shí)卸煤。#1轉(zhuǎn)運(yùn)站改造前布置形式如圖1所示。

圖2 #1轉(zhuǎn)運(yùn)站改造設(shè)計(jì)方案

圖1 #1轉(zhuǎn)運(yùn)站改造前運(yùn)行狀態(tài)

3.2 改造方案

輸煤工藝流程優(yōu)化。通過將#1甲乙皮帶機(jī)頭部五軸除大塊設(shè)備改為四軸除大塊設(shè)備，提高頭部料斗的高度，在頭部料斗下方增加1臺(tái)電動(dòng)三通，實(shí)現(xiàn)#1甲乙皮帶機(jī)可同時(shí)單獨(dú)向#2甲乙以及#8乙皮帶機(jī)落料，同時(shí)保證兩路運(yùn)行為單獨(dú)運(yùn)行，互不干擾。該設(shè)計(jì)同時(shí)避免了#1甲乙皮帶機(jī)向#2甲乙皮帶機(jī)輸煤時(shí)，物料必須通過#8乙皮帶機(jī)頭部漏斗垂直落入#2甲乙皮帶機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)#8乙皮帶機(jī)堆取料作業(yè)時(shí)不影響卸煤作業(yè)同時(shí)進(jìn)行；#1甲乙皮帶機(jī)向#2甲乙皮帶機(jī)輸煤時(shí)，灑料和揚(yáng)塵狀況大大改善。具體改造內(nèi)容如圖2所示。

4 #1轉(zhuǎn)運(yùn)站系統(tǒng)各部件改造

4.1 #1轉(zhuǎn)運(yùn)站頭部除大塊機(jī)密封改造

4.1.1 存在的問題

#1轉(zhuǎn)運(yùn)站頭部除大塊機(jī)改造前未密封，運(yùn)行時(shí)揚(yáng)塵嚴(yán)重。改造前#1甲乙皮帶機(jī)除大塊機(jī)頭部設(shè)備如圖3所示。

圖3 改造前 #1甲乙皮帶機(jī)除大塊機(jī)頭部設(shè)備

4.1.2 改造方案

將頭部護(hù)罩改為密封式，同時(shí)增加接料小車，將木塊、大塊物料以及部分除出的雜質(zhì)接住，保證轉(zhuǎn)運(yùn)站內(nèi)清潔，如圖4所示。

4.2 轉(zhuǎn)運(yùn)站灑料和粉塵綜合治理

4.2.1 存在的問題

西塞山發(fā)電公司現(xiàn)場(chǎng)各皮帶機(jī)均存在料點(diǎn)不正導(dǎo)致膠帶跑偏問題，存在灑料問題和粉塵濃度超標(biāo)問題。改造前#1甲乙到#8乙皮帶機(jī)運(yùn)行情況如圖5所示，改造前#2甲乙皮帶機(jī)尾部運(yùn)行情況如圖6所示。

圖4 改造后 #1甲乙除大塊機(jī)頭部設(shè)備

圖5 改造前 #1甲乙到 #8乙皮帶機(jī)運(yùn)行情況

圖6 改造前 #2甲乙皮帶機(jī)尾部運(yùn)行情況

4.2.2 改造方案

4.2.2.1 曲線落煤管的應(yīng)用

原設(shè)備落煤管為四邊體結(jié)構(gòu)，物料在進(jìn)入下一級(jí)膠帶時(shí)存在不同程度的跑偏現(xiàn)象，分散的物料對(duì)下一級(jí)膠帶的沖擊造成大量灑料和揚(yáng)塵。運(yùn)用曲線溜槽技術(shù)對(duì)現(xiàn)有落煤管進(jìn)行改造：新型落煤管為多邊體結(jié)構(gòu)；遵循等壽命設(shè)計(jì)原則，采用長(zhǎng)壽命降噪防磨損結(jié)構(gòu)，有效降低落煤管內(nèi)壁掛料現(xiàn)象，并增加整體設(shè)備的使用壽命；保證物料對(duì)中，避免膠帶重載跑偏，降低轉(zhuǎn)運(yùn)站內(nèi)的運(yùn)行噪音。曲線落料管結(jié)構(gòu)如圖7所示。

圖7 曲線落料管結(jié)構(gòu)

4.2.2.2 改變#8乙皮帶機(jī)導(dǎo)料槽結(jié)構(gòu)形式

#8乙皮帶機(jī)導(dǎo)料槽為傳統(tǒng)倒梯形導(dǎo)料槽，側(cè)面密封為廢舊皮帶，由于要滿足多工位要求，移動(dòng)伸縮頭上下密封很差，造成大量灑料、漏粉和揚(yáng)塵。改造后導(dǎo)料槽頂蓋和側(cè)面采用滑動(dòng)密封結(jié)構(gòu)，導(dǎo)料槽頂蓋同落煤管焊接為一個(gè)整體，導(dǎo)料槽側(cè)板固定在伸縮頭上同伸縮頭一起移動(dòng)，蓋板采用弧形加高分子聚乙烯板，既能保證密封，同時(shí)保證滑動(dòng)的順暢性；導(dǎo)料槽兩側(cè)板與皮帶接觸面采用雙密封結(jié)構(gòu)，內(nèi)側(cè)與物料摩擦位置采用聚氨酯襯板，導(dǎo)料槽外部采用Y形防溢裙板，既能保證導(dǎo)料槽的密封，又能防止導(dǎo)料槽內(nèi)的物料外溢。#8乙皮帶機(jī)移動(dòng)導(dǎo)料槽改造結(jié)構(gòu)如圖8所示。

圖8 #8乙皮帶機(jī)移動(dòng)導(dǎo)料槽改造結(jié)構(gòu)

4.2.2.3 三工位移動(dòng)伸縮頭增加滑動(dòng)密封措施

三工位移動(dòng)伸縮頭堆場(chǎng)的#8甲和#8乙皮帶機(jī)同上下皮帶機(jī)之間均為開放式結(jié)構(gòu)，在實(shí)施堆取料作業(yè)時(shí)因缺乏有效的密封產(chǎn)生大量揚(yáng)塵，從而導(dǎo)致整個(gè)T1和T2轉(zhuǎn)運(yùn)站粉塵濃度嚴(yán)重超標(biāo)，無法控制。西塞山發(fā)電公司根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況在#8甲和#8乙皮帶機(jī)導(dǎo)料槽和頂蓋之間，頭部漏斗和下方平臺(tái)增加滑動(dòng)密封，保證在堆取料作業(yè)時(shí)上下均處于完好的密封狀態(tài)，杜絕揚(yáng)塵。

4.2.2.4 雙密封抑塵導(dǎo)料槽[6]的應(yīng)用

將原導(dǎo)料槽改為新型雙密封導(dǎo)料槽，如圖9所示。通過導(dǎo)料槽各個(gè)組件的配合，有效降低皮帶機(jī)落料點(diǎn)粉塵濃度以及出口風(fēng)速，降低導(dǎo)料槽出口粉塵濃度。

4.2.2.5 回程膠帶微水清洗系統(tǒng)的應(yīng)用

回程膠帶帶料產(chǎn)生的灑料和揚(yáng)塵是輸煤系統(tǒng)綜合治理的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，經(jīng)過調(diào)研采用了回程膠帶微水清洗[5]系統(tǒng)，對(duì)回程膠帶工作面進(jìn)行清洗，從而杜絕灑料和揚(yáng)塵問題。經(jīng)過改造，轉(zhuǎn)運(yùn)站棧橋沖洗的次數(shù)大大減少，不僅減少了含煤廢水的產(chǎn)生量，而且減小了沖洗水對(duì)設(shè)備的腐蝕。

4.2.2.6 增加粉塵濃度監(jiān)測(cè)及治理系統(tǒng)

通過粉塵濃度監(jiān)測(cè)儀的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集上傳至水霧控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)對(duì)采集到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析[7-8]，當(dāng)粉塵濃度超過設(shè)定值即可啟動(dòng)水霧控制系統(tǒng)，對(duì)粉塵濃度超標(biāo)位置進(jìn)行水霧作業(yè)，達(dá)到降低粉塵的作用。粉塵檢測(cè)與治理工藝流程如圖10所示，圖中：DCS為分散控制系統(tǒng)；PLC為可編程邏輯控制器。

圖9 雙密封導(dǎo)料槽裝配示意

圖10 粉塵檢測(cè)與治理工藝流程

5 改造前后現(xiàn)場(chǎng)情況對(duì)比

5.1 T1轉(zhuǎn)運(yùn)站頭部除大塊機(jī)頭部護(hù)罩改造

T1轉(zhuǎn)運(yùn)站頭部除大塊機(jī)頭部護(hù)罩改造，如圖11所示。

圖11 #1轉(zhuǎn)運(yùn)站 #1甲乙皮帯機(jī)除大塊機(jī)改造前后對(duì)比

5.2 T1轉(zhuǎn)運(yùn)站 #8乙皮帶機(jī)落煤管改造

T1轉(zhuǎn)運(yùn)站#8乙皮帶機(jī)落煤管改造前后對(duì)比如圖12所示。

圖12 #1轉(zhuǎn)運(yùn)站改造前后現(xiàn)場(chǎng)情況

5.3 T1，T2轉(zhuǎn)運(yùn)站設(shè)備平臺(tái)改造

T1，T2轉(zhuǎn)運(yùn)站設(shè)備平臺(tái)改造前后對(duì)比如圖13所示。改造后增加了檢修空間，增設(shè)了防護(hù)圍欄，提高了便利性和安全性。

圖13 #1轉(zhuǎn)運(yùn)站 #8乙與 #2甲乙皮帶機(jī)之間平臺(tái)改造

6 結(jié)束語

此次對(duì)西塞山發(fā)電公司一期輸煤系統(tǒng)的綜合治理，針對(duì)不同轉(zhuǎn)運(yùn)站存在的問題進(jìn)行了細(xì)致分析，除考慮設(shè)備本身的問題外，還針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)膠帶跑偏、物料特性以及粉塵狀況等原因進(jìn)行整體分析，根據(jù)不同問題制定出有針對(duì)性的解決方案。運(yùn)用曲線溜槽技術(shù)和無動(dòng)力抑塵技術(shù)對(duì)轉(zhuǎn)運(yùn)站進(jìn)行改造，通過改造優(yōu)化輸煤系統(tǒng)工藝流程，解決了長(zhǎng)期困擾輸煤系統(tǒng)運(yùn)行存在的問題，改善了作業(yè)環(huán)境，提高了系統(tǒng)輸送效率和電廠輸煤系統(tǒng)安全運(yùn)行水平，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。