章艷

摘? 要：封閉式帶式輸送機(jī)作為一種升級(jí)改造的新型設(shè)備，整機(jī)應(yīng)用于電廠輸煤系統(tǒng)尚屬首次。文章依托國(guó)華壽光電廠工程，對(duì)封閉式帶式輸送機(jī)進(jìn)行分析介紹;并對(duì)采用封閉式帶式輸送機(jī)時(shí)，輸煤系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)注意的事項(xiàng)進(jìn)行總結(jié)研究。意在開拓設(shè)計(jì)思路、為同類型工程設(shè)計(jì)提供經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：輸煤系統(tǒng);帶式輸送機(jī);封閉式帶式輸送機(jī);封閉式導(dǎo)料槽;滑板

中圖分類號(hào)：TH222 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2019）05-0001-06

1 概述

封閉式帶式輸送機(jī)是一種新型的輸送設(shè)備，是傳統(tǒng)通用型帶式輸送機(jī)的一種升級(jí)改造形式。神華國(guó)華壽光發(fā)電廠輸煤系統(tǒng)創(chuàng)新性地采用了封閉式帶式輸送機(jī)配敞開式棧橋的設(shè)計(jì)方案，開創(chuàng)了該設(shè)備在國(guó)內(nèi)整機(jī)使用的先河。

本文依托壽光工程設(shè)計(jì)實(shí)例，對(duì)封閉式帶式輸送機(jī)從技術(shù)原理、設(shè)備結(jié)構(gòu)等方面進(jìn)行詳細(xì)介紹，分析其主要特點(diǎn);并對(duì)采用封閉式帶式輸送機(jī)時(shí)，輸煤系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)注意的事項(xiàng)進(jìn)行分析總結(jié)。意在為電廠帶式輸送機(jī)設(shè)備的選型提供一種新的選擇，為同類型工程提供設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。

2 工程簡(jiǎn)介

2.1 工程概況

神華國(guó)華壽光電廠一期（2×1000MW）工程建設(shè)規(guī)模為2×1000MW高效超超臨界燃煤發(fā)電機(jī)組，規(guī)劃容量4×1000MW，并留有擴(kuò)建余地。本期工程機(jī)組建設(shè)2×1013MW國(guó)產(chǎn)高效超超臨界鍋爐及汽輪發(fā)電機(jī)組，同步建設(shè)煙氣脫硫、脫硝設(shè)施。

工程于2014年3月4日澆筑主廠房基礎(chǔ)第一罐混凝土，主體工程正式開工建設(shè)，兩臺(tái)機(jī)組分別于2016年7月31日、2016年11月28日完成168小時(shí)試運(yùn)轉(zhuǎn)并移交生產(chǎn)。

工程項(xiàng)目依托“黃大”鐵路，通過“上大壓小”方式建設(shè)2×1000MW國(guó)產(chǎn)超超臨界燃煤發(fā)電機(jī)組，屬于國(guó)家鼓勵(lì)的煤電運(yùn)一體化項(xiàng)目，是神華集團(tuán)在山東省投資建設(shè)的單機(jī)容量最大的火力發(fā)電項(xiàng)目，是山東省首家煤電“近零排放” 清潔高效電站。

2017年神華國(guó)華壽光電廠一期（2×1000MW）工程獲得了二零一六年度電力行業(yè)優(yōu)秀工程設(shè)計(jì)一等獎(jiǎng)。

2.2 輸煤系統(tǒng)簡(jiǎn)介

本期工程燃煤采用鐵路運(yùn)輸。

卸煤系統(tǒng)規(guī)劃2套“C”型雙車翻車機(jī)及其配套的調(diào)車系統(tǒng)，折返式布置，土建部分一次建成，設(shè)備分期安裝。

本期建設(shè)2個(gè)直徑120米的圓形煤場(chǎng)。每個(gè)煤場(chǎng)儲(chǔ)量約15.8萬噸，每個(gè)煤場(chǎng)設(shè)1臺(tái)頂堆側(cè)取堆取料機(jī)。下期再擴(kuò)建2個(gè)圓形煤場(chǎng)。

篩碎設(shè)備雙路布置，每臺(tái)篩機(jī)出力1200t/h，每臺(tái)碎煤機(jī)出力800t/h。二期再建一座碎煤機(jī)室。

帶式輸送機(jī)系統(tǒng)按照2×1000MW機(jī)組一個(gè)上煤?jiǎn)卧O(shè)計(jì)。上主廠房帶式輸送機(jī)穿煙囪布置，輸煤系統(tǒng)三班制運(yùn)行，下期再擴(kuò)建一套上煤系統(tǒng)。

帶式輸送機(jī)規(guī)格參數(shù)表如表1。

3 封閉式帶式輸送機(jī)設(shè)備介紹

3.1 封閉式帶式輸送機(jī)技術(shù)原理及主要結(jié)構(gòu)

封閉式帶式輸送機(jī)技術(shù)最早出現(xiàn)于90年代末期?，F(xiàn)在在國(guó)內(nèi)上百座電廠有局部使用業(yè)績(jī)，均使用于尾部導(dǎo)料槽處，尚無整機(jī)使用業(yè)績(jī)。

封閉式帶式輸送機(jī)是傳統(tǒng)通用型帶式輸送機(jī)的一種升級(jí)改造形式。其整體結(jié)構(gòu)與通用帶式輸送機(jī)基本一致，其主要特點(diǎn)是將傳統(tǒng)帶式輸送機(jī)承載段槽型托輥組中兩側(cè)的“V”形托輥去掉，改用特制的低摩擦系數(shù)、高強(qiáng)度、高分子材料的滑板;保留槽型托輥組中的水平托輥;為減少膠帶與滑板的磨損，增加兩側(cè)小托輥。整體上部承載結(jié)構(gòu)由：滑板、兩側(cè)小托輥和中間水平托輥組成。

封閉式帶式輸送機(jī)的支撐結(jié)構(gòu)兩側(cè)為傳統(tǒng)DTⅡ型帶式輸送機(jī)支架，托輥支架按照1200mm間隔布置，槽型托輥保留中間水平托輥，兩側(cè)為小托輥以及上面的滑板連續(xù)支撐系統(tǒng)，上蓋板以及側(cè)面防護(hù)板采用模壓成型玻璃鋼材質(zhì)。

不同制造廠生產(chǎn)的封閉式帶式輸送機(jī)的細(xì)部結(jié)構(gòu)不完全相同。以下為其中一種封閉式帶式輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖及其零部件表（圖1，表2）。

以下為一種封閉式帶式輸送機(jī)的效果圖（圖2，3）。

封閉式導(dǎo)料槽的結(jié)構(gòu)示意圖和應(yīng)用實(shí)例如下圖（圖

4，5）。

3.2 封閉式帶式輸送機(jī)的主要特點(diǎn)

傳統(tǒng)帶式輸送機(jī)的承載膠帶由槽型托輥組支撐，托輥受制造技術(shù)、安裝技術(shù)及使用狀況的影響，很難保證其轉(zhuǎn)動(dòng)阻力一致。當(dāng)帶式輸送機(jī)一側(cè)出現(xiàn)1個(gè)以上的托輥?zhàn)枇ν瑫r(shí)變大或變小時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生跑偏現(xiàn)象。傳統(tǒng)帶式輸送機(jī)槽型托輥組安裝間距通常為1.2米，對(duì)承載膠帶為不連續(xù)支撐，因此易出現(xiàn)撒料現(xiàn)象。

封閉式帶式輸送機(jī)承載膠帶采用滑板材料支撐，滑板技術(shù)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了承載支撐件（滑板）對(duì)膠帶兩側(cè)的連續(xù)支撐，而且由于摩擦方式的改變（由托輥的滾動(dòng)摩擦改為滑板的滑動(dòng)摩擦），側(cè)滑板與皮帶之間靠皮帶的自身重力作用形成了一道自然密封，從而有效規(guī)避了傳統(tǒng)帶式輸送機(jī)易出現(xiàn)的跑偏和撒料現(xiàn)象。且封閉式帶式輸送機(jī)全程上帶面加裝上蓋板，承載段全封閉運(yùn)行，因此，系統(tǒng)沿線不易出現(xiàn)撒料現(xiàn)象，從而實(shí)現(xiàn)了清潔高效的運(yùn)輸。

封閉式導(dǎo)料槽的應(yīng)用大大改善了帶式輸送機(jī)污染最嚴(yán)重的部位——尾部落料點(diǎn)。封閉式導(dǎo)料槽的截面積比傳統(tǒng)帶式輸送機(jī)大50%到70%，且其密封較為嚴(yán)密，若配合曲線落煤管技術(shù)使用，落料點(diǎn)的灑料、揚(yáng)塵現(xiàn)象基本可以得到有效控制，實(shí)現(xiàn)干凈、理想的工作環(huán)境。

3.3 封閉式帶式輸送機(jī)各部件具體要求

3.3.1 滑板

滑板采用超高分子量聚乙烯材料，必須具有良好的耐磨性、抗拉強(qiáng)度、抗沖擊強(qiáng)度，以及較低的摩擦系數(shù)。因封閉式帶式輸送機(jī)物料處于相對(duì)封閉的空間，為保證系統(tǒng)的安全運(yùn)行，滑板材質(zhì)必須為阻燃型，應(yīng)具備良好的阻燃性能。

3.3.2 上蓋板

上蓋板采用模壓成型的玻璃鋼材料，表面噴涂能抗紫外線（UV）的丙烯酸改性聚氨酯油漆。玻璃鋼蓋板應(yīng)具有阻燃的特點(diǎn)。玻璃鋼蓋板結(jié)構(gòu)穩(wěn)定可靠，需要具備防風(fēng)、防雨雪以及抗紫外線防護(hù)的能力。

封閉式帶式輸送機(jī)上蓋板采用便于開啟的方式，即采用手動(dòng)夾持器鎖緊裝置固定，上蓋與螺栓固定上蓋間隔布置，詳見圖6。蓋板上設(shè)有觀察窗便于檢查皮帶的運(yùn)行情況，如發(fā)現(xiàn)摩擦、自燃等現(xiàn)象可以及時(shí)處理。

相鄰兩塊蓋板之間采用T型軟質(zhì)防塵防水條密封（圖7）。

3.3.3 安全防護(hù)設(shè)施

（1）帶式輸送機(jī)各類保護(hù)信號(hào)

封閉式帶式輸送機(jī)沿線兩側(cè)約每50米間距各安裝一組專用的跑偏保護(hù)感應(yīng)裝置。同傳統(tǒng)帶式輸送機(jī)保護(hù)開關(guān)一樣，保護(hù)裝置設(shè)兩級(jí)微動(dòng)開關(guān)，第一道開關(guān)信號(hào)控制糾偏裝置的動(dòng)作，第二道開關(guān)信號(hào)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，指導(dǎo)停機(jī)檢修。

封閉式帶式輸送機(jī)沿線約每50米設(shè)置一套自動(dòng)糾偏裝置，糾偏裝置機(jī)械部分為傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，只保留底部托輥組，采用24V直流推桿驅(qū)動(dòng)托輥組前后擺動(dòng)實(shí)現(xiàn)糾偏。

封閉式帶式輸送機(jī)還需設(shè)置專用的打滑裝置、縱向撕裂保護(hù)裝置、拉繩開關(guān)、料流信號(hào)等。

（2）水噴霧系統(tǒng)和溫度報(bào)警系統(tǒng)

溫度報(bào)警采用熱電偶報(bào)警裝置，用于檢測(cè)帶式輸送機(jī)運(yùn)行時(shí)各種過熱報(bào)警，其包括：自燃煤流出現(xiàn)、煤粉爆燃、摩擦生熱現(xiàn)象等?？稍诜忾]式箱體內(nèi)設(shè)置3條感溫電纜，它們分別設(shè)置于上方中部，兩側(cè)滑板最上端與鋼板接觸部位。設(shè)置于上部的感溫電纜是用于檢測(cè)煤流和環(huán)境是否過熱，設(shè)置于兩側(cè)的感溫電纜用于檢測(cè)滑板與帶式輸送機(jī)摩擦是否過熱，以及帶式輸送機(jī)是否存在跑偏過熱。

封閉式帶式輸送機(jī)罩內(nèi)還設(shè)有水噴霧系統(tǒng)，水噴霧系統(tǒng)每5米左右45度方向設(shè)計(jì)兩組小型霧化噴嘴，母管接入消防水系統(tǒng)，既可以用于可能發(fā)生的火災(zāi)保護(hù)，也可以用于燃料含水量超低時(shí)用作粉塵的抑制。

水噴霧消防降溫系統(tǒng)和溫度報(bào)警保護(hù)系統(tǒng)連同膠帶跑偏保護(hù)及其他各項(xiàng)保護(hù)信號(hào)等統(tǒng)一納入封閉式帶式輸送機(jī)保護(hù)系統(tǒng)，并通過該設(shè)備實(shí)現(xiàn)和輸煤程控的數(shù)據(jù)傳輸和通訊。

（3）聲光報(bào)警器

聲光報(bào)警器用于帶式輸送機(jī)聯(lián)鎖作為開機(jī)型號(hào)。作業(yè)前必須發(fā)出信號(hào)并維持20-30秒，通知沿線人員離開設(shè)備，監(jiān)控設(shè)備必須考慮防水。

3.3.4 清掃裝置

為控制好回程膠帶的帶料和揚(yáng)塵問題，膠帶的頭部清掃務(wù)必保證清掃性能?？赏ㄟ^加大輸送機(jī)頭部漏斗尺寸、抬高頭部機(jī)架高度等措施，保證清掃器的安裝空間和維護(hù)人員的操作空間。清掃器設(shè)置一道高分子頭部清掃器，二道清掃配置兩級(jí)清掃裝置（一級(jí)旋轉(zhuǎn)式滾筒清掃器（電動(dòng)滾刷）和一道高分子聚氨酯清掃器）。頭部漏斗內(nèi)鋪設(shè)2mm不銹鋼板以利于清掃物料的流動(dòng)而不堆積。必要時(shí)考慮回程膠帶清洗裝置。

3.3.5 其他

為保護(hù)帶式輸送機(jī)下帶面部件，并控制煤塵外泄，封閉式帶式輸送機(jī)下部?jī)蓚?cè)設(shè)防護(hù)板。防護(hù)板采用玻璃鋼材質(zhì)，采用與環(huán)境和諧的顏色，表面噴涂能抗紫外線（UV）的丙烯酸改性聚氨酯油漆，既提高設(shè)備的美觀度，也提高設(shè)備的抗紫外線性能。

為進(jìn)一步防止膠帶出現(xiàn)跑偏，封閉式帶式輸送機(jī)滑板兩側(cè)可安裝水平小擋輥，也可以設(shè)垂直于滑板布置的側(cè)板。

封閉式帶式輸送機(jī)的整體設(shè)計(jì)要求便于維護(hù)和檢修，托輥組特別是側(cè)部小托輥要求采用能快速拆裝的結(jié)構(gòu)，能很方便的更換。

4 封閉式帶式輸送機(jī)的應(yīng)用

4.1 封閉式帶式輸送機(jī)應(yīng)用效果

神華國(guó)華壽光電廠一期（2×1000MW）工程兩臺(tái)機(jī)組分別于2016年7月31日、2016年11月28日完成168小時(shí)試運(yùn)轉(zhuǎn)并移交生產(chǎn)。以下為壽光工程實(shí)景圖片（圖11）。

輸煤系統(tǒng)除地下隧道和煤倉(cāng)間帶式輸送機(jī)采用普通帶外，其余帶式輸送機(jī)均采用封閉式帶式輸送機(jī)配敞開式棧橋的布置形式。封閉式帶式輸送機(jī)規(guī)格有兩種，分別為：帶寬B=1600mm、帶速V=3.15m/s、額定出力Q=2520t/h和帶寬B=1200mm、帶速V=2.8m/s、額定出力Q=1200t/h。

電廠運(yùn)行至今，除7號(hào)帶因膠帶質(zhì)量問題做過調(diào)整外，其余各路封閉式帶式輸送機(jī)均運(yùn)行穩(wěn)定，使用效果良好，達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)要求。

2017年5月，針對(duì)國(guó)華壽光工程的科學(xué)技術(shù)成果“封閉式帶式輸送機(jī)技術(shù)研究與應(yīng)用”通過了中國(guó)電機(jī)工程學(xué)會(huì)的會(huì)議鑒定，獲得了“科學(xué)技術(shù)成果鑒定證書”。這也從理論上對(duì)該設(shè)備予以了肯定。

圖12，13為本工程封閉式帶式輸送機(jī)外觀圖片。

4.2 封閉式帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

4.2.1 對(duì)輸送機(jī)側(cè)型設(shè)計(jì)的要求

因封閉式帶式輸送機(jī)下帶面采用滑板，滑板難以加工出精確的凹弧段、凸弧段滑板。因此采用封閉式帶式輸送機(jī)時(shí)，輸送機(jī)的側(cè)型設(shè)計(jì)盡量不要采用凹弧、凸弧段。在施工圖總圖設(shè)計(jì)時(shí)，每路帶式輸送機(jī)應(yīng)盡量按直段設(shè)計(jì)，不設(shè)凹弧、凸弧。

4.2.2 對(duì)頭部高度的要求

為控制好回程膠帶的帶料和揚(yáng)塵問題，封閉式帶式輸送機(jī)的頭部清掃務(wù)必保證清掃性能。頭部清掃器通常設(shè)置一道高分子頭部清掃器;二道清掃配置兩級(jí)清掃裝置，其中包括一級(jí)旋轉(zhuǎn)式滾筒清掃器（電動(dòng)滾刷）、一級(jí)高分子聚氨酯清掃器。

為了保證頭部清掃器的安裝和檢修空間，要求帶式輸送機(jī)頭部支架足夠高，頭部滾筒中心線至頭部層樓板面之間高度尺寸通常要求不小于1500mm。這一要求通過頭部不設(shè)凸弧段即可達(dá)到，同時(shí)也滿足了不設(shè)弧段的要求。

4.2.3 需安裝附屬設(shè)備時(shí)的特殊要求

本工程碎煤機(jī)室至主廠房的帶式輸送機(jī)采用封閉式帶式輸送機(jī)，此段輸送機(jī)穿煙囪布置，且輸送機(jī)尾部依次設(shè)有盤式除鐵器、入爐煤采樣裝置、電子皮帶秤、鏈碼校驗(yàn)裝置等設(shè)備。

為了簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，減少設(shè)備之間的配合工作，保證設(shè)備的安全運(yùn)行，該帶式輸送機(jī)分為兩種設(shè)備形式。以煙囪為界，碎煤機(jī)室至煙囪設(shè)常規(guī)封閉棧橋，配普通帶式輸送機(jī);煙囪至煤倉(cāng)間轉(zhuǎn)運(yùn)站設(shè)露天棧橋，配封閉式帶式輸送機(jī);煙囪內(nèi)也設(shè)普通帶式輸送機(jī)。盤式除鐵器、入爐煤采樣裝置、電子皮帶秤、鏈碼校驗(yàn)裝置等設(shè)備均布置于普通帶式輸送機(jī)段。

這樣的設(shè)計(jì)方案對(duì)于工藝設(shè)計(jì)和土建設(shè)計(jì)都合理可靠，最大限度發(fā)揮了封閉式帶式輸送機(jī)的優(yōu)勢(shì)，回避了其限制性，切實(shí)做到了因地制宜、簡(jiǎn)便易行。

4.2.4 輸送機(jī)功率計(jì)算

封閉式帶式輸送機(jī)因滑板與膠帶之間存在滑動(dòng)摩擦，故從理論上分析，其驅(qū)動(dòng)功率應(yīng)大于同樣參數(shù)的普通帶式輸送機(jī)。但因該設(shè)備現(xiàn)處于發(fā)展初期，滑板的材質(zhì)也在不斷改進(jìn)中，許多計(jì)算參數(shù)無法確定，所以暫無法計(jì)算出滑板與膠帶之間的摩擦力大小。

壽光工程在施工圖設(shè)計(jì)初期，設(shè)計(jì)院與制造廠協(xié)商討論，確定本階段封閉式帶式輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)功率計(jì)算滑板段阻力暫按緩沖床阻力計(jì)算。計(jì)算結(jié)果顯示增加此阻力后，輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)功率約為原功率值的1.1～1.3倍，輸送機(jī)長(zhǎng)度越長(zhǎng)，增加幅度越大。后制造廠反映這種算法裕度太大、不經(jīng)濟(jì)，最終各路封閉帶式輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率值均按常規(guī)帶式輸送機(jī)的約1.1倍供貨。壽光工程實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)顯示，此取值基本合理。

隨著封閉式帶式輸送機(jī)技術(shù)的發(fā)展，其計(jì)算方法和各參數(shù)取值也會(huì)逐步完善，設(shè)計(jì)院的計(jì)算方法也將隨之更新。

4.2.5 設(shè)備招標(biāo)注意事項(xiàng)

壽光工程封閉式帶式輸送機(jī)整機(jī)由焦作市科瑞森機(jī)械制造有限公司成套供貨，但其供貨范圍分為兩部分，其中帶式輸送機(jī)中間架以上部分，包括上部蓋板、各類上托輥、承載滑板、上托輥支架，自動(dòng)糾偏裝置，全封閉導(dǎo)料槽和防溢裙板及各類保護(hù)設(shè)施、保護(hù)裝置、下部防護(hù)板等，均選用北京金海明科產(chǎn)品，由北京金海明科供貨。驅(qū)動(dòng)裝置及帶式輸送機(jī)其他部件均由賣方供貨。招標(biāo)書同時(shí)要求：賣方必須對(duì)帶式輸送機(jī)整機(jī)所有部件的選型、驅(qū)動(dòng)裝置配置及設(shè)備質(zhì)量負(fù)全責(zé)。

因?yàn)閷?shí)際生產(chǎn)供貨方不同，如果沒有明確的責(zé)任方，很容易在工程后期出現(xiàn)互相推諉、互相扯皮的現(xiàn)象。為了保證工程順利進(jìn)行，設(shè)計(jì)院必須在設(shè)備招標(biāo)時(shí)就整套設(shè)備的設(shè)計(jì)、供貨、安裝等方面做出明確的劃分。

5 結(jié)束語(yǔ)

封閉式帶式輸送機(jī)作為通用帶式輸送機(jī)的一種升級(jí)改造形式，具有密封性好、環(huán)保條件好、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、節(jié)約綜合投資的優(yōu)點(diǎn)，特別適用于敞開式棧橋。國(guó)華壽光電廠一期（2×1000MW）工程應(yīng)用實(shí)例說明，火電廠輸煤系統(tǒng)采用敞開式棧橋配封閉式帶式輸送機(jī)，可以美化輸煤系統(tǒng)外觀，改善輸煤系統(tǒng)的運(yùn)行條件，是火電行業(yè)輸送設(shè)備的一項(xiàng)重大創(chuàng)新。

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