楊文君

(哈爾濱和泰電力設(shè)備有限公司，黑龍江 哈爾濱 150090)

0 引言

隨著國家“節(jié)能減排”“碳中和碳達(dá)峰”等一系列政策的實(shí)施，綜合土地、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保等方面因素的考慮，項(xiàng)目廠家在提升產(chǎn)能項(xiàng)目方案選擇時(shí)，越來越傾向于對原有項(xiàng)目進(jìn)行改擴(kuò)建增容的方案。改擴(kuò)建增容工程是指，在項(xiàng)目原總體規(guī)劃基本確定、外部條件及周邊環(huán)境難以改變的情況下，對現(xiàn)有建筑、設(shè)施設(shè)備進(jìn)行拆除、改造及再利用，增加設(shè)備機(jī)組容量，從而實(shí)現(xiàn)提升產(chǎn)能的項(xiàng)目目標(biāo)。

在散料處理系統(tǒng)中，貯料設(shè)施的增容是擴(kuò)建項(xiàng)目不可缺少的部分。如何充分利用原有設(shè)備、空間，采用最優(yōu)的節(jié)能減排的改造方案，降低長期的運(yùn)行成本，提高經(jīng)濟(jì)效益至關(guān)重要。本文針對貯料設(shè)施增容項(xiàng)目中輸送系統(tǒng)改造方案，進(jìn)行探討及對比說明。

1 工程概況

某工程輸煤系統(tǒng)按2×300 MW容量進(jìn)行擴(kuò)建，容量需要符合DL/T 5187.1—2016《火力發(fā)電廠運(yùn)煤設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》 第1部分：運(yùn)煤系統(tǒng)：規(guī)范要求。利用原有11號帶式輸送機(jī)來煤，直接向12號帶式輸送機(jī)(老煤倉間)輸送。原帶式輸送機(jī)均為雙路，帶寬B=1 200 mm，速度V=2.5 m/s，出力Q=1 000 t/h，三班制運(yùn)行，每班運(yùn)行4 h。老煤倉間利用帶式輸送機(jī)及犁式卸料器配倉，帶式輸送機(jī)落料點(diǎn)的導(dǎo)料槽與除塵器相連。

規(guī)劃利用原有11號帶式輸送機(jī)不動，利用增加班制及運(yùn)行時(shí)間，實(shí)現(xiàn)新增煤倉間來煤。在來煤帶式輸送機(jī)另一側(cè)的位置新增加煤倉。實(shí)現(xiàn)原輸送系統(tǒng)向新、老煤倉間供煤帶式輸送機(jī)的轉(zhuǎn)換，同時(shí)還要保證原導(dǎo)料槽與原系統(tǒng)中除塵器連接。老煤倉間、新煤倉間與來煤帶式輸送機(jī)布置如圖1所示。

圖1 老煤倉間、新煤倉間與來煤帶式輸送機(jī)布置示意圖

2 改造方案優(yōu)缺點(diǎn)對比

2.1 可逆帶式輸送機(jī)的方案

原有煤倉轉(zhuǎn)動帶式輸送機(jī)的機(jī)架及驅(qū)動均不動，將老煤倉間與新煤倉間打通，并將原帶式輸送機(jī)在新煤倉上方對稱延長，在帶式輸送機(jī)另一端增加一套驅(qū)動系統(tǒng)，帶式輸送機(jī)總長約330 m?？赡鎺捷斔蜋C(jī)方案如圖2所示。

圖2 可逆帶式輸送機(jī)方案示意圖

此方案利用老煤倉來煤帶式輸送機(jī)的機(jī)架及驅(qū)動等，與新煤倉來煤帶式輸送機(jī)直接連為一體，帶式輸送機(jī)采用頭尾兩套驅(qū)動系統(tǒng)。此方案改造簡單，但后期運(yùn)行時(shí)，因改造后的帶式輸送機(jī)需橫跨兩路系統(tǒng)，帶式輸送機(jī)總長約330 m，分別向老煤倉、新煤倉輸送物料時(shí)，相當(dāng)于帶式輸送機(jī)只利用了一半，后期運(yùn)行成本偏高。而且可逆運(yùn)行的帶式輸送機(jī)跑偏問題很難控制，影響輸送系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

2.2 三通擋板換路的方案

利用三通擋板實(shí)現(xiàn)原輸送系統(tǒng)向新、老煤倉間供煤帶式輸送機(jī)的轉(zhuǎn)換，并將原有尾部改向滾筒及新增帶式輸送機(jī)的尾部改向滾筒，變更為原來煤的雙路帶式輸送機(jī)中心布置。此方案整體結(jié)構(gòu)簡單，但因?yàn)槁淞瞎芘c水平面的傾角不宜小于60°[1]，因此落料管路需要一定的高度空間，且此處轉(zhuǎn)運(yùn)站的落料管路繁瑣，而且原38m層樓板需要改造，原系統(tǒng)的尾部改向滾筒需變更位置，整體土建成本高。三通擋板換路方案如圖3所示。

圖3 三通擋板換路方案示意圖

2.3 移動車將兩路帶式輸送機(jī)尾部連為一體的方案

原輸送系統(tǒng)向新、老煤倉間供煤帶式輸送機(jī)，原輸送機(jī)驅(qū)動不動，改為垂直張緊；新增一套帶式輸送機(jī)，也采用頭部驅(qū)動，用移動車將兩路帶式輸送機(jī)尾部連為一體，同時(shí)增加移動車軌道及驅(qū)動裝置，通過小車驅(qū)動及拉緊裝置，實(shí)現(xiàn)原輸送系統(tǒng)向新、老煤倉間供煤帶式輸送機(jī)的轉(zhuǎn)換。移動車將兩路帶式輸送機(jī)尾部連為一體的方案如圖4所示。

圖4 移動車將兩路帶式輸送機(jī)尾部連為一體的方案示意圖

此方案利用拉緊裝置補(bǔ)償伸縮量，小車運(yùn)行驅(qū)動必須克服重錘的拉緊力，及兩條帶式輸送機(jī)的所有阻力[2]，驅(qū)動力比較大；而相應(yīng)老煤倉間的樓板需開重錘拉緊孔及檢修位置，比較繁瑣。

2.4 兩路帶式輸送機(jī)尾部分別設(shè)移動車聯(lián)動的方案

原輸送系統(tǒng)向新、老煤倉間供煤帶式輸送機(jī)，均采用頭部驅(qū)動，每條帶式輸送機(jī)尾部采用移動車形式，車體上安裝兩個(gè)改向滾筒，及對應(yīng)帶式輸送機(jī)的相應(yīng)部件，地面固定一個(gè)改向滾筒。利用增加的兩個(gè)改向滾筒，一個(gè)固定在地面上的改向滾筒，利用輸送機(jī)在車體上與地面的改向滾筒回程及移動托輥組，補(bǔ)償帶式輸送機(jī)尾部的伸縮量。小車移動采用程序控制，與煤倉間帶式輸送機(jī)連鎖。移動車各有一套驅(qū)動機(jī)構(gòu)，分別拖動置于帶式輸送機(jī)尾部的車體，使車體沿軌道移動，達(dá)到兩輸送帶尾部換位的目的，兩車體同時(shí)控制，實(shí)現(xiàn)原輸送系統(tǒng)向新、老煤倉間供煤帶式輸送機(jī)的轉(zhuǎn)換[3]。兩路帶式輸送機(jī)尾部分別設(shè)移動車聯(lián)動的方案如圖5所示。

圖5 兩路帶式輸送機(jī)尾部分別設(shè)置移動車聯(lián)動方案示意圖

此方案利用輸送機(jī)在車體上與地面的改向滾筒回程及移動托輥組，補(bǔ)償帶式輸送機(jī)尾部的伸縮量。每套移動車運(yùn)行驅(qū)動只需克服局部車體及托輥滾筒的滾動及軸承阻力即可，所以移動車驅(qū)動力非常小；只需在老煤倉間的樓板布置軌道即可，土建改動量較小。

由控制系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)兩尾部移動同步運(yùn)行到其中任意的輸送帶的落料點(diǎn)的位置，從而實(shí)現(xiàn)原輸送系統(tǒng)向新、老煤倉間供煤帶式輸送機(jī)的換位。因兩路帶式輸送機(jī)分開布置，且均為單向運(yùn)行，一是兩套輸送帶可充分利用，二是也避免了可逆帶式輸送機(jī)的跑偏現(xiàn)象，保證運(yùn)行穩(wěn)定。

同時(shí)兩系統(tǒng)共用一套固定式的導(dǎo)料槽，保證與原有除塵器連接，而且大大減化了系統(tǒng)管路的繁瑣程度，同時(shí)減少高度空間。使用位置簡單靈活，總體結(jié)構(gòu)可滿足工藝要求。

3 尾部分設(shè)移動車聯(lián)動的工作過程及實(shí)施改進(jìn)

3.1 工作過程

當(dāng)向老煤倉間上煤時(shí)，11號帶式輸送機(jī)來煤全部向12號帶式輸送機(jī)(老煤倉間)輸送；

當(dāng)向新煤倉間來煤時(shí)，11號帶式輸送機(jī)來煤全部向17號帶式輸送機(jī)(新煤倉間)輸送。

同時(shí)可設(shè)檢修的工作狀態(tài)，12號帶式輸送機(jī)與17號帶式輸送機(jī)尾部分開，方便檢修。

尾部分別設(shè)置移動車聯(lián)動的工作過程，如圖6所示。

圖6 尾部分別設(shè)置移動車聯(lián)動的工作過程示意圖

3.2 實(shí)施及改進(jìn)

帶式輸送機(jī)的相應(yīng)部件均布置在移動車體上，同時(shí)移動車上安裝兩個(gè)改向滾筒及配套托輥組及空段清掃器等，地面固定兩改向滾筒，同時(shí)在地面上布置固定機(jī)架設(shè)有移動托輥組，與兩條輸送帶配套使用，實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償換位伸縮量。

移動車包含兩套驅(qū)動機(jī)構(gòu)及兩套車體。驅(qū)動機(jī)構(gòu)固定在地面，用于驅(qū)動帶式輸送機(jī)尾部的車體及相關(guān)部件沿軌道移動。通過控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)兩條輸送機(jī)的尾部同步左移、同步右移、分開移動，從而利用原有空間及原有由11號輸送機(jī)，實(shí)現(xiàn)分別通過12號輸送機(jī)向老煤倉運(yùn)煤、通過17號輸送機(jī)向新煤倉運(yùn)煤，而且兩車體可分開，實(shí)現(xiàn)兩車體尾部檢修的功能。從而實(shí)現(xiàn)原輸送系統(tǒng)向新、老煤倉間供煤帶式輸送機(jī)的轉(zhuǎn)換。

在向老煤倉間輸送過程中，在移動托輥組范圍內(nèi)需要布置一套犁式卸料器，否則會浪費(fèi)一部分老煤倉的存貯量。而在向新煤倉間輸送過程中，車體與犁式卸料器重疊，移動車體與犁下漏斗的輸送帶下方的部分，車體移動時(shí)存在干涉問題。為了解決這個(gè)難題，增加移動漏斗，改變了可調(diào)變傾角托輥組的形式，同時(shí)在犁式卸料器前方加引料板，后側(cè)增加回流引板，從而徹底解決在伸縮行程范圍內(nèi)布置犁式卸料器的難題，使之滿足系統(tǒng)使用要求。

同時(shí)核算整條帶式輸送機(jī)的張力，移動車存在傾翻趨勢，增加了防傾翻裝置；帶式輸送機(jī)啟動過程中，存在車體的不穩(wěn)定性，又增加了錨定裝置。

在控制上，又增加了檢修工位，兩車體分開，便于維護(hù)及檢修。系統(tǒng)最終采用“老煤倉工位、新煤倉工位、檢修工位、調(diào)試工位”電控方案，既便于程控，也方便檢修。

尾部分別設(shè)置移動車工作狀態(tài)，如圖7所示。

圖7 尾部分別設(shè)置移動車工作狀態(tài)示意圖

4 結(jié)語

實(shí)現(xiàn)原輸送系統(tǒng)向新、老煤倉間供煤帶式輸送機(jī)的轉(zhuǎn)換，且兩皮帶不必采用可逆式，提高皮帶的利用率，同時(shí)也避免了可逆皮帶機(jī)的跑偏現(xiàn)象。兩系統(tǒng)共用一套固定式的導(dǎo)料槽壓縮工藝布置空間，減少管路及工藝布置的繁瑣。

移動車的驅(qū)動力相對很小，老煤倉間供煤帶式輸送機(jī)改動小，節(jié)約土建費(fèi)用。同時(shí)對于老煤倉間供煤，解決在伸縮行程內(nèi)布置犁式卸料器的難題。

系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)兩車同時(shí)同步運(yùn)行到其中任意的皮帶的落料點(diǎn)的位置，又提供維修工位，便于維護(hù)及檢修。“老煤倉工位、新煤倉工位、檢修工位、調(diào)試工位”電控功能，同時(shí)提供位置信號(老煤倉工位、新煤倉工位、檢修工位、調(diào)試工位)、運(yùn)行狀態(tài)(老煤倉方向運(yùn)行、新煤倉方向運(yùn)行、檢修、調(diào)試)，控制狀態(tài)(就地、遠(yuǎn)方)、故障信號，既便于程控，也方便檢修及調(diào)試。

尾部聯(lián)動方案結(jié)構(gòu)緊湊、土建量小、運(yùn)行可靠、維護(hù)方便等特點(diǎn)，適用于一套輸送系統(tǒng)對兩路系統(tǒng)轉(zhuǎn)換，可以廣泛應(yīng)用于火電、冶金、化工、建材等行業(yè)的輸送系統(tǒng)中。