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        淺析火電廠輸煤系統(tǒng)效率提升策略

        2022-11-25 09:27:26寧夏棗泉發(fā)電有限責任公司許振霄耿澤鵬
        電力設備管理 2022年12期
        關鍵詞:皮帶機故障設備

        寧夏棗泉發(fā)電有限責任公司 翁 騰 許振霄 耿澤鵬

        火電廠輸煤系統(tǒng)的主要設備包括輸煤皮帶機、滾軸篩、碎煤機、給煤機等,其中一臺設備出現(xiàn)故障將直接影響到整個系統(tǒng)的運行[1]。鑒于此,工作人員要注意每臺設備的日常保養(yǎng)。煤輸皮帶是將煤輸送到鍋爐進行燃燒的重要設備,其運行時間長,并且與各主要設備的運行環(huán)節(jié)密切相關,如果損壞,很可能會影響整個系統(tǒng)的工作。因此,相關單位應密切注意輸煤皮帶的保養(yǎng),避免出現(xiàn)嚴重問題[2]。否則,不僅會影響企業(yè)效益,同時還會給企業(yè)發(fā)展帶來負面影響[3]。

        1 火電廠輸煤系統(tǒng)概述

        寧?;痣姀S的第一階段煤炭供應系統(tǒng)負責的運輸燃料的任務是4×600MW機組鍋爐的原煤倉,供煤系統(tǒng)輸煤皮帶機從煤場至煤倉間共5段10條,為雙路設置,供煤系統(tǒng)皮帶運輸機設計額定輸出功率為1500t/h,采用帶寬為1.4m、帶速為2.5m/s的普通皮帶運輸機。此外,輸煤皮帶運輸機設置了跑偏、撕裂、打滑、堵煤等保護,以確保輸煤皮帶機安全運行。供煤系統(tǒng)運行過程中,取料機取料懸臂上的刮板刮至中央柱活性給料機,溜槽落煤筒落至下級皮帶,經(jīng)由篩分、破碎后被輸送直至煤倉間,通過相應原煤倉犁煤器的抬落來實現(xiàn)對原煤倉給料機供煤的目的。

        2 火電廠輸煤系統(tǒng)運行效率低的原因

        2.1 設備因素對煤炭供應效率的影響

        2.1.1 皮帶機方面

        目前,一期供煤皮帶運輸機的主要故障是皮帶機打滑、跑偏;其次為皮帶機堵煤。皮帶跑偏故障大多是由工作人員打掃棧橋沖洗時引起的,一般在設備停機后,工作人員開始對輸煤棧橋進行清洗,導致皮帶上附著較多的水,特別是在非工作面上。當皮帶啟動后立即卸煤時,容易引起皮帶打滑或走偏、跳停。而一期C9A皮帶機落煤筒通流能力相對其他皮帶較差,當上煤線的煤量長時間保持在1500t/h的額定出力或瞬時流量超過額定出力時,很容易發(fā)生煤堵塞。因此,為了避免堵煤事故的發(fā)生,操作人員通常只將給煤線的瞬時煤量控制在100~1300t/h左右,有時甚至更少。

        2.1.2 煤場活化給料機方面

        一期圓形煤場活化給料機是由美國GK公司生產(chǎn)的激振式活化給料機。給料機的振動激勵方式按皮帶機縱向布置,通過電機驅(qū)動使活化給料機主體框架進行左右振動,給料機內(nèi)部分為四個均勻出料口。當取料機的工作角度與給料機下方出料皮帶方向水平時,由于給料機左右振動,此時活性給料機內(nèi)的大部分煤只能通過靠近前端或后端兩個出料口振出,只有一小部分煤會滑動到另外兩個出料口。這樣會影響活化給料機的出料速度,導致出料不良。當取料機的產(chǎn)量保持不變時,活化給料機內(nèi)容易積煤。但是活化給料機在圓形煤場的堵煤開關安裝位置過高,通常在堵煤開關未檢測到堵煤信號之前,給料機的電機保護器就會提前因過電流保護動作。

        2.2 人為因素對供煤效率的影響

        思維模式過于保守,節(jié)能意識不夠,長期以來供煤運行只注重安全,對效率沒有嚴格要求。雖然目前的供煤效率不高,但只要延長供煤運行時間,也能滿足機組的日常供煤需求。同時,歷年生產(chǎn)運行中的事故教訓總結(jié)也使大家形成了一種保守的思維,正因如此造成了運行人員對于供煤運行操作沒有緊迫感。

        2.3 煤場調(diào)度對供煤系統(tǒng)的影響

        國華寧?;痣姀S一期4×600MW機組鍋爐燃煤燃燒采用摻燒配比的方式,即主燒煤神混、摻燒煤石炭。為了使煤場的庫存量最大化,一個煤場用于存放神混煤,另一煤場分堆存放神混和石炭煤。在配合設備維護或主燒煤實施“燒舊存新”的原則時,調(diào)度員往往會安排一個煤場取兩種煤。因為兩種煤是分開堆放的,堆垛位置之間有一定的距離,當神混與石炭煤在同一煤場取料時,由于兩煤種相互之間存在距離,這樣一來在轉(zhuǎn)堆時就增加了皮帶空轉(zhuǎn)的時間。

        2.4 煤質(zhì)因素對供煤效率的影響

        對于輸煤系統(tǒng)的運輸來說,煤的含水量和灰分含量對輸煤系統(tǒng)的運輸有比較大的影響。當煤含水量以及含灰份過高則煤的粘度也將隨之變大,尤其是當煤中含水量Mt、灰份含量Aad>15%時,在輸送過程中容易引起設備黏煤現(xiàn)象,如果不能及時發(fā)現(xiàn)并清理,將導致煤堵塞事故。

        3 輸煤系統(tǒng)皮帶常見故障及分析

        3.1 皮帶跑偏

        在輸煤系統(tǒng)運行過程中皮帶最常見的故障是跑偏問題,導致皮帶跑偏的原因比較的多,主要包括以下幾方面:一是操作技術人員在操作過程出現(xiàn)不規(guī)范的情況,可能會導致皮帶裝置由于偏差的問題。二是皮帶設備運行時中心不穩(wěn)定,壓力或阻力矛盾不均勻,可能導致皮帶設備偏差。針對皮帶偏差的問題,工作人員應根據(jù)故障的具體表現(xiàn),準確地找到故障位置。皮帶偏差一般表現(xiàn)為傳動接頭不均勻,兩側(cè)張力之間存在一定誤差,導致設備張力不同。張力大的皮帶磨損問題更嚴重,容易產(chǎn)生偏差。如果偏差的問題是由于設備本身的問題,皮帶機的機架中心不穩(wěn)定,導致雙方的不同高度,這將使橡膠壓兩側(cè)的槽不均勻,導致帶偏差的問題。除此之外,在皮帶運輸機運輸過程中,對泥煤進行長期運輸,會導致泥煤黏在設備的滾筒以及托輥上,影響滾筒的直徑,并導致雙方一定張力之間的區(qū)別,導致皮帶偏移。

        3.2 輸煤皮帶撕裂

        煤炭輸送系統(tǒng)的輸煤皮帶設備容易出現(xiàn)皮帶撕裂故障,造成該故障的原因可能與皮帶偏差有關。在輸送煤介質(zhì)的過程中,皮帶設備由于某些條件不可避免地會產(chǎn)生偏差,從而導致皮帶下層的平行支撐和滾筒出現(xiàn)問題,產(chǎn)生卷曲和側(cè)斜。在這種情況下,對皮帶的沖擊較大,很可能造成皮帶上的應力不均勻,導致皮帶撕裂。因此,在皮帶日常維護過程中,要重點關注設備輸送帶在運行中是否存在偏置或不穩(wěn)定。如有問題,應及時停止設備運行,進行設備維修。

        4 輸煤系統(tǒng)常見設備故障檢修與治理舉措

        4.1 提高設備的運行穩(wěn)定性

        4.1.1 皮帶運輸機方面

        運行人員應該根據(jù)沖洗棧橋的規(guī)律,尤其是在白班在啟動皮帶前,巡檢人員應根據(jù)皮帶的干濕情況,提前通知程控上位機啟動皮帶進行空載涼干,盡量減少因皮帶過濕導致打滑或跑偏故障跳停。此外,部門應嚴格規(guī)定清洗人員的清洗,嚴禁對運行在生產(chǎn)線上的皮帶設備進行清洗。同時,操作人員應加強對運行設備的巡檢,在初始階段及時調(diào)整皮帶偏差,盡量避免設備頻繁故障跳停次數(shù)。其次,針對C9A頭部落煤筒通流能力差,易發(fā)生堵煤事故,維修時應及時找出原因,進行改造,并進行大煤量通流試驗,保證上煤線在額定出力下正常流動。同時,操作人員應加強對煤落煤筒積煤情況的檢查,定期安排工作人員進行積煤清理,對濕煤適當控制裝煤量,避免發(fā)生堵煤事故。

        4.1.2 煤場活化給料機方面

        將一期煤場活性給料機的電流引入程控上位機,操作者可通過活性給料機的實時電流變化來控制和調(diào)整取料機的輸出。還設置當激活給料機電流達到20A時,程控上位機可發(fā)出電流超限報警,提示操作人員及時調(diào)整取料機的輸出或查明電流超限的具體原因。如果電流持續(xù)上升達到設定的保護設定值,電機保護器及時動作并停止。這樣可以更好地監(jiān)控和保護激活饋線,有效地避免了激活饋線頻繁過流跳閘次數(shù)。

        4.2 做好設備跑偏檢修及保護工作

        為防止火電廠的運行系統(tǒng)因輸煤皮帶機的跑偏故障而受到影響,必須做好設備跑偏的維護保護工作。可請專業(yè)人員在操作系統(tǒng)中安裝跑偏保護裝置,以此檢測和控制支承托輥與皮帶邊緣的位置關系,一旦支托輥與皮帶位置不當時,跑偏傳感器的導桿會偏離中心線,而啟動跑偏保護裝置的啟動開關,更好的確保兩者之間的位置關系能夠保障皮帶穩(wěn)定地運輸物料。為提高保護裝置對設備故障的檢測效果,在出現(xiàn)問題時迅速準確的劃定維修方向,提高設備的維修效果,減少故障排除時間,需要在皮帶機的頭部、中部以及尾部安裝保護裝置的開關。此外,火電廠還需要聘請專業(yè)人員定期進行維護工作。在日常工作中,采用重力調(diào)偏法、墊高調(diào)偏法、托輥清潔法等方法,通過調(diào)整張力和調(diào)整托輥來消除安全隱患。并在出現(xiàn)問題時,結(jié)合實際情況,選擇更換部分或整根鏈條、更換磨損的滾筒、調(diào)節(jié)主滾筒位置等方法及時解決問題,防止出現(xiàn)更加嚴重的故障,影響發(fā)火電廠的整體工作。

        4.3 優(yōu)化和改進皮帶硫化粘接工藝

        皮帶的更換與維修是火電廠輸煤設備維修過程中的一個重要環(huán)節(jié)。通過對輸煤皮帶熱粘結(jié)硫化工藝的優(yōu)化和改進,可以有效避免輸煤帶撕裂的發(fā)生,從而保證輸煤系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。可以從清理及清洗、接頭合攏、刷膠等多個工藝步驟對其進行優(yōu)化。如輸煤皮帶機輸送帶冷膠粘接期間,請具備較強工作能力的專業(yè)人員用力涂刷膠水,并做到薄而均勻,以此使膠水充分浸潤粘接面,待膠水完全干燥后再涂刷下一層。同時,在接頭兩端留下結(jié)構(gòu)縫隙,并將兩邊的橡膠磨至一定深度。最后,使用RIT修補帶完成貼合工作,從而提高接頭的強度,有效防止煤屑或其他腐蝕性物質(zhì)進入接口,防止因粘接面粘連不足而導致皮帶接頭斷裂。需要注意的是,輸煤皮帶熱粘結(jié)硫化工藝對施工人員的操作水平有較好的要求。機組管理人員還可以根據(jù)機組實際情況探索其他工藝優(yōu)化的路徑和策略,從溫度控制、壓力控制等角度探索提高粘接強度的方法。

        4.4 合理調(diào)度安排煤場取料

        煤場調(diào)度是否合理是影響煤炭供應效率的重要因素。在煤場復墾作業(yè)中,應盡量布置兩個煤場,以便在更換煤種時不需要將煤種轉(zhuǎn)移到位。然而,對于煤場設備有計劃性的檢修,應盡量安排在碼頭有煤船時進行,可以通過直供的方式減少一個煤場取兩種煤的時間。在日常生產(chǎn)過程中,燃料管理和生產(chǎn)操作人員不僅要根據(jù)不同煤質(zhì)對來料煤進行分類堆放,還要根據(jù)不同煤質(zhì)的原煤對卸貨入庫過程進行監(jiān)督。如當來煤含水率MT和灰分超過15%時,卸煤過程中容易發(fā)生粘煤、堵煤事故。所以在卸船過程中就應該對落煤筒的檢查,對于粘度高的原煤,卸完后應在圓形煤場動態(tài)圖中進行標注提示,以便提前采取相應的預防措施,保證正常運行。

        4.5 建立完善的皮帶設備維護制度

        近年來,我國火電廠的輸煤機械設備呈現(xiàn)出自動化、大型化的發(fā)展趨勢。通過建立完善的設備維修制度,可以提高設備管理的系統(tǒng)性,降低嚴重故障的發(fā)生頻率。為了及時發(fā)現(xiàn)故障或隱患,要注意引進現(xiàn)代化的檢測設備,讓專業(yè)人員通過觀察和檢測設備進行預見性維修管理,提高檢測頻率,節(jié)省維修時間,利用自動控制技術提高現(xiàn)代化設備管理效率,避免發(fā)火電廠輸煤皮帶設備發(fā)生嚴重故障。為達到這一目標,還需要更新維修觀念,定期組織培訓,讓維修人員通過參與培訓間接獲得維修經(jīng)驗,豐富自己的維修知識,明確運煤設備維修的注意事項,使操作設備的人員也能具備故障判斷的基本素質(zhì),并能盡快報告問題。最后,要在完善檢修體系期間明確責任規(guī)劃,以便維修人員和設備操作人員可以明確自己的職責,基于自身職責探索提升輸煤皮帶設備的利用率和使用時長,優(yōu)化設備性能的方法,及時發(fā)現(xiàn)問題并探索解決問題的方案。

        5 結(jié)語

        火力發(fā)電是我國電廠廣泛使用的一種發(fā)電方式。煤輸送系統(tǒng)中的輸煤帶設備是保證煤在鍋爐中燃燒的重要設備,其維護保養(yǎng)起著重要的作用。為提高輸煤帶設備的維修效率和效果,有必要總結(jié)常見機械故障的原因和目前設備維修體系中存在的不足。在此基礎上,完善設備管理和使用方法,建立完善的輸煤帶設備維護體系,提高設備的使用壽命,保證電廠的長遠發(fā)展。

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