环式给煤机的优化改造

谢武杰

(山西兴能发电有限公司，山西古交030206)

1 环式给煤机基本概况

山西兴能发电有限公司输煤系统设计配套装机1800MW(一期为2×300MW，二期为2×600MW)。储煤采用直径为22m、单仓储量为10000m3的4个贮煤筒仓存储燃煤，4台环式给料机为贮煤筒仓下部给煤设备，其型号为HG22，仓下配套为甲、乙2路DTⅡ型带式输送机(胶带宽度为1400mm;胶带速度为2.5m/s，出力为1500t/h)。该设备将圆筒仓内的物料按需要的数量和比例均匀地卸送到输煤皮带上。环式给煤机主要由犁煤车、卸煤车、驱动装置、定位(靠轮)导向装置、行走导轨、卸料器、防/除尘系统及电气控制系统等组成。车体均为焊接结构环形体，由16/24组(犁煤车16组，卸煤车24组)车轮支撑且均布在圆形轨道上。由于原环式给煤机设计和制造存在缺陷，4台环式给煤机投运以来实际出力(400～600t/h)达不到设计出力(800t/h)的要求，致使每班运行3～4台环式给煤机以满足皮带运力1500t/h的要求，无法满足4台环式给煤机2备2用的设计要求，加之部分零部件设计存在不足，从而加大了设备检修维护成本，影响输煤系统运行安全。

2 环式给煤机出现问题的原因分析

2.1 环式给煤机出力不足的主要原因

(1)卸煤车的承煤平台上煤流堆积平散，单台卸料器卸煤量偏大，卸煤车外防尘罩底部密封胶皮破损易出现鼓煤、撒煤现象，甚至会导致事故停车。

(2)由于犁煤车驱动装置的制造质量有问题，使得犁煤车无法达到正常工频运转。

2.2 影响环式给煤机正常稳定运行的因素

(1)卸煤车A犁、B犁抬起不灵活，导致无法程控启车，需人工撬动方可勉强抬起。

(2)行走轮使用寿命短。

1)行走轮轴承易损坏、异音严重，个别行走轮已出现轴和端盖磨损的现象。

2)行走轮结构设计存在先天不足。行走轮支承座采用厚度为20mm的钢板焊接而成，这种钢板易磨损，还会出现行走轮局部受力不均导致其使用寿命缩短的问题。轴承为对称排列角接触球轴承，安装在行走轮内，调整预紧力和润滑都不方便。

3)环式给煤机已运行6年，因长期运行，其行走轮轮面、行走轮轴及支撑架磨损不均，导致行走轮受力不均匀，加剧其损坏。

(3)卸煤车内圈防尘罩钢板厚度为3mm，现已锈蚀磨损严重，经常出现撒煤现象。

(4)靠轮组采用单靠轮承冲击力偏大，轴承磨损异音严重。

(5)给煤车承煤平台起伏不平，偏差较大(30～40mm)，这些问题一方面会影响卸煤犁刀工作稳定性和使用寿命，另一方面会磨损密封皮带造成设备洒煤并限制设备出力。

(6)单层弯曲胶皮作为卸煤车外防尘罩底部密封，长期不间断磨损承煤平台，致使承煤平台防尘罩密封处磨损严重，经常撒煤并影响驱动齿销正常啮合传动。

(7)在非工作状态时，犁煤车犁下的煤在下落到卸煤车承煤平台过程中，抬起的犁刀会改变落煤方向，使其外撒和溅落，大部分煤落在承煤平台被卸到工作的仓下皮带上，少部分煤则溅落在另一路非工作(或称备用皮带侧)的落煤管里，随着时间推移，落煤管就会越积越多。在下次设备轮换时，一方面会造成下级皮带机重负荷启车;另一方面堆积下的煤随着风干原因还有可能将落煤管堵住，造成仓下皮带无法正常启车，影响输煤系统运行安全。

(8)下方皮带的机头侧导煤槽影响机尾侧落煤的正常运行，经常出现撒煤现象。

3 优化方案

针对以上问题，山西兴能发电有限公司技术人员深入现场调查和研究并对兄弟电厂环式给煤机使用情况及国内生产厂家进行了调研，最后确定环式给煤机的优化改造方案。

(1)为了提高设备出力(目前设备出力为400～600t/h，原设计出力为800t/h)，采取如下4个方面的措施。

1)在卸煤车上增加2个卸料口(每条输煤皮带上增加1个落煤点)，即增加2套卸煤器、2个落煤斗、2套落煤管、2套皮带机导料槽和2套皮带机落料点的缓冲托辊(每个落料点7组托辊)。在承煤平台宽度不变、载荷基本不变的情况下，在原出力的基础上，理论上可提高出力1/4～1/3。

2)更换起伏不平和磨损严重的给煤车承煤平台，加装8组弹簧导流器，以保证煤流在承煤平台上断面集中堆积;同时，改造外圈密封装置的单层弯曲胶皮为迷宫式可调双层密封，一方面解决了卸煤车在设备出力较大情况下出现的撒煤问题，另一方面避免了原密封形式下导致的承煤平台不均匀磨损的问题，延长检修周期、降低维护成本。

3)将原先的犁煤车驱动装置更换为3台新型优质驱动装置，以提高犁煤车运行的稳定性和可靠性。

4)在卸料器犁刀后方外圈密封处加装固定清扫导煤器，其目的是使卸料器犁刀刮不干净的煤粒导到承煤平台外密封的里侧，大大减小卸料器引起的撒煤现象。

(2)提高行走轮使用周期、减小维护成本的3项措施。

1)新设计行走轮采用轴承座上半部分和底座为整体铸造，行走轮两侧轴承孔采用同一镗床镗孔，以保证轴承中心一致，同时减小了原分体焊接式底座。由于现场安装技术水平和焊接变形等因素，易造成质量缺陷，应特别注意。

2)增加调整预紧力的垫圈，减小角接触球轴承轴向间隙，以提高轴承使用寿命。

3)重新找平、找圆行走轮轨道，同时将原导向轮更换成平衡型双轮导向轮，以保证犁煤车和卸煤车大盘平稳运行，减小行走轮啃轨。

(3)卸煤车和卸煤器的改进措施。

1)在卸煤器上方加装人字溜槽，一方面可解决卸煤器犁刀架上积煤影响和抬落不灵活的问题，防止影响整个输煤系统程控启车;另一方面可大大减小非工作皮带上方溅落煤块、堆积落煤管而影响仓下皮带启车的问题。

2)外侧增加可折叠的活动密封挡板4套，可进一步防止溅落煤块堆积落煤管对仓下皮带启车的影响。

3)更换卸煤车卸料器电动推杆，将2台型号为DTⅠ100035的卸料器电动推杆更换为DTⅡ2500型卸料器电动推杆，加大卸料器抬落的设计余量，提高设备运行的稳定性。

4)卸煤车内圈防尘罩锈蚀磨损严重，建议将其底部更换为6mm厚的钢板，以提高承煤平台内圈的密封耐磨性，保证内圈不出现溢、撒煤现象。

(4)在落煤管口处用耐磨合金做防磨处理，缩短设备因为漏煤的停车检修时间，降低环式给煤机的故障率，从而保障输煤系统安全、稳定运行。

4 改造效果

环式给煤机优化改造后，其运行效果令人满意。犁煤车、卸煤车在正常工频时，设备出力可达900～1100t/h，完全能够满足输煤系统4台环式给煤机2备2用的设计要求。

5 结论

山西兴能发电有限公司技术人员对关键的耐磨和密封部位处理到位，一方面可大大延长设备检修周期，减小检修工作量;另一方面可减小运行人员的现场卫生清理工作量，减轻了工人的劳动强度，提高环式给煤机的无故障率，保障输煤系统安全、稳定运行，节约了生产费用，使输煤系统设备乃至整个电厂安全、稳定、经济运行。山西兴能发电有限公司环式给煤机优化改造措施可为其他燃煤电厂技术改造和生产厂家设备改进升级提供借鉴和参考。