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输煤皮带导料槽的密封改造

2013-08-15司俊龙

电力安全技术 2013年3期
关键词:裙板导料老式

张 军,司俊龙

(中电投河南电力有限公司开封发电分公司,河南 开封 475002)

1 机组简介

中电投河南电力有限公司开封发电分公司2×600 MW机组于2007-09-10开工建设,是河南省首批“上大压小”项目,1号、2号机组分别于2008-12-17和2009-02-27完成168 h满负荷试运行并移交试生产。

机组输煤系统共有6段13条带式输送机,双路设置(除煤仓间3路皮带外),一路运行,一路备用,并具备双路系统同时运行的条件。输煤系统以贮煤场为界,从翻车机室到贮煤场为卸车系统;贮煤场到主厂房煤仓间为上煤系统,采用B=1 200 mm、ν=2.8 m/s、Q=1 120 t/h皮带机。

机组输煤系统导料槽是与皮带机配套的老式导料槽,密封效果差,可靠性低。下面以4号皮带为例,对导料槽的密封改造进行简要分析。

2 老式导料槽密封技术分析

2.1 老式导料槽的技术分析

老式导料槽型号为防溢裙板双层密封96典煤型式,导料槽顶部为弧形,增加了导料槽的容积,有利于降低诱导风压力,出口配备防尘挡帘。根据设计,导料槽的周边应能随压力或吸力的变化自动调节相应的密封压力,保证良好的气密性,使导料槽内部与外界完全隔绝,保证抽风除尘的效果。

导料槽防溢裙板橡胶采用双层弹性密封,与输送皮带有良好的接触,装有固定活扣,使安装、维修较为简单方便。防溢裙板选择厦门珀挺公司的产品。橡胶材料的技术特性要求如下:

材质:聚氨酯复合材料TPU-EK;

抗拉强度:≥150 N/cm2;

伸展性: 500 %;

硬度:(60±5)°;

阿克隆磨耗:<0.035。

2.2 老式导料槽的使用情况

目前,全厂输煤系统各级转运站均采用老式的双层密封导料槽,在实际使用中导料槽不仅不能起到节能环保作用,而且自身磨损情况也十分严重。其根本原因是不能做到在导料槽与输煤皮带之间进行严格密封。老式导料槽与输煤皮带之间采用橡胶裙板相贴封闭,实际封闭效果很差,只能起到遮挡作用。当输煤皮带运行时,由上级皮带落入下级皮带的煤块在重力作用下会产生很强的冲击力,使下级皮带发生弹性振动,致使橡胶裙板和皮带之间出现间隙,煤渣、煤粉由此间隙溅出。由于导料槽全段不能严格密封,皮带漏粉点多,也造成除尘器吸尘效果不好,无法捕捉全部扬尘。因此当输煤系统运行时,整个转运站煤粉飞扬,最后有一部分落在地面和设备上,形成了积粉,留下火灾隐患;另一部分随空气自然漂逸,对环境造成严重污染。

老式导料槽裙板封闭方式不仅封闭效果不好,而且还会严重损伤运输皮带。由于导料槽与输煤皮带相贴封闭,造成实际运行中裙板与皮带相切磨,燃煤中的矸石和碎煤块极易卡在裙板和皮带之间,加剧了对皮带的磨损。在经过一段时间的运行后,输煤皮带边缘容易被纵向切磨出2道深沟,大大缩短了皮带的使用寿命,同时也增加了皮带在运行中出现分离、绞断的设备事故隐患。

此外,老式导料槽由于密封不严,运行中粉尘污染严重,不仅污染了环境,而且对皮带值班员的身心健康造成了极大威胁,长期在此环境中工作极易使职工得尘肺病。

2.3 4号皮带的运行现状

4号皮带尾部导料槽全长16 m,布置在碎煤机下部,落煤差最大达14 m。4号皮带运行中皮带尾部扬尘大,撒煤情况严重,且时有导料槽皮子脱落后卷入皮带等异常现象发生。

有关检测单位对4号皮带尾部粉尘污染情况进行监测发现,4号皮带尾部平均接触粉尘浓度为66.0~132.0 mg/m3,已超出人员容许接触的粉尘浓度数倍。

为解决老式导料槽的种种弊病,提高设备的可靠性,减少粉尘污染,急需对导料槽进行改造。公司经过考察,决定首先在4号皮带尾部进行全密封导料槽的改造。

3 全密封导料槽技术分析

目前,国内较为流行的全密封导料槽是滑板式封闭导料槽。该导料槽是将传统的皮带机的两侧托辊去掉,改用自润滑超高分子滑板(摩擦系数约为0.07~0.11),实现了侧滑板对皮带的连续支撑。由于保留的底部水平托辊承担着物料的大部分重量,因而侧面皮带与滑板之间的摩擦力虽然很小,但同样起到了密封的作用。滑板式封闭导料槽复合式防溢裙板与滑板组成的特殊结构,将皮带夹在中间,从而能够有效阻止粉尘泄漏,达到导料槽的密封效果。

(1) 全密封导料槽装置可做到严格密封,主要是对常规输送机的承载分支进行了根本性的改造:使用高强度低摩擦阻力的UHMW-PE材料制成的板材,取代槽型托辊的两侧托辊,托住皮带两边,使皮带两边得到连续支撑;保留中部托辊,并且加装侧板和顶板,从而形成一个连续的封闭的物料输送通道;在落料部位的皮带机两侧上部加装橡胶压板,并在托辊下部设有加强支撑。

由于皮带两侧有托板的支撑和侧板的间隔,从根本上防止了输送物料的大量抛撒,因而全封闭式皮带输送机能够有效防止物料粉尘对环境的污染。

(2) 两侧托板是全封闭式皮带机导料槽的关键部位,也采用高强度、低摩擦系数的高分子材料。托板选用U-PE1000进口超高分子聚乙烯板,超高分子量为1 000万,耐磨性能良好、摩擦系数为ASTMD0.065、厚度为20 mm。

(3) 高分子U-PE托板主要技术性能指标如下:

① U-PE阻燃性能:氧指数为17.1 %;

② 热传导系数:0.8~0.92 in/ft2h。

(4) 为了更好地除尘,应充分发挥吸尘器的作用。可在导料槽装置内,分段设置密封挡尘帘,遮挡在入口、出口处溢出的煤尘,将密封装置内的煤粉分2次集中用吸尘器吸走,形成二级吸尘,这比当前的吸尘效果更好。

(5) 落煤冲击时产生的粗、细粉会在瞬间被冲击气流蓬起,并且形成一定的气压,这时为了更好地使粗、细粉顺气压回流、分离,在改造后的导料槽装置和落煤斗之间安装回粉管,以起到减压、平衡和分离粗、细粉的作用。

(6) 改造后的导料槽装置可根据煤源情况安装自动水喷雾装置,在一级皮带处设置煤流开关,在落煤斗内设置喷雾嘴。当上级皮带来煤时,推动煤流开关开启, 电磁阀打开,喷雾嘴喷水雾;当煤流断流时,开关自动复位关闭,停止喷水雾。通常情况下,由于煤源长年略有潮湿,此装置可以不设。

(7) 新式导料槽安装刮刷组合式清扫器。当输煤皮带卸煤返程时,皮带上会粘结一些余煤,这些余煤在返程过程中会由于皮带振动而散落在输煤栈道内。安装刮刷组合清扫器,对皮带余煤的刮刷比老式的刮板更清洁,可减轻余煤散落程度。刮刷清扫器采用配重式自动补偿方法,不损伤皮带,而且更换毛刷、刮板的操作简单。

4 技术改造施工方案

此次改造采用了江苏时创机械设备有限公司生产的全密封导料槽。公司在2011年10月对4号甲皮带进行改造,全部改造工期共耗时7天,改造费用需12万元。

改造的主要工作是拆除原普通型导料槽,将其更换为全密封导料槽。经研究,决定首先在工作环境最差、污染最严重的4号甲皮带进行导料槽改造。计划通过此次改造提高导料槽的密封性能,保证诱导风沿着内侧向前流动,导料槽内的外侧不会处于正压状态,消除物料对外侧密封的冲击,有效地防止导料槽粉尘外泄,抑制粉尘外扬和撒料现象。

(1) 在落料口出口处加装导流板,可以有效缓冲因落煤差形成的冲击,减少对皮带的损伤;同时将煤流导流到皮带机中间,避免因落料点形成的皮带跑偏。

(2) 通过对导料槽顶部适当扩容,增大粉尘的扩容面积。同时设置多道PU阻风帘,规律悬挂多棱胶条吸尘单元,在降低诱导风速的同时吸附粉尘。

(3) 在导料槽内部加装水喷雾装置,使喷出的水雾作用在粉尘上,加湿粉尘或使粉尘吸附在水滴表面,使其质量增加并在重力作用下被捕捉下来,从而达到抑尘效果。

5 导料槽技术改造后的成效

(1) 根据以前的运行经验,输煤皮带在运行1~2年后,皮带与导料槽橡胶裙板接触的位置磨损就比较严重,严重的部位需进行更换皮带处理。更换皮带的费用为450元/m,成本较高。从导料槽改造后的情况看,减少了皮带的损伤,延长了皮带的使用寿命,改造后至今皮带仍运行正常。

(2) 导料槽改造后不仅没有增加平时检修维护的工作量,还解决了煤渣四溅的现象,使输煤皮带清洁工作量减少。

(3) 新式导料槽密封效果好,降尘、吸尘效果良好,杜绝了煤粉飞扬的现象,改善了工作环境,有利于职工的身心健康,降低了职业病的发病几率。

(4) 导料槽改造后,大大提高了节能环保效果、减少了设备维护工作量、延长了皮带的使用寿命,其综合效益远大于改造投资费用,更有利于企业的长远发展。

6 技术改造的不足之处

该技术改造项目的不足之处在于,新型导料槽防溢裙板的更换比较繁琐,更换时需要把侧板整体拆除,增加了检修人员的工作量。但更换防溢裙板的周期较长,根据设备设计使用寿命,每年只需更换1次,和原导料槽的维护量相比,总体来说还是减轻了检修人员的工作量。

7 结束语

4号皮带导料槽的密封改造项目比较成功,达到了预想的目的,改造后能够从根本上解决输煤系统的扬尘、撒煤、皮带磨损等问题,提高了输煤系统的运行可靠性,具有较高的经济价值,值得推广。公司准备将这一成果在其他输煤皮带上进行应用,逐步对其他污染比较严重的输煤皮带进行导料槽的密封改造,降低输煤系统的粉尘污染,提高设备可靠性。

1 山西省电力工业局.燃料设备检修技术[M].北京:中国电力出版社,1997.

2 电力行业职业技能鉴定指导中心.卸储煤设备检修[M].北京:中国电力出版社,2010.

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