圆形煤场堆取料机在发电厂中的应用及维护探究

张发贵

摘  要：当前，很多大型封闭式的圆形煤场已被广泛应用在环保型燃煤电厂中。与圆形煤场相互匹配的新型堆取料机的性能也在逐步提高，目前较为突出的就是自动化程度高，运行起来安全、可靠。该文针对圆形煤场堆取料机在发电厂中的应用，进一步详细地探究了圆形煤场以及堆取料机的相关结构、性能以及对其日常运行中的维护措施。

关键词：圆形煤场  堆取料机  发电厂

中图分类号：S5-33    文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2019）07（b）-0017-02

广东红海湾发电有限公司拥有4座封闭式的圆形煤场，同时内部安装了德国的夏德堆取料机。与圆形煤场相匹配的取料机额定堆煤为3000t/h，取料则为1500t/h。由于堆取料机运用了PLC可编程逻辑控制技术，其自动化程度比较高。自圆形煤场堆取料机使用以来，维修率很低。该文则依据广东红海湾发电有限公司圆形煤场以及堆取料机的应用，对圆形煤场以及堆取料机的结构、性能特点进一步展开研究。

1  封闭式圆形煤场以及堆取料机的应用特点

1.1 封闭式圆形煤场

封闭式圆形煤场属于室内煤场，环境气候对其影响较小。圓形煤场的直径在80～120m之间，而电厂的大型封闭式圆形煤场直径都在120m左右，圆形煤场煤堆高度为34m，仅单个圆形煤场而言，其设计储煤量可高达15万t。圆形煤场内都会安装堆取料机和固定煤斗，固定煤斗下方的活化震动给料机会在堆取料机发生故障时，确保推煤机仍可以继续工作[1]。

圆形煤场的禁堆区可以直接通向堆取料机底部平台。高位堆料和低位取料可同时运行;取料机自动取料投入后按设定回转角度范围内实现自动回转及下降刮取煤量，过程中可实现高度的自动化。同时，圆形煤场的挡煤墙上设计有消防炮和冲洗水及喷雾机，在堆取料过程中投入能很好地防尘、抑尘，煤场自燃时能得到及时的降温处理。

1.2 堆取料机

堆取料机无论是堆料机还是取料机都可实现360°的回转，但使用过程中，堆料机可在240°区域内回转堆料，取料机在345°区域内回转取料。堆煤的皮带堆煤机由水平悬臂式带输送机、回转机构和配重组成;低位取料机的组成结构在回转机构和配重的基础上设置了悬臂刮板取料机以及俯仰卷扬机[2]。

堆取料机连锁保护完善，有堆料皮带连锁保护当煤堆堆至最高位置时，发出物料水平信号为高或者最高信号，堆取料自动顺时针旋转或延时跳机。堆料旋转驱动连锁保护堆取料机之间的安全限位保护，相互安全夹角为60°。当堆料机桥架轴承润滑油脂泵故障时间超过堆料回转运行时间4h，跳机或不能启动。堆料机自动位时，禁堆区范围为：#2煤场，330°～60°;#3煤场，10°～270°;#1、4煤场，300°～60°。手动位/检修位，禁堆区域设置失效。堆料机轴承油脂泵保护堆料回转运行4h自动启动15min。堆料机桥架轴承润滑油脂泵保护堆料回转运行4h自动启动15min。取料机连锁保护链条驱动连锁保护：当有落煤口堵煤信号，跳机或不能启动。当活化给料机无运行信号时，自动与手动位不能启动取料机，但检修位可以。当链条电机油泵故障时间超过链条运行时间8h，跳机或不能启动。定期检查取料刮板机液压张紧压力，空载时正常压力在100～120bar之间，当链条张紧力小于80bar时，跳机或不能启动。链条油泵保护每次链条启动时间达8h就会自动运行5min。

俯仰驱动连锁保护当俯仰拉绳张紧力小于40%时，无法下降;当俯仰拉绳张紧力大于70%时，无法上升。在手动位且链条已经启动时，每次按动取料悬臂俯仰按钮操作，取料悬臂按系统规定俯仰的角度进行上升/下降。当提升至俯仰高限位开关时，自动保护停止上升。当自动下降至低限位开关时，自动保护停止下降。取料回转润滑系统保护每次旋转时间达4h自动启动润滑系统15min取料回转驱动连锁保护取料机与堆料机之间的安全限位保护，相互安全夹角为60°。取料悬臂两侧设有防撞开关（防止取料臂与煤堆或者大块碰撞）。在自动/手动位且链条已经启动时，取料回转润滑油泵故障时间超过回转运行时间4h，跳机或不能启动。当手动位启动取料回转向左或者向右时，左右两侧物料探针均不能感应到物料信号，取料臂无法回转。堆取料机系统保护因特殊原因造成堆取料机PLC系统断电超过30min以上，俯仰角度、取料旋转角度、堆料旋转角度值数值会自动转换成系统初始设置值。

堆料能全程实现自动堆放，当煤堆堆至最高位置时，发出物料水平信号为高或者最高信号，堆取料自动顺时针旋转堆料机。

2  圆形煤场堆取料机的性能应用控制

检修模式、手动模式和自动模式是堆取料机的3种操作模式，比较常用的是自动模式。自动模式的设置也是有一定条件的：首先，判断取料臂是否回转到了煤堆边缘时，应检测取料臂两个物料探针的左边下面和右边下面开关感应信号一侧是否消失;其次，判定取料臂是否在要取的煤堆上时，需要设定取料范围，并保证取料臂没有超出取料范围。

堆料机在自动定位过程中，禁堆区则无法自动堆料;手动位和检修位时，禁堆区域的设置也是处于失效状态，需要人工控制成为堆料区;堆料机与取料机之间的安全夹角为30°。为确保取料机俯仰角度控制在一定范围内，取料机设置有双高位限位开关和双低位限位开关。

3  圆形煤场堆取料机的维护工作

3.1 圆形煤场的缺陷以及维护措施

圆形煤场缺陷包括：穹顶压型板脱落、穹顶檩条锈蚀脱焊、穹顶网架锈蚀、煤场自燃、煤场入口大门过小、煤堆自燃较难处理。穹顶压型板脱落的处理方法为自攻螺栓头处使用橡胶垫防水，从而减少腐蚀，并加大垫片增大压紧受力面积;穹顶檩条锈蚀脱焊为镀锌檩条采用螺栓连接，若采用焊接，则需要对焊接部位涂刷多道油漆;穹顶网架锈蚀为安装前先对网架材料进行除锈工作，或者选择热镀锌网架材料。煤场自燃导致挡煤烧坏脱落，定期对其进行检查，如出现大面积脱落时要及时修复。煤场自燃，解决这一问题的方法众多，比较常见的就是将煤块分堆管理，每天对煤场进行巡视检查煤堆情况，如有高温现象及时翻扒处理。

3.2 堆取料机的机械缺陷以及维护措施

堆取料机的机械缺陷比较常见的是取料机导轮、轨道磨损、取料俯仰电机连轴节弹性块破裂、取料水平轮螺栓断裂、取料机刮板变形等。取料机导轮、轨道磨损，运行中要监视其链条张紧力在90～120bar，超出此范围内要及时加减张紧力液压油处理。安装检修时必须找正、找直轨道，接口处无错位，轨道加强筋改为3m/个;取料水平轮螺栓断裂需将单支撑改为双支撑，避免轮子碰撞，保障链条张紧力在90～120bar。

第一，在自动运行取料机之前，需要通过手动位刮平整平取煤范围的煤堆;第二，将取煤范围角度在现场预先设置好之后，再进入集控室上位机自动操作;第三，操作人员应当将司机室内操作面板上取料机选择开关打到自动位，再进入集控室上位机操作;第四，倘若煤堆是连续状态，可以将取料范围的两侧角度扩大15°左右;第五，倘若煤堆是单一的，尽可能以煤堆底部的宽度来设置取料范围角度;第六，取料机正常运作以后，需要对设备运行状态进行详细巡视检查。

4  结语

目前社会追求环保，而封闭式圆形煤场的环保性能十分突出，且封闭式设计完全不受外界环境影响，更不会影响外界环境。自动化程度高这一特性更是方便操作，出故障率也相对较低，安全性很高，同时其数字化管理，能满足大电厂煤质参数差距大的国内煤与国外煤掺煤，能大大地提高电厂的经济性。越来越多的燃煤电厂对圆形煤场堆取料机已经广泛加以采用。

参考文献

[1] 马俊峰，周靖皓.PLC在斗轮堆取料机控制系统中的应用[J].科学家，2016（16）：46-47.

[2] 周泉.火力发电厂煤场无人化系统的研究与实现[J].电力勘测设计，2016（S2）：333-336.