火力发电厂运煤系统带式输送机出力分析

(内蒙古电力勘测设计院有限责任公司，内蒙古 呼和浩特 010011)

0 引言

近年来大部分已投运电厂反馈，其运煤系统带式输送机达不到设计出力，导致电厂运煤系统正常运行时间增加，为保证锅炉安全稳定运行甚至需要双路带式输送机同时运行。本文针对运煤系统带式输送机达不到设计出力问题，对内蒙古地区部分电厂进行了现场实地或电话调研。

1 影响带式输送机出力的因素

根据现行国家标准GB/T 17119—1997《连续搬运设备 带承载托辊的带式输送机 运行功率和张力的计算》[1]和《DTⅡ(A)型带式输送机设计手册》[2],带式输送机的最大输送能力计算公式：

式中：Q为带式输送机的最大输送能力，t/h；S为输送带上物料最大横截面面积，m2；v为带速，m/s；k为输送机的倾斜系数；ρ为物料的松散密度，t/m3。

输送带上物料最大横截面面积是由输送带的可用宽度、槽形、物料流的横截面形状[1]、带式输送机的倾斜角度等决定的。因此，就带式输送机本身而言，影响其出力的直接因素是带宽、带速、托辊槽角、输送角度的设置以及输送物料的堆积密度。通常电厂燃煤的堆积密度主要与煤炭的种类和颗粒度有关。

另外，带式输送机的给煤方式是否连续均匀、煤流是否居中，带式输送机的安装质量、配置情况以及电厂的运行管理水平等也会间接影响带式输送机的运行出力。

对于电厂运煤系统整体而言，还要考虑到给煤机、取料机、筛碎设备、导流设施等其他设备的运行情况对带式输送机出力的影响。

2 带式输送机出力情况调研

综合考虑上述影响带式输送机出力的各种因素，首先，由于每个电厂都存在多条不同输送角度的带式输送机，故本次调研不考虑不同输送角度的影响；其次，煤的堆积密度根据煤种不同而不同，通常无烟煤和烟煤堆积密度较大，褐煤较小；再次，通常铁路和水路来煤的颗粒度较小且均匀，公路来煤的颗粒度较大；另外由于本次调研的电厂均已运行3年以上，考虑到安装质量和配置情况影响较小，故暂不考虑安装质量和配置情况对带式输送机出力的影响。

除去带式输送机输送角度、煤的密度和颗粒度、设备安装质量以及配置情况等因素外，作者针对影响带式输送机出力的其他可能因素，对现已投产运行的内蒙古地区达拉特发电厂、呼和浩特丰泰发电厂、上都电厂、锡林浩特电厂运煤系统带式输送机的出力情况进行了调研。其调研数据见下表1。

表1 调研数据统计表

3 调研情况分析

通过调研，发现本次抽样调研的全部电厂带式输送机均未按设计出力连续稳定运行，只是最大瞬时出力能够达到或者略超过设计出力。调研发现，实际运行过程中，影响带式输送机出力的主要因素有人为安全因素、物料加载状况(给煤方式)、煤质情况和受料状况等。

3.1 为安全稳定降低出力运行

目前大部分电厂无论机组负荷高低，其输煤系统运行综合出力也没有按能够达到的最大综合运行出力连续运行，其原因主要是运行人员从安全、稳定、连续运行的角度考虑，为避免大出力带来的洒煤、堵煤、断带、突然停机后满载启动困难等问题，从而选择了目前相对合理的输送能力。

3.2 物料加载不均匀

通过本次调研，还发现部分给料设备无法做到连续均匀给料，尤其是斗轮堆取料机在取料时的取料量波动较大。以达拉特电厂三期为例，其采用叶轮给煤机上煤时皮带秤计量曲线较为平稳，如图1所示，但启动后逐渐加载时间较长。而当采用斗轮堆取料机取料时皮带秤计量曲线上下波动特别明显，如图2所示。

图1 叶轮给煤机给煤时的皮带秤计量曲线

图2 斗轮堆取料机取料时的皮带秤计量曲线

根据DL/T 5187.1—2016《火力发电厂运煤设计技术规程第1部分：运煤系统》[3]中6.2.5条，通过理论计算得到的带式输送机出力为最大出力，带式输送机的额定输送能力还要考虑有效装料系数0.80～0.95，有效装料系数为装料系数和倾斜系数的乘积，装料系数取决于物料的粒度、运行堆积角、给料均匀性、输送能力贮备。表1根据《DTⅡ(A)型带式输送机设计手册》中公式Q=3.6Svkρ计算的带式输送机理论计算最大出力已经考虑了倾斜系数、物料的粒度和运行堆积角，而未考虑给料均匀性和输送能力贮备。

通过上面的分析，可以认为根据公式Q=3.6Svkρ理论计算得到的出力是带式输送机所能达到的最大安全出力，而实际运行考虑到给料的均匀性等客观因素，带式输送机的实际出力只能在理论计算最大出力以下一定范围内波动。若要使理论计算得出的带式输送机出力更加接近于实际运行出力，应根据带式输送机源头受料点不同的给料设备乘以不同的给料系数。

3.3 煤质差和给料点不居中

根据现场运行人员反映，当来煤煤质情况(粒度、含水量等)特别好，且带式输送机落料点受料状况良好(煤流居中)的时候，运煤系统就可以达到相对较大的综合运行出力。反之，当煤质情况较差时只能降低出力运行；而当因为切换受料点或大块煤流冲击等，导致煤流偏载时，需要在运行过程中长时间不断调整，逐渐加大出力，这就导致整个班次上煤的综合运行出力偏低。

4 结论

综合上述调研情况，得出如下结论以供分析讨论：

1) 一般单台带式输送机独立运行，基本可以达到理论计算出力。而根据调研情况，对于电厂多条带式输送机组成的运煤系统整体而言，受人为因素、给料不均匀、受料状况等诸多因素影响，很难达到理论计算出力。

2)根据公式Q=3.6Svkρ计算带式输送机出力时，建议引入给料系数。并且在理论计算过程中，当带式输送机源头受料点采用不同的给料设备时，应乘以不同的给料系数，从而可以使理论计算得到的出力更加接近于实际运行出力。

3)考虑到电厂运煤系统每班启动时逐渐调整增大出力所需的时间，以及带式输送机运行出力低于设计出力所增加的上煤时间，实际运行中，电厂运煤系统每天的实际运行小时数远大于设计运行小时数。