浅析火电厂输煤系统效率提升策略

宁夏枣泉发电有限责任公司 翁 腾 许振霄 耿泽鹏

火电厂输煤系统的主要设备包括输煤皮带机、滚轴筛、碎煤机、给煤机等，其中一台设备出现故障将直接影响到整个系统的运行[1]。鉴于此，工作人员要注意每台设备的日常保养。煤输皮带是将煤输送到锅炉进行燃烧的重要设备，其运行时间长，并且与各主要设备的运行环节密切相关，如果损坏，很可能会影响整个系统的工作。因此，相关单位应密切注意输煤皮带的保养，避免出现严重问题[2]。否则，不仅会影响企业效益，同时还会给企业发展带来负面影响[3]。

1 火电厂输煤系统概述

宁海火电厂的第一阶段煤炭供应系统负责的运输燃料的任务是4×600MW机组锅炉的原煤仓，供煤系统输煤皮带机从煤场至煤仓间共5段10条，为双路设置，供煤系统皮带运输机设计额定输出功率为1500t/h，采用带宽为1.4m、带速为2.5m/s的普通皮带运输机。此外，输煤皮带运输机设置了跑偏、撕裂、打滑、堵煤等保护，以确保输煤皮带机安全运行。供煤系统运行过程中，取料机取料悬臂上的刮板刮至中央柱活性给料机，溜槽落煤筒落至下级皮带，经由筛分、破碎后被输送直至煤仓间，通过相应原煤仓犁煤器的抬落来实现对原煤仓给料机供煤的目的。

2 火电厂输煤系统运行效率低的原因

2.1 设备因素对煤炭供应效率的影响

2.1.1 皮带机方面

目前，一期供煤皮带运输机的主要故障是皮带机打滑、跑偏；其次为皮带机堵煤。皮带跑偏故障大多是由工作人员打扫栈桥冲洗时引起的，一般在设备停机后，工作人员开始对输煤栈桥进行清洗，导致皮带上附着较多的水，特别是在非工作面上。当皮带启动后立即卸煤时，容易引起皮带打滑或走偏、跳停。而一期C9A皮带机落煤筒通流能力相对其他皮带较差，当上煤线的煤量长时间保持在1500t/h的额定出力或瞬时流量超过额定出力时，很容易发生煤堵塞。因此，为了避免堵煤事故的发生，操作人员通常只将给煤线的瞬时煤量控制在100～1300t/h左右，有时甚至更少。

2.1.2 煤场活化给料机方面

一期圆形煤场活化给料机是由美国GK公司生产的激振式活化给料机。给料机的振动激励方式按皮带机纵向布置，通过电机驱动使活化给料机主体框架进行左右振动，给料机内部分为四个均匀出料口。当取料机的工作角度与给料机下方出料皮带方向水平时，由于给料机左右振动，此时活性给料机内的大部分煤只能通过靠近前端或后端两个出料口振出，只有一小部分煤会滑动到另外两个出料口。这样会影响活化给料机的出料速度，导致出料不良。当取料机的产量保持不变时，活化给料机内容易积煤。但是活化给料机在圆形煤场的堵煤开关安装位置过高，通常在堵煤开关未检测到堵煤信号之前，给料机的电机保护器就会提前因过电流保护动作。

2.2 人为因素对供煤效率的影响

思维模式过于保守，节能意识不够，长期以来供煤运行只注重安全，对效率没有严格要求。虽然目前的供煤效率不高，但只要延长供煤运行时间，也能满足机组的日常供煤需求。同时，历年生产运行中的事故教训总结也使大家形成了一种保守的思维，正因如此造成了运行人员对于供煤运行操作没有紧迫感。

2.3 煤场调度对供煤系统的影响

国华宁海火电厂一期4×600MW机组锅炉燃煤燃烧采用掺烧配比的方式，即主烧煤神混、掺烧煤石炭。为了使煤场的库存量最大化，一个煤场用于存放神混煤，另一煤场分堆存放神混和石炭煤。在配合设备维护或主烧煤实施“烧旧存新”的原则时，调度员往往会安排一个煤场取两种煤。因为两种煤是分开堆放的，堆垛位置之间有一定的距离，当神混与石炭煤在同一煤场取料时，由于两煤种相互之间存在距离，这样一来在转堆时就增加了皮带空转的时间。

2.4 煤质因素对供煤效率的影响

对于输煤系统的运输来说，煤的含水量和灰分含量对输煤系统的运输有比较大的影响。当煤含水量以及含灰份过高则煤的粘度也将随之变大，尤其是当煤中含水量Mt、灰份含量Aad＞15%时，在输送过程中容易引起设备黏煤现象，如果不能及时发现并清理，将导致煤堵塞事故。

3 输煤系统皮带常见故障及分析

3.1 皮带跑偏

在输煤系统运行过程中皮带最常见的故障是跑偏问题，导致皮带跑偏的原因比较的多，主要包括以下几方面：一是操作技术人员在操作过程出现不规范的情况，可能会导致皮带装置由于偏差的问题。二是皮带设备运行时中心不稳定，压力或阻力矛盾不均匀，可能导致皮带设备偏差。针对皮带偏差的问题，工作人员应根据故障的具体表现，准确地找到故障位置。皮带偏差一般表现为传动接头不均匀，两侧张力之间存在一定误差，导致设备张力不同。张力大的皮带磨损问题更严重，容易产生偏差。如果偏差的问题是由于设备本身的问题，皮带机的机架中心不稳定，导致双方的不同高度，这将使橡胶压两侧的槽不均匀，导致带偏差的问题。除此之外，在皮带运输机运输过程中，对泥煤进行长期运输，会导致泥煤黏在设备的滚筒以及托辊上，影响滚筒的直径，并导致双方一定张力之间的区别，导致皮带偏移。

3.2 输煤皮带撕裂

煤炭输送系统的输煤皮带设备容易出现皮带撕裂故障，造成该故障的原因可能与皮带偏差有关。在输送煤介质的过程中，皮带设备由于某些条件不可避免地会产生偏差，从而导致皮带下层的平行支撑和滚筒出现问题，产生卷曲和侧斜。在这种情况下，对皮带的冲击较大，很可能造成皮带上的应力不均匀，导致皮带撕裂。因此，在皮带日常维护过程中，要重点关注设备输送带在运行中是否存在偏置或不稳定。如有问题，应及时停止设备运行，进行设备维修。

4 输煤系统常见设备故障检修与治理举措

4.1 提高设备的运行稳定性

4.1.1 皮带运输机方面

运行人员应该根据冲洗栈桥的规律，尤其是在白班在启动皮带前，巡检人员应根据皮带的干湿情况，提前通知程控上位机启动皮带进行空载凉干，尽量减少因皮带过湿导致打滑或跑偏故障跳停。此外，部门应严格规定清洗人员的清洗，严禁对运行在生产线上的皮带设备进行清洗。同时，操作人员应加强对运行设备的巡检，在初始阶段及时调整皮带偏差，尽量避免设备频繁故障跳停次数。其次，针对C9A头部落煤筒通流能力差，易发生堵煤事故，维修时应及时找出原因，进行改造，并进行大煤量通流试验，保证上煤线在额定出力下正常流动。同时，操作人员应加强对煤落煤筒积煤情况的检查，定期安排工作人员进行积煤清理，对湿煤适当控制装煤量，避免发生堵煤事故。

4.1.2 煤场活化给料机方面

将一期煤场活性给料机的电流引入程控上位机，操作者可通过活性给料机的实时电流变化来控制和调整取料机的输出。还设置当激活给料机电流达到20A时，程控上位机可发出电流超限报警，提示操作人员及时调整取料机的输出或查明电流超限的具体原因。如果电流持续上升达到设定的保护设定值，电机保护器及时动作并停止。这样可以更好地监控和保护激活馈线，有效地避免了激活馈线频繁过流跳闸次数。

4.2 做好设备跑偏检修及保护工作

为防止火电厂的运行系统因输煤皮带机的跑偏故障而受到影响，必须做好设备跑偏的维护保护工作。可请专业人员在操作系统中安装跑偏保护装置，以此检测和控制支承托辊与皮带边缘的位置关系，一旦支托辊与皮带位置不当时，跑偏传感器的导杆会偏离中心线，而启动跑偏保护装置的启动开关，更好的确保两者之间的位置关系能够保障皮带稳定地运输物料。为提高保护装置对设备故障的检测效果，在出现问题时迅速准确的划定维修方向，提高设备的维修效果，减少故障排除时间，需要在皮带机的头部、中部以及尾部安装保护装置的开关。此外，火电厂还需要聘请专业人员定期进行维护工作。在日常工作中，采用重力调偏法、垫高调偏法、托辊清洁法等方法，通过调整张力和调整托辊来消除安全隐患。并在出现问题时，结合实际情况，选择更换部分或整根链条、更换磨损的滚筒、调节主滚筒位置等方法及时解决问题，防止出现更加严重的故障，影响发火电厂的整体工作。

4.3 优化和改进皮带硫化粘接工艺

皮带的更换与维修是火电厂输煤设备维修过程中的一个重要环节。通过对输煤皮带热粘结硫化工艺的优化和改进，可以有效避免输煤带撕裂的发生，从而保证输煤系统的稳定运行。可以从清理及清洗、接头合拢、刷胶等多个工艺步骤对其进行优化。如输煤皮带机输送带冷胶粘接期间，请具备较强工作能力的专业人员用力涂刷胶水，并做到薄而均匀，以此使胶水充分浸润粘接面，待胶水完全干燥后再涂刷下一层。同时，在接头两端留下结构缝隙，并将两边的橡胶磨至一定深度。最后，使用RIT修补带完成贴合工作，从而提高接头的强度，有效防止煤屑或其他腐蚀性物质进入接口，防止因粘接面粘连不足而导致皮带接头断裂。需要注意的是，输煤皮带热粘结硫化工艺对施工人员的操作水平有较好的要求。机组管理人员还可以根据机组实际情况探索其他工艺优化的路径和策略，从温度控制、压力控制等角度探索提高粘接强度的方法。

4.4 合理调度安排煤场取料

煤场调度是否合理是影响煤炭供应效率的重要因素。在煤场复垦作业中，应尽量布置两个煤场，以便在更换煤种时不需要将煤种转移到位。然而，对于煤场设备有计划性的检修，应尽量安排在码头有煤船时进行，可以通过直供的方式减少一个煤场取两种煤的时间。在日常生产过程中，燃料管理和生产操作人员不仅要根据不同煤质对来料煤进行分类堆放，还要根据不同煤质的原煤对卸货入库过程进行监督。如当来煤含水率MT和灰分超过15%时，卸煤过程中容易发生粘煤、堵煤事故。所以在卸船过程中就应该对落煤筒的检查，对于粘度高的原煤，卸完后应在圆形煤场动态图中进行标注提示，以便提前采取相应的预防措施，保证正常运行。

4.5 建立完善的皮带设备维护制度

近年来，我国火电厂的输煤机械设备呈现出自动化、大型化的发展趋势。通过建立完善的设备维修制度，可以提高设备管理的系统性，降低严重故障的发生频率。为了及时发现故障或隐患，要注意引进现代化的检测设备，让专业人员通过观察和检测设备进行预见性维修管理，提高检测频率，节省维修时间，利用自动控制技术提高现代化设备管理效率，避免发火电厂输煤皮带设备发生严重故障。为达到这一目标，还需要更新维修观念，定期组织培训，让维修人员通过参与培训间接获得维修经验，丰富自己的维修知识，明确运煤设备维修的注意事项，使操作设备的人员也能具备故障判断的基本素质，并能尽快报告问题。最后，要在完善检修体系期间明确责任规划，以便维修人员和设备操作人员可以明确自己的职责，基于自身职责探索提升输煤皮带设备的利用率和使用时长，优化设备性能的方法，及时发现问题并探索解决问题的方案。

5 结语

火力发电是我国电厂广泛使用的一种发电方式。煤输送系统中的输煤带设备是保证煤在锅炉中燃烧的重要设备，其维护保养起着重要的作用。为提高输煤带设备的维修效率和效果，有必要总结常见机械故障的原因和目前设备维修体系中存在的不足。在此基础上，完善设备管理和使用方法，建立完善的输煤带设备维护体系，提高设备的使用寿命，保证电厂的长远发展。