火力发电厂输煤系统落煤管设计存在的问题及解决措施

万方数据第２５卷第２期黑龙江电力２００３年４月火力发电厂输煤系统落煤管设计存在的问题及解决措施　　　　杨海山，林传荣，高明园（黑龙江省电力劫察设计研究院，黑龙ｋ哈尔滨１５００１０）摘要：火力发电厂物煤系统在燃煤转运过程中，经常出现因落煤点不正引起胶带运输机跑偏的问题。目前设计选用的落煤管截面偏大，不能使煤流对准受料胶带机中心线，从而产生侧向力引起胶带跑偏。经分析计算，提出目前在设计选用落煤管截面尺寸时可采用缩小落煤管截面并改变其出口形状，可以使转运煤流尽量趋于受料胶带机中心线，可以从根本上解决因落煤点不正引起的跑偏问题。关甘词：转运；跑偏；落煤管；截面、枪煤系统中圈分类号：ＴＫ２２３．２５文献标识码：Ｂ文盆编号：１００２一１６６３　（２００３１０２一０１”一ｎ３Ｄｅｓｉｇｎ　ｐｒｏｂｌｅｍ　ｏｆ　ｃｏａｌ　ｄｒｏｐｐｉｎｇ　ｐｉｐｅ　ｆｏｒ　ｃｏａｌ　ｃｏｎｖｅｙａｎｃｅ　ｓｙｓｔｅｍａｔ　ｔｈｅｒｍａｌ　ｐｏｗｅｒ　ｐｌａｎｔ　ａｎｄ　ｉｔｓ　ｓｏｌｕｔｉｏｎＹＡＮＧ　Ｈａｉ一ｓｈａｎ，ＬＩＮ　Ｃｈｕａｎ一ｒｏｎｇ，ＧＡＯ　Ｍｉｎｇ一ｙｕａｎ（Ｈｅｉｌｏｎｇｉｉａｎｇ　Ｅｌｅｃｒｔｉｃ　Ｐｏｗｅｒ　Ｓｕｒｒｅｙ　Ａｎｄ　Ｄｅｓ妙Ｉｎｅｔｉｔｕｆｅ　，Ｈａｒｂｉｎ　１５００１０，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：　Ｉｔ　ｉｓ　ｑｕｉｔｅ　ｏｆｔｅｎ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｃｏａｌ　ｃｏｎｖｅｙａｎｃｅ　ｓｙｓｔｅｍ　ａｔ　ａ　ｔｈｅｒｍａｌ　ｐｏｗｅｒ　ｐｌａｎｔ　ｔｏ　ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅ　ｉｔｓ　ｒｕｂｂｅｒｂａｎｄ　ｃｏｎｖｅｙ　ｒｕｎｎｉｎｇ　ｏｕｔ　ｏｆ　ｉｔｓ　ｔｒａｃｋ　ｆｏｒ　ｉｎｃｏｒｒｅｃｔ　ｃｏａｌ　ｄｒｏｐｐｉｎｇ　ｐｏｉｎｔ．　Ｔｈｅ　ｃ￣一ｓｅｃｔｉｏｎａｌ　ａｒｅａ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃｏａｌｄｒｏｐｐｉｎｇ　ｐｉｐｅ　ｕｓｅｄ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｐｒｅｓｅｎｔ　ｄｅｓｉｇｎ　ｉｓ　ａ　ｂｉｔ　ｌａｒｇｅｒ，　ａｎｄ　ｉｔ　ｃａｎ　ｎｏｔ　ｄｉｒｅｃｔ　ｉｒｇｈｔ　ａｔ　ｔｈｅ　ｃｅｎｔｅｒｌｉｎｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｒｕｂ－ｈｅｒ　ｂａｎｄ　ｃｏｎｖｅｙｏｒ，　ｔｈｅｒｅｂｙ　ｃａｕｓｉｎｇ　ａ　ｓｉｄｅ　ｆｏｒｃｅ　ｔｏ　ｇｅｔ　ｔｈｅ　ｒｕｂｂｅｒ　ｂａｎｄ　ｏｆｉ　ｔｓ　ｔｒａｃｋ．　Ａｎａｌｙｓｉｓ　ａｎｄ　ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｓｉｎｄｉｃａｔｅｓ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｃｏａｌ　ｓｔｒｅａｍ　ｃａｎ　ｂｅ　ｋｅｐｔ　ａｓ　ｃｌｏｓｅ　ａｓ　ｐｏｓｓｉｂｌｅ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｃｅｕｔｅｒｌｉｎｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｒｕｂｂｅｒ　ｂａｎｄ　ｂｙ　ｒｅｄｕｃｉｎｇｔｈｅ　ｃｏｒｓｓ一ｓｅｃｔｉｏｎ　ａｒｅａ　ｏｆ　ｃｏａｌ　ｄｒｏｐｐｉｎｇ　ｐｉｐｅ　ａｎｄ　ｃｈａｎｇｉｎｇ　ｔｈｅ　ｇｅｏｍｅｔｙｒｏｆ　　ｉｔｓ　ｏｕｔｌｅｔ　ｄｕｉｒｎｇ　ｉｔｓ　ｐｒｅｓｅｎｔ　ｄｅｓｉｇｎ，ｔｈｅｒｅｂｙ　ｔｏｔａｌｌｙ　ｅｌｉｍｉｎａｔｉｎｇ　ｔｈｅ　ｐｒｏｂｌｅｍ　ｏｆ　ｒｕｂｂｅｒ　ｂａｎｄ　ｒｕｎｎｉｎｇ　ｏｕｔ　ｏｆ　ｉｔｓ　ｔｒａｃｋ．Ｋ勺．Ｗｏｒｄｓ：　　ｔｒａｎｓｙｅｒ；　ｒｕｎｎｉｎｇ　ｏｕｔ　ｏｆ　ｔｒａｃｋ；　ｃｏａｌ　ｄｒｏｐｐｉｎｇ　ｐｉｐｅ；　ｃｒｏｓｓ一ｓｅｃｔｉｏｎ；　ｃｏａｌ　ｃｏｎｖｅｙａｎｃｅ　ｓｙｓｔｅｍ．　　　　在火力发电厂嫩煤运输过程中，因卸车卸船、带中心线脱离运输机中心线，偏向一侧。胶带运储存、筛分破碎等各种工艺要求及厂区布置条件等限制，需要经过多次转运，才能将合格的燃煤送输机跑偏可造成胶带边缘与托辊脱离，甚至与机人原煤仓中。而作为胶带运输机三类部件的落煤架磨擦，导致胶带过早损坏，使输送过程中的燃煤管是完成运煤系统转运过程的核心部件，该部件散落，给生产和运行带来严重的危害。影响胶带的布置通常由电力设计院设计。落煤管设计布置跑偏的因素很多。不合理，将会造成火力发电厂胶带运输机运行跑１．１设备制造方面，如在胶带加工过程中，胶带偏、撒煤等不良后果，以及产生诱导空气量过大、中心线不是一条直线、带芯受力不均等都可造成粉尘污染等一系列问题。胶带运输机跑偏。此类问题随着胶带加工技术改１胶带运输机跑偏问题进和完善，基本上可以得到解决。１．２安装调试造成胶带跑偏的原因是托辊和各胶带运输机跑偏是指胶带运输机运行时．　　　　胶滚筒轴线与胶带运输机中心线不垂直，使胶带在收翩日期２００２一论一仍。作者简介：杨海山（１９４９一），男，１９７７年毕业于东北电力学院热能动力工程专业，高级工程师。１２７Ｖｏｌ．　２５．　Ｎｏ．　２Ｈｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　ＰｏｗｅｒＡｐｒ．　２００３运转中受到横向推力；胶带运输机中间架不是一条直线；胶带接头粘结时，粘结不正。１．３胶带运输机运行时，清扫器清扫不于净，造成煤粉粘结在滚筒上，使滚筒的半径不等，胶带受力不均，造成胶带跑偏。１．４在已建成的火力发电厂输煤系统中，按照工对应的带速，查得输送能力关系如表２所示。班２带式瀚浦机带迫、　　　　　　　　带宽与愉法能力的匹配关系项目５００　　　　６５０　　　　８００　　　１　０００　　１２００　　１　４００推荐设计带速Ｖ３．１５艺要求或厂区地形限制设查两条胶带运输机垂直相交转运的，因落煤管设计、布置不合理，煤流偏向胶带一侧，从侧向冲击胶带，使胶带受力不均，辐送能力毛／ｍ＇／ｈ　　１７４　　　　３１８　　　　６２０　　　１　０１４１　８７２２６０２万方数据即通常所说的落煤点不正，是造成胶带运输机跑偏的重要原因。胶带运输机跑偏严重的使燃煤沿途撒落，到处煤尘飞扬，运煤人员整天清理，冲洗，甚至因煤量大而堵塞排污泵，给电厂安全生产和文明生产造成很大危害。据统计，三河发电厂因落煤点不正使胶带运输机跑偏，撒煤严重多达几十吨，被迫停机。火力发电厂输煤系统两条胶带运输机垂直相　　　　交转运是不可避免的，缩小现有的落煤管管径，改变与垂直相交受料的胶带运输机前的落煤管形状，使转运的煤流尽量集中于胶带机纵向中心线是一个值得探讨的问题。２落煤管截面尺寸的设计选用２．１火力发电厂输煤系统落煤管都是用热轧普通钢板与型钢焊制而成的，目前设计选用的断面尺寸如表１所示。泉１落拢．设计洗用的断而户廿　　　　　　　　　　　　　　理　　　　　　目‘￣￣￣￣，叫￣，．．．．‘￣￣５００　　　　　　　　　　　　　　　　　　　６５０　　　８００　　　１　０００　１２的１　４００．．．．．．‘．．，．．．．．．馨瞥弩４５０。，加８００　　　９００１０００Ｙ）Ｗａ豁Ｍ／ｍ１　　０．２０２５　０．３６０．４９　　０．６４　　０．８１２．２通常落煤管断面积Ｆ的计算公式如下：尸二３６００　＂￣　Ｖｏ　＂一　　ｒｏ　＇式中，　　　　　　　　口一胶带运输机输送量，ｄｈ；Ｖｕ　　　　一煤在煤管中的流动速度，约为２ｍ／ｓ；ｒ　　　　０－煤的堆积密度．ｔ／Ｍ３；币一充满系数，　　　　约为０．３一０．３５，（ＤＴ　　　　　Ｉ型固定式带式输送机设计选用手册》中给出了“带速玖带宽Ｂ与输送能力Ｉ，的匹配关系，，。同时根据目前设计推荐选用的各种带宽一　　１２８一２．３落煤管的管径主要与煤的流量、粒度、散料特性有关，　　而煤的流量是决定其通流面积的主要因素。在满足煤流量的前提条件下，　　还要考虑煤粒度的因素。目前，　　火力发电厂燃用的大量燃煤基本上是煤矿以各种方式生产的原煤，或者是未经特殊加工的煤，火电厂对煤矿生产的煤粒度没有严格要求。为了防止大块煤进人电厂燃料系统，保证给料、受料设备的正常运行，在火电厂的火车、汽车等各受卸装置上设置了煤蓖，设置翻车机的煤蓖孔为３５０　ｎｕｎ　ｘ　３５０　ｎｕｎ，卸煤沟等设置的煤蓖孔为３　００ｍｍ　ｘ３００　　ｍｍ　ａ考虑输煤系统出力（流量）和同时有３个大　　　　块煤在同一截面上不堵卡，顺利通过落煤管，目前的落煤管截面积都可以满足运行要求，但都偏大。经过研究各种规格胶带运输机推荐用带速和最大输送量，考虑充满系数与不考虑充满系数的条件，分别计算落煤管断面积。使计算出的落煤管断面积与目前设计选用的落煤管断面积相比较，同时考虑来煤粒径（小于２５０　ｍｍ）因素的影响，按现在设计配置的落煤管缩小一个档级的通流面积是完全可行的。火力发电厂燃煤从人厂到筛分、　　　　破碎前的环节较少，多数转运环节在筛分、破碎之后。而对于这部分转运的煤，其粒径都小于３０　ｍｍ，也就是说落煤管的通流面积仅与流量有关系，不用考虑大块燃煤可能产生堵卡落煤管的因素。而筛分破碎后的煤，通过目前设计的转运落煤管，流通面积就显得太大了，使煤流在落煤管内所受的约束很小。由于煤流初速度和落差产生的冲击力，以及较大的落煤管截面，使煤流在下落过程中趋向于胶带运输机中心线的机会很少，从而产生对受煤胶带的侧向冲击力，就是通常所说的落煤点不正，导致该胶带运输机跑偏。２．４为了更清楚地了解设计选用的落煤管流通面积与胶带输送机各种带宽最大物送能力所需的流通面积的关系，首先在理论上计算不考虑充满第２５卷第２期黑龙江电力２００３年４月统转运燃煤设计选用的落煤管，流通面积偏大。尤其对于垂直相交转运受煤的胶带运输机，因前段落煤管截面积偏大，可产生使煤流偏离中心位衰３理论计旅与设计选用的落撰．流通面权比较【单位：ｍ勺置的侧向冲击力，使胶带跑偏，甚至撤煤。可减小带宽／ｍｍ落煤管截面尺寸，使煤流尽量对准受料胶带中心。内容系数和考虑充满系数所需要的流通面积，再与现行设计选用的落煤管通流面积相比较，计算结果如表３所示。万方数据５００　　　　６５０　　　　８００　　　　　　　　　　　１０００　　　１２００　　１４００考虑充满３．２从嫩煤人厂开始到筛分破碎前，转运环节的系数　　０．０８９　５　０．１６　０．３１８　　０．５２１　　０．６１　　０．８５落煤管截面尺寸可以按目前设计选用的落煤管缩现行设ｉｌ选用　　０．２０２　５　０．３６　０．４９　　　０．６４　　　０．８１　　　　１小一个档级尺寸进行设计选用。３．３嫩煤经筛分破碎后，转运环节的落煤管截面０．０２６８　０．以９　０．０７６　５　０．１２５　　　　　　　　　　　　　０．１８３　０．２５尺寸可以按目前设计选用的落煤管缩小两个档级注：表中充浦系数取０．３　　　　尺寸进行设计选用；同时对于垂直相交转运的受从表３计算结果可知，　　　　设计选用的落煤管流料胶带运输机前的落煤管，可在保证通流面积不通截面积比实际所需要的流通截面积，富裕量大。变的前提下，将弯管与导料槽相接的正方形断面而表３中不考虑充满系数计算的流通面积，其中设计成沿受料胶带方向狭长的矩形断面，尽可能计算采用的基本数据一输送能力，也是比通常设使转运煤流对准受料胶带中心线。计计算的输送能力大许多。在这种条件下，现行火力发电厂输煤系统落煤管设计经改进后，　　　　设计选用的落煤管流通截面积比不考虑充满系数可以从根本上解决由于落煤点不正引起的胶带跑的实际流通截面积大４－７倍。从而可以看出，火偏问题。力发电厂输煤系统燃煤经筛分破碎后（不用考虑大块煤堵卡因素）转运所需要的落煤管，可以比参考文献：现行设计选用的落煤管断面尺寸缩小两个档级。［１］北京起重运愉机械研究所．ＤＴ１１　Ｍ固定带式运轴机设计选用手册Ｉｍｌ．　　　　北京：冶金工业出版社，１９９４．结论‘胡辑　　　　　　　　　　　　　　畏世．）３１经上述分析和计算，目前火力发电厂输煤系（上接第１２６页）号高加出口电动门．全开到位后，再开３号高加人靠地关闭，从而保证给水系统供水正常。口电动门。在切除高加系统时，先关３号高加人２．６高加水位保护投切逻辑的改进口电动门，全关到位后（即三通旁路阀打开），再在机组启动时，　　　　高加的保护必须切除。如果关１号高加出口电动门。这样可防止同时开、关保护不切除，出现虚假的水位，高加系统就无法投电动门时，高加系统出人口发生汽包水位低、锅炉人。因此，投切高加时总是频繁地解线、接线，这断水。具体实施方案：由原组态设计的高加出、人口电动门同时开、同时关逻辑，改为１号高加出口种操作对机组的安全极为不利，易造成端子的松动，更重要的是解线还具有一定的危险性。因此，电动门开反馈闭锁３号高加人口电动门开允许，由３号高加人口电动门关反馈闭锁１号高加出口在机组停运时，分别对每台高加的高ｆｆ值人口加了一个投切开关逻辑块（ＮＯ／ＯＦＦ块），改后，高加电动门关允许；但高加跳闸时，出口、人口电动门保护投切块，危险性小。同时关闭。对高加出人口门动作逻辑进行修改后，高加一直正常地运行。３结束语２．ｓ高加事故跳后正常供水的问题　　　　调节仪表改造后，高加水位控制稳定，消除了高加系统水侧出口电动门关指令只有一个继　　　　电器，继电器经常出现未导通状态。当高加事故疏水管道内两相流问题，解决疏水管道振动；将高跳后，高加出口电动门出现不关，因保护联锁闭锁加保护的定值调高１００　ｍｍ，可提高机组运行热效而无法开启三通旁路阀。为了防止锅炉断水，在率；经过对高加水位调节及保护逻辑修改，增加了高加水侧出口电动门关指令上关联上一个继电高加运行的可靠性。器。这样，当高加事故跳后，高加出口电动门能可（编辑李世杰１２９