淺析火電廠輸煤系統(tǒng)效率提升策略

寧夏棗泉發(fā)電有限責(zé)任公司 翁 騰 許振霄 耿澤鵬

火電廠輸煤系統(tǒng)的主要設(shè)備包括輸煤皮帶機(jī)、滾軸篩、碎煤機(jī)、給煤機(jī)等，其中一臺(tái)設(shè)備出現(xiàn)故障將直接影響到整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行[1]。鑒于此，工作人員要注意每臺(tái)設(shè)備的日常保養(yǎng)。煤輸皮帶是將煤輸送到鍋爐進(jìn)行燃燒的重要設(shè)備，其運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)，并且與各主要設(shè)備的運(yùn)行環(huán)節(jié)密切相關(guān)，如果損壞，很可能會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的工作。因此，相關(guān)單位應(yīng)密切注意輸煤皮帶的保養(yǎng)，避免出現(xiàn)嚴(yán)重問(wèn)題[2]。否則，不僅會(huì)影響企業(yè)效益，同時(shí)還會(huì)給企業(yè)發(fā)展帶來(lái)負(fù)面影響[3]。

1 火電廠輸煤系統(tǒng)概述

寧?；痣姀S的第一階段煤炭供應(yīng)系統(tǒng)負(fù)責(zé)的運(yùn)輸燃料的任務(wù)是4×600MW機(jī)組鍋爐的原煤倉(cāng)，供煤系統(tǒng)輸煤皮帶機(jī)從煤場(chǎng)至煤倉(cāng)間共5段10條，為雙路設(shè)置，供煤系統(tǒng)皮帶運(yùn)輸機(jī)設(shè)計(jì)額定輸出功率為1500t/h，采用帶寬為1.4m、帶速為2.5m/s的普通皮帶運(yùn)輸機(jī)。此外，輸煤皮帶運(yùn)輸機(jī)設(shè)置了跑偏、撕裂、打滑、堵煤等保護(hù)，以確保輸煤皮帶機(jī)安全運(yùn)行。供煤系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，取料機(jī)取料懸臂上的刮板刮至中央柱活性給料機(jī)，溜槽落煤筒落至下級(jí)皮帶，經(jīng)由篩分、破碎后被輸送直至煤倉(cāng)間，通過(guò)相應(yīng)原煤倉(cāng)犁煤器的抬落來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)原煤倉(cāng)給料機(jī)供煤的目的。

2 火電廠輸煤系統(tǒng)運(yùn)行效率低的原因

2.1 設(shè)備因素對(duì)煤炭供應(yīng)效率的影響

2.1.1 皮帶機(jī)方面

目前，一期供煤皮帶運(yùn)輸機(jī)的主要故障是皮帶機(jī)打滑、跑偏；其次為皮帶機(jī)堵煤。皮帶跑偏故障大多是由工作人員打掃棧橋沖洗時(shí)引起的，一般在設(shè)備停機(jī)后，工作人員開(kāi)始對(duì)輸煤棧橋進(jìn)行清洗，導(dǎo)致皮帶上附著較多的水，特別是在非工作面上。當(dāng)皮帶啟動(dòng)后立即卸煤時(shí)，容易引起皮帶打滑或走偏、跳停。而一期C9A皮帶機(jī)落煤筒通流能力相對(duì)其他皮帶較差，當(dāng)上煤線的煤量長(zhǎng)時(shí)間保持在1500t/h的額定出力或瞬時(shí)流量超過(guò)額定出力時(shí)，很容易發(fā)生煤堵塞。因此，為了避免堵煤事故的發(fā)生，操作人員通常只將給煤線的瞬時(shí)煤量控制在100～1300t/h左右，有時(shí)甚至更少。

2.1.2 煤場(chǎng)活化給料機(jī)方面

一期圓形煤場(chǎng)活化給料機(jī)是由美國(guó)GK公司生產(chǎn)的激振式活化給料機(jī)。給料機(jī)的振動(dòng)激勵(lì)方式按皮帶機(jī)縱向布置，通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)使活化給料機(jī)主體框架進(jìn)行左右振動(dòng)，給料機(jī)內(nèi)部分為四個(gè)均勻出料口。當(dāng)取料機(jī)的工作角度與給料機(jī)下方出料皮帶方向水平時(shí)，由于給料機(jī)左右振動(dòng)，此時(shí)活性給料機(jī)內(nèi)的大部分煤只能通過(guò)靠近前端或后端兩個(gè)出料口振出，只有一小部分煤會(huì)滑動(dòng)到另外兩個(gè)出料口。這樣會(huì)影響活化給料機(jī)的出料速度，導(dǎo)致出料不良。當(dāng)取料機(jī)的產(chǎn)量保持不變時(shí)，活化給料機(jī)內(nèi)容易積煤。但是活化給料機(jī)在圓形煤場(chǎng)的堵煤開(kāi)關(guān)安裝位置過(guò)高，通常在堵煤開(kāi)關(guān)未檢測(cè)到堵煤信號(hào)之前，給料機(jī)的電機(jī)保護(hù)器就會(huì)提前因過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作。

2.2 人為因素對(duì)供煤效率的影響

思維模式過(guò)于保守，節(jié)能意識(shí)不夠，長(zhǎng)期以來(lái)供煤運(yùn)行只注重安全，對(duì)效率沒(méi)有嚴(yán)格要求。雖然目前的供煤效率不高，但只要延長(zhǎng)供煤運(yùn)行時(shí)間，也能滿足機(jī)組的日常供煤需求。同時(shí)，歷年生產(chǎn)運(yùn)行中的事故教訓(xùn)總結(jié)也使大家形成了一種保守的思維，正因如此造成了運(yùn)行人員對(duì)于供煤運(yùn)行操作沒(méi)有緊迫感。

2.3 煤場(chǎng)調(diào)度對(duì)供煤系統(tǒng)的影響

國(guó)華寧海火電廠一期4×600MW機(jī)組鍋爐燃煤燃燒采用摻燒配比的方式，即主燒煤神混、摻燒煤石炭。為了使煤場(chǎng)的庫(kù)存量最大化，一個(gè)煤場(chǎng)用于存放神混煤，另一煤場(chǎng)分堆存放神混和石炭煤。在配合設(shè)備維護(hù)或主燒煤實(shí)施“燒舊存新”的原則時(shí)，調(diào)度員往往會(huì)安排一個(gè)煤場(chǎng)取兩種煤。因?yàn)閮煞N煤是分開(kāi)堆放的，堆垛位置之間有一定的距離，當(dāng)神混與石炭煤在同一煤場(chǎng)取料時(shí)，由于兩煤種相互之間存在距離，這樣一來(lái)在轉(zhuǎn)堆時(shí)就增加了皮帶空轉(zhuǎn)的時(shí)間。

2.4 煤質(zhì)因素對(duì)供煤效率的影響

對(duì)于輸煤系統(tǒng)的運(yùn)輸來(lái)說(shuō)，煤的含水量和灰分含量對(duì)輸煤系統(tǒng)的運(yùn)輸有比較大的影響。當(dāng)煤含水量以及含灰份過(guò)高則煤的粘度也將隨之變大，尤其是當(dāng)煤中含水量Mt、灰份含量Aad＞15%時(shí)，在輸送過(guò)程中容易引起設(shè)備黏煤現(xiàn)象，如果不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并清理，將導(dǎo)致煤堵塞事故。

3 輸煤系統(tǒng)皮帶常見(jiàn)故障及分析

3.1 皮帶跑偏

在輸煤系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中皮帶最常見(jiàn)的故障是跑偏問(wèn)題，導(dǎo)致皮帶跑偏的原因比較的多，主要包括以下幾方面：一是操作技術(shù)人員在操作過(guò)程出現(xiàn)不規(guī)范的情況，可能會(huì)導(dǎo)致皮帶裝置由于偏差的問(wèn)題。二是皮帶設(shè)備運(yùn)行時(shí)中心不穩(wěn)定，壓力或阻力矛盾不均勻，可能導(dǎo)致皮帶設(shè)備偏差。針對(duì)皮帶偏差的問(wèn)題，工作人員應(yīng)根據(jù)故障的具體表現(xiàn)，準(zhǔn)確地找到故障位置。皮帶偏差一般表現(xiàn)為傳動(dòng)接頭不均勻，兩側(cè)張力之間存在一定誤差，導(dǎo)致設(shè)備張力不同。張力大的皮帶磨損問(wèn)題更嚴(yán)重，容易產(chǎn)生偏差。如果偏差的問(wèn)題是由于設(shè)備本身的問(wèn)題，皮帶機(jī)的機(jī)架中心不穩(wěn)定，導(dǎo)致雙方的不同高度，這將使橡膠壓兩側(cè)的槽不均勻，導(dǎo)致帶偏差的問(wèn)題。除此之外，在皮帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)輸過(guò)程中，對(duì)泥煤進(jìn)行長(zhǎng)期運(yùn)輸，會(huì)導(dǎo)致泥煤黏在設(shè)備的滾筒以及托輥上，影響滾筒的直徑，并導(dǎo)致雙方一定張力之間的區(qū)別，導(dǎo)致皮帶偏移。

3.2 輸煤皮帶撕裂

煤炭輸送系統(tǒng)的輸煤皮帶設(shè)備容易出現(xiàn)皮帶撕裂故障，造成該故障的原因可能與皮帶偏差有關(guān)。在輸送煤介質(zhì)的過(guò)程中，皮帶設(shè)備由于某些條件不可避免地會(huì)產(chǎn)生偏差，從而導(dǎo)致皮帶下層的平行支撐和滾筒出現(xiàn)問(wèn)題，產(chǎn)生卷曲和側(cè)斜。在這種情況下，對(duì)皮帶的沖擊較大，很可能造成皮帶上的應(yīng)力不均勻，導(dǎo)致皮帶撕裂。因此，在皮帶日常維護(hù)過(guò)程中，要重點(diǎn)關(guān)注設(shè)備輸送帶在運(yùn)行中是否存在偏置或不穩(wěn)定。如有問(wèn)題，應(yīng)及時(shí)停止設(shè)備運(yùn)行，進(jìn)行設(shè)備維修。

4 輸煤系統(tǒng)常見(jiàn)設(shè)備故障檢修與治理舉措

4.1 提高設(shè)備的運(yùn)行穩(wěn)定性

4.1.1 皮帶運(yùn)輸機(jī)方面

運(yùn)行人員應(yīng)該根據(jù)沖洗棧橋的規(guī)律，尤其是在白班在啟動(dòng)皮帶前，巡檢人員應(yīng)根據(jù)皮帶的干濕情況，提前通知程控上位機(jī)啟動(dòng)皮帶進(jìn)行空載涼干，盡量減少因皮帶過(guò)濕導(dǎo)致打滑或跑偏故障跳停。此外，部門(mén)應(yīng)嚴(yán)格規(guī)定清洗人員的清洗，嚴(yán)禁對(duì)運(yùn)行在生產(chǎn)線上的皮帶設(shè)備進(jìn)行清洗。同時(shí)，操作人員應(yīng)加強(qiáng)對(duì)運(yùn)行設(shè)備的巡檢，在初始階段及時(shí)調(diào)整皮帶偏差，盡量避免設(shè)備頻繁故障跳停次數(shù)。其次，針對(duì)C9A頭部落煤筒通流能力差，易發(fā)生堵煤事故，維修時(shí)應(yīng)及時(shí)找出原因，進(jìn)行改造，并進(jìn)行大煤量通流試驗(yàn)，保證上煤線在額定出力下正常流動(dòng)。同時(shí)，操作人員應(yīng)加強(qiáng)對(duì)煤落煤筒積煤情況的檢查，定期安排工作人員進(jìn)行積煤清理，對(duì)濕煤適當(dāng)控制裝煤量，避免發(fā)生堵煤事故。

4.1.2 煤場(chǎng)活化給料機(jī)方面

將一期煤場(chǎng)活性給料機(jī)的電流引入程控上位機(jī)，操作者可通過(guò)活性給料機(jī)的實(shí)時(shí)電流變化來(lái)控制和調(diào)整取料機(jī)的輸出。還設(shè)置當(dāng)激活給料機(jī)電流達(dá)到20A時(shí)，程控上位機(jī)可發(fā)出電流超限報(bào)警，提示操作人員及時(shí)調(diào)整取料機(jī)的輸出或查明電流超限的具體原因。如果電流持續(xù)上升達(dá)到設(shè)定的保護(hù)設(shè)定值，電機(jī)保護(hù)器及時(shí)動(dòng)作并停止。這樣可以更好地監(jiān)控和保護(hù)激活饋線，有效地避免了激活饋線頻繁過(guò)流跳閘次數(shù)。

4.2 做好設(shè)備跑偏檢修及保護(hù)工作

為防止火電廠的運(yùn)行系統(tǒng)因輸煤皮帶機(jī)的跑偏故障而受到影響，必須做好設(shè)備跑偏的維護(hù)保護(hù)工作?？烧?qǐng)專(zhuān)業(yè)人員在操作系統(tǒng)中安裝跑偏保護(hù)裝置，以此檢測(cè)和控制支承托輥與皮帶邊緣的位置關(guān)系，一旦支托輥與皮帶位置不當(dāng)時(shí)，跑偏傳感器的導(dǎo)桿會(huì)偏離中心線，而啟動(dòng)跑偏保護(hù)裝置的啟動(dòng)開(kāi)關(guān)，更好的確保兩者之間的位置關(guān)系能夠保障皮帶穩(wěn)定地運(yùn)輸物料。為提高保護(hù)裝置對(duì)設(shè)備故障的檢測(cè)效果，在出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)迅速準(zhǔn)確的劃定維修方向，提高設(shè)備的維修效果，減少故障排除時(shí)間，需要在皮帶機(jī)的頭部、中部以及尾部安裝保護(hù)裝置的開(kāi)關(guān)。此外，火電廠還需要聘請(qǐng)專(zhuān)業(yè)人員定期進(jìn)行維護(hù)工作。在日常工作中，采用重力調(diào)偏法、墊高調(diào)偏法、托輥清潔法等方法，通過(guò)調(diào)整張力和調(diào)整托輥來(lái)消除安全隱患。并在出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，結(jié)合實(shí)際情況，選擇更換部分或整根鏈條、更換磨損的滾筒、調(diào)節(jié)主滾筒位置等方法及時(shí)解決問(wèn)題，防止出現(xiàn)更加嚴(yán)重的故障，影響發(fā)火電廠的整體工作。

4.3 優(yōu)化和改進(jìn)皮帶硫化粘接工藝

皮帶的更換與維修是火電廠輸煤設(shè)備維修過(guò)程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。通過(guò)對(duì)輸煤皮帶熱粘結(jié)硫化工藝的優(yōu)化和改進(jìn)，可以有效避免輸煤帶撕裂的發(fā)生，從而保證輸煤系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。可以從清理及清洗、接頭合攏、刷膠等多個(gè)工藝步驟對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化。如輸煤皮帶機(jī)輸送帶冷膠粘接期間，請(qǐng)具備較強(qiáng)工作能力的專(zhuān)業(yè)人員用力涂刷膠水，并做到薄而均勻，以此使膠水充分浸潤(rùn)粘接面，待膠水完全干燥后再涂刷下一層。同時(shí)，在接頭兩端留下結(jié)構(gòu)縫隙，并將兩邊的橡膠磨至一定深度。最后，使用RIT修補(bǔ)帶完成貼合工作，從而提高接頭的強(qiáng)度，有效防止煤屑或其他腐蝕性物質(zhì)進(jìn)入接口，防止因粘接面粘連不足而導(dǎo)致皮帶接頭斷裂。需要注意的是，輸煤皮帶熱粘結(jié)硫化工藝對(duì)施工人員的操作水平有較好的要求。機(jī)組管理人員還可以根據(jù)機(jī)組實(shí)際情況探索其他工藝優(yōu)化的路徑和策略，從溫度控制、壓力控制等角度探索提高粘接強(qiáng)度的方法。

4.4 合理調(diào)度安排煤場(chǎng)取料

煤場(chǎng)調(diào)度是否合理是影響煤炭供應(yīng)效率的重要因素。在煤場(chǎng)復(fù)墾作業(yè)中，應(yīng)盡量布置兩個(gè)煤場(chǎng)，以便在更換煤種時(shí)不需要將煤種轉(zhuǎn)移到位。然而，對(duì)于煤場(chǎng)設(shè)備有計(jì)劃性的檢修，應(yīng)盡量安排在碼頭有煤船時(shí)進(jìn)行，可以通過(guò)直供的方式減少一個(gè)煤場(chǎng)取兩種煤的時(shí)間。在日常生產(chǎn)過(guò)程中，燃料管理和生產(chǎn)操作人員不僅要根據(jù)不同煤質(zhì)對(duì)來(lái)料煤進(jìn)行分類(lèi)堆放，還要根據(jù)不同煤質(zhì)的原煤對(duì)卸貨入庫(kù)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)督。如當(dāng)來(lái)煤含水率MT和灰分超過(guò)15%時(shí)，卸煤過(guò)程中容易發(fā)生粘煤、堵煤事故。所以在卸船過(guò)程中就應(yīng)該對(duì)落煤筒的檢查，對(duì)于粘度高的原煤，卸完后應(yīng)在圓形煤場(chǎng)動(dòng)態(tài)圖中進(jìn)行標(biāo)注提示，以便提前采取相應(yīng)的預(yù)防措施，保證正常運(yùn)行。

4.5 建立完善的皮帶設(shè)備維護(hù)制度

近年來(lái)，我國(guó)火電廠的輸煤機(jī)械設(shè)備呈現(xiàn)出自動(dòng)化、大型化的發(fā)展趨勢(shì)。通過(guò)建立完善的設(shè)備維修制度，可以提高設(shè)備管理的系統(tǒng)性，降低嚴(yán)重故障的發(fā)生頻率。為了及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障或隱患，要注意引進(jìn)現(xiàn)代化的檢測(cè)設(shè)備，讓專(zhuān)業(yè)人員通過(guò)觀察和檢測(cè)設(shè)備進(jìn)行預(yù)見(jiàn)性維修管理，提高檢測(cè)頻率，節(jié)省維修時(shí)間，利用自動(dòng)控制技術(shù)提高現(xiàn)代化設(shè)備管理效率，避免發(fā)火電廠輸煤皮帶設(shè)備發(fā)生嚴(yán)重故障。為達(dá)到這一目標(biāo)，還需要更新維修觀念，定期組織培訓(xùn)，讓維修人員通過(guò)參與培訓(xùn)間接獲得維修經(jīng)驗(yàn)，豐富自己的維修知識(shí)，明確運(yùn)煤設(shè)備維修的注意事項(xiàng)，使操作設(shè)備的人員也能具備故障判斷的基本素質(zhì)，并能盡快報(bào)告問(wèn)題。最后，要在完善檢修體系期間明確責(zé)任規(guī)劃，以便維修人員和設(shè)備操作人員可以明確自己的職責(zé)，基于自身職責(zé)探索提升輸煤皮帶設(shè)備的利用率和使用時(shí)長(zhǎng)，優(yōu)化設(shè)備性能的方法，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并探索解決問(wèn)題的方案。

5 結(jié)語(yǔ)

火力發(fā)電是我國(guó)電廠廣泛使用的一種發(fā)電方式。煤輸送系統(tǒng)中的輸煤帶設(shè)備是保證煤在鍋爐中燃燒的重要設(shè)備，其維護(hù)保養(yǎng)起著重要的作用。為提高輸煤帶設(shè)備的維修效率和效果，有必要總結(jié)常見(jiàn)機(jī)械故障的原因和目前設(shè)備維修體系中存在的不足。在此基礎(chǔ)上，完善設(shè)備管理和使用方法，建立完善的輸煤帶設(shè)備維護(hù)體系，提高設(shè)備的使用壽命，保證電廠的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。