电厂输煤系统输送胶带失效与改进措施

电厂输煤系统输送胶带失效与改进措施

陈伟建

同煤大唐塔山第二发电有限责任公司山西省大同市037003

摘要：电厂输煤系统设备众多，其中最重要的设备之一为带式输送机,其运行的安全可靠与否将直接影响到全厂机组“口粮”的供应。对于带式输送机，最昂贵和最易磨损的部件是皮带。根据以往的运行经验，电厂每年的胶带维护费用可占到整个输煤系统维护费用的50%左右，最大的支出是输煤系统维护成本。随着电厂容量的不断扩大，未来输煤皮带的磨损量将不断增加，更换皮带的频率也将越来越高。因此，如何有效地防止输煤系统的皮带故障，最大限度地延长皮带的使用寿命，成为各电厂迫切需要研究的重要问题。

关键词：电厂输煤系统；输送；胶带失效；对策

一、输送胶带失效形式和影响

鉴于输送胶带运行过程中输送带容易失效这一问题，众多学者和研究人员对输送带的失效机理进行了研究，并取得了一定的研究成果。有研究表明：托辊架组件设计不合理、长期超负荷运行和经常性地拆装所导致的承载托辊组轴线与输送机中心线的垂直度误差较大，是导致输送带失效的原因之一。

输送带向运行方向运行时，除了给立辊向前的牵引力外，还有沿横向方向的分力Ｆ，由于托辊支架的位置固定，限制了托辊沿轴向方向的窜动，在横向分力的作用下，托辊必然会对输送带产生一个反作用力，大小与Ｆ相同，使输送带偏向另一侧，从而导致失效。所以在纠偏时需要沿偏心相反的方向进行调整。调整过程中立辊与输送带间的摩擦力Ｆｔ势必会加剧立辊的变形与输送带的磨损。

二、输送胶带失效的原因分析

2.1防溢裙板压得过紧

火电厂的很多输煤皮带机都装设有导料槽,并且为防止煤炭溢出,导料槽还会安装聚氨酯弹性防溢裙板。而位于落煤管落煤点下方的缓冲床距皮带一般会有20mm大小的间隙,尤其是尾端改向滚筒侧,若缓冲床槽角处没有作过渡调整,可能会有更大间隙,当煤流冲击该部位时,此部位皮带易产生局部下沉,为了使煤炭尽量不洒漏,人们时常会进一步压紧防溢裙板。而对于聚氨酯防溢裙板而言,由于其材质较硬,随其压紧力的增大,其产生的摩擦力也会增大。这样位于防溢裙板处的胶带便会产生严重磨损,上述胶带失效形式3主要是由此因素造成的。此外,防溢裙板插入过深,也会压缩导料槽下方胶带通流截面大小,使该处的胶带实际走煤能力下降,形成运输瓶颈,影响皮带机运煤。

2.2输送带凸弧段曲率半径问题

输送胶带失效有几个方面的原因,最主要的原因分析如下:当输送带上的凸弧段曲率半径太小会导致第一种异常失效。提升角度为12°的输送胶带容易在槽型托辊夹角位置处出现胶带损坏,当半径过小提升角度不够的情况,容易出现一种中部起拱,它是形成于胶带的断面,方向朝上,这样会导致在胶带在大约与水平方向35°处出现打折损坏的情况,在凸弧段的胶带被拉伸形成“W”状的严重变形,这样会造成一个严重的后果就是由于形成“W”状变形导致该段曲率半径值变小,引起输送胶带上外侧与中间部分单位长度的拉力相差变大,使得输送胶带在运转的过程往中间滑,引起中部拱起或起折皱。曲率半径和托辊槽角决定了单位长度上的拉力值差的大小,因此当槽角逐渐变大,相应的曲率半径逐渐缩小,这样会使拱起或折皱现象更加严重。

三、解决输送胶带失效的对策分析

3.1合理设置托辊组

输煤系统槽形托辊采用三节辊式的托辊组（三个辊子必须等长等规格），托辊槽角35°，直径219mm；托辊布置间距1000mm，承载托辊应为前倾槽形托辊，前倾角度不大于1.5。回程展开段托辊采用平行下托辊和V型托辊，托辊布置间距3000mm。输煤系统成圆段托辊采用六节辊式的托辊组，直径219mm，直线段托辊间距不大于2000mm，弧段不大于1700mm。从回程胶带起始点开始连续设置4组清扫托辊。在输煤系统码头展开段设置有带式电磁除铁器，与除铁器相对应的托辊采用4组不锈钢防磁托辊。

输送带发生失效进行纠偏时，需要将托辊沿输送带偏转方向的反方向偏转。除了安装等方面因素，输送胶带输送带两端受力不均也是其失效的原因。对立辊与输送带运行过程中相接触时的受力情况进行分析，采用原有单立辊调偏时，高速运转的输送带对托辊的横向力较大，为此，提出了双立辊可调式托辊架，将单侧立辊改为双侧立辊。但立辊的数量不是越多越好，当大于３个时，由于安装和输送带弯曲等原因，总有两个立辊与输送带完全接触，所以设计了如图３所示的双立辊调心托辊架。改进后双立辊对输送带的力约为改进前的１／２，极大地减小了局部对输送带的作用力，从而减小了对输送带的摩擦，提高了其使用寿命。

3.2运行管理

输煤系统可满足长期连续运行的要求。起动、运行和停机应平稳并安全可靠。输煤系统不得出现爆管、卡管、大块料损伤胶带等现象。

在正常工况下均能安全、持续运行，不能有过度的应力、振动、温升、磨损、腐蚀、老化等其它问题。。各转动件必须转动灵活，不得有卡阻现象。润滑部分密封良好，不得有油脂渗漏现象。轴承温升一般不得大于40℃，轴承温度不得超过80℃。两组托辊之间胶带的下垂度不大于1%，输煤系统工作时，胶带的卷合应良好，不应有缝隙、过卷、扁管等现象。胶带在空载、满载时失效量不得超过带宽的5%。（10mm）输煤系统必须保证运行工况下的转弯、上下坡运行，不得出现撒料、扁管等超过范围的扭转现象。

3.3输送胶带防失效故障解决措施

减小电动机负荷，避免带负荷启动。出现问题立即停机，通知检修处理。检查拉紧装置，通知检修处理。若负荷过大根据具体情况汇报班长，减少煤源设备的给煤量。待皮带上的煤走空后停机处理，严重时立即停机。检查风扇叶片，消除故障。通知检修，紧固螺丝。发现皮带划破及撕裂应立即停机，汇报班长，清除异物，通知检修处理。消除打滑或失效，掌握好犁煤器的抬落程度，严重时紧急停机，清理异杂物。落煤管堵煤时立即开振打器消堵，严重时紧急停机，清理落煤管，降低负荷运行，对于设备上的问题，通知检修处理。

3.4可用废旧胶带来制作防溢裙板

用PT-TS做的防溢裙板虽具有耐磨、高效等特点,但其价格较贵,加之其材质太硬,易磨损胶带表面,使胶带使用寿命缩短。对此,我们也可用废旧胶带来制作防溢裙板。把用废旧胶带制作的防溢裙板装设于皮带机导料槽上,同样可起到挡煤防溢尘作用。而用废旧胶带制作的防溢裙材质较软,可减轻对胶带工作面的磨损,并且这种防溢裙使用寿命也可达1年左右,完全能满足胶带实际运行需求。

3.5调整防溢裙板的压紧度

从减少缓冲条对皮带非工作面的磨损考虑,原缓冲床安装位置均低于两侧托辊20mm左右。由于煤流冲击时造成该部位胶带下沉,现场为保证防溢裙板密封效果,只能将防溢裙板压紧压实。经过综合考虑,一方面实施缓冲床改进和调整,缩小落煤点下方皮带与承载体的间隙,在保证防溢裙板密封性的基础上,进一步调小防溢裙板的压力,以减少磨损。另一方面对导料槽也进行了改进,调整了导料槽的倾角,使该处皮带通流截面宽度从690mm增大到910mm,满足了设计流量的要求。在相同的发电耗煤量情况下,可以缩短皮带机运行时间15%左右,既达到节能、提高设备使用效率的目的,又相应减少了设备磨损。

结语：

综上所述，文章探讨了输送带失效的原因，并提出相应的对策；同时，针对现有调偏机构存在的问题，提出了一种新的双立辊调偏装置。最后，通过有限元法与实验验证了改进方法的有效性。研究结果为输送机制造企业和电厂的安全生产提供依据，对提高电厂的生产率与安全生产具有重要意义。

参考文献：

[1]杨利涛.电厂输煤系统输送胶带失效分析及对策研究[J].中国高新技术企业,2017(05):220-221.

[2]郑驰飞.电厂输煤系统输送胶带失效分析及对策[J].电力安全技术，2016,18（04）：44-46.

[3]奉军毅.给煤机皮带跑偏的原因及对策[J].电力安全技术,2017,16(17).