火力发电输煤系统的物料输送与磨损控制

火力发电输煤系统的物料输送与磨损控制

刘明星

中煤能源新疆煤电化有限公司 831700

摘  要：本文旨在探讨火力发电输煤系统中物料输送的机理与磨损控制策略。首先，分析了输煤系统物料输送的主要过程及其影响因素，随后详细讨论了磨损产生的机理及其对系统效率的影响。接着，文中提出了若干磨损控制方法，包括材料选择、设备改进、运行维护等方面的具体措施。最后，总结了磨损控制的重要性及未来研究方向，为火力发电输煤系统的优化运行提供了理论支持和实践指导。

关键词：火力发电；输煤系统；物料输送

引  言：火力发电是我国电力供应的重要组成部分，而输煤系统则是火力发电厂的“生命线”。在输煤过程中，物料输送的效率和磨损控制直接影响到火力发电厂的安全、经济运行。因此，研究火力发电输煤系统的物料输送与磨损控制具有重要的现实意义。

一、火力发电输煤系统物料输送概述

（一）物料输送的主要过程

煤炭首先被运送到发电厂的储煤场进行储存。在储存过程中，需要对煤炭进行分类、筛选和除杂，以确保进入输煤系统的煤炭质量符合标准。为了保持煤炭的干燥和防止自燃，储煤场还配备了相应的通风和消防设备。经过准备的煤炭通过输送设备被输送到锅炉燃烧室。这些输送设备包括皮带输送机、斗式提升机、刮板输送机等，它们负责将煤炭从储煤场运送到锅炉的各个部位。在输送过程中，需要对煤炭进行计量和记录，以确保燃烧过程中的煤炭供应稳定。

为了满足锅炉燃烧的要求，煤炭在进入燃烧室前需要进行破碎和筛分。破碎设备将大块的煤炭破碎成适合燃烧的小块，而筛分设备则进一步将破碎后的煤炭按照粒度大小进行分类。这样可以确保煤炭在燃烧过程中能够充分燃烧，提高燃烧效率。经过破碎和筛分的煤炭通过给料设备被送入锅炉燃烧室进行燃烧。在给料过程中，需要控制给料速度和给料量，以确保锅炉的稳定运行和高效燃烧。

（二）影响物料输送效率的因素

在火力发电输煤系统中，物料输送效率的高低直接关系到整个发电过程的连续性和经济性。煤炭的物理性质是影响物料输送效率的关键因素之一。其中，粒度、湿度和密度尤为重要。粒度是指煤炭颗粒的大小。粒度过大的煤炭在输送过程中，容易卡在输送设备的各个部位，造成堵塞，从而影响输送效率。粒度不均匀的煤炭在输送时还可能导致设备磨损加剧，进一步降低输送效率。湿度则是煤炭中含水量的体现。湿度过高的煤炭在输送过程中容易粘附在输送带或管壁上，形成“湿煤块”，这些“湿煤块”不仅增加了输送阻力，还可能导致输送带跑偏或设备卡塞。因此，湿度过高的煤炭会显著降低物料输送效率。密度则是指单位体积内煤炭的质量。密度较大的煤炭在输送时更加稳定，不易产生飞散现象，从而有助于提高输送效率。

输送设备的性能是决定物料输送效率和稳定性的直接因素。设备的功率、转速和输送能力等参数需要根据实际情况进行合理选择。功率是设备工作能力的体现。功率过小的设备可能无法满足输送要求，导致输送效率低下；而功率过大的设备则可能造成能源浪费和设备磨损加剧。转速是设备运行速度的重要指标。转速过快可能导致物料飞散，增加环境污染；转速过慢则可能导致物料输送不畅，影响输送效率。输送能力则是指设备在单位时间内能够输送的物料量。输送能力过小可能无法满足生产需求；输送能力过大则可能导致设备资源浪费和成本增加。

操作人员的技能水平对物料输送效率和安全性具有重要影响。熟练的操作人员能够准确控制输送设备的运行状态，及时发现并解决潜在问题，避免设备故障和事故发生。他们还能根据生产实际情况调整设备参数，确保物料输送的顺畅和高效。因此，提高操作人员的技能水平是提高物料输送效率和安全性的重要途径。

二、磨损产生的机理及其对系统的影响

（一）磨损产生的机理

磨损是机械设备在运行过程中，由于各种力的作用，导致材料表面逐渐损失或转移的现象。在火力发电输煤系统中，磨损的机理主要包括以下几个方面：摩擦磨损，当两个物体相互接触并发生相对运动时，它们之间会产生摩擦力。这种摩擦力会导致材料表面的微观凸起和凹陷被逐渐磨平，从而引起磨损。在输煤系统中，皮带与滚筒、刮板与槽体等部件之间的摩擦都是产生磨损的重要原因；冲击磨损，当物料在输送过程中遇到障碍物或突然改变运动方向时，会产生冲击力。这种冲击力会导致材料表面受到瞬间的强烈挤压和剪切，从而引起磨损。在输煤系统中，物料在输送带上的落料点、转弯处等位置都容易发生冲击磨损。腐蚀磨损，腐蚀磨损是指材料在化学或电化学作用下发生的表面损失。在火力发电输煤系统中，煤炭中的硫、氯等元素在燃烧过程中会生成腐蚀性气体，这些气体会与输送设备表面的金属发生反应，导致金属表面的腐蚀和磨损。

（二）磨损对系统效率的影响

随着磨损的加剧，输送设备的性能会逐渐下降，导致输送能力降低。这会影响煤炭的及时供应，进而影响锅炉的燃烧效率和发电效率。磨损会导致输送设备的传动效率降低，使得电机等驱动设备的能耗增加。这不仅增加了发电厂的运营成本，还可能影响整个电网的稳定性。磨损会加速输送设备的老化过程，导致设备寿命缩短。频繁的设备更换和维修不仅增加了发电厂的工作量，还可能影响整个系统的连续性和稳定性。磨损严重的输送设备容易发生故障和事故，如皮带撕裂、滚筒脱落等。这些故障和事故不仅会影响系统的正常运行，还可能对人员和设备造成危害。因此，对火力发电输煤系统中的磨损问题进行有效控制和管理，是确保系统高效、稳定运行的重要措施之一。

三、磨损控制策略与方法

（一）材料选择

在火力发电输煤系统中，材料的选择对磨损控制具有决定性的影响。合理的材料选择可以有效提高设备的耐磨性，延长设备的使用寿命，减少维修和更换的频率。耐磨材料是指在摩擦和磨损条件下，能够保持较好性能的材料。在输煤系统中，一些关键部件如输送带、滚筒、刮板等，需要选用耐磨性能优异的材料。例如，对于输送带，可以选择使用高强度、高耐磨性的橡胶材料，以提高其耐磨性能；对于滚筒和刮板，可以采用耐磨合金钢或耐磨涂层技术，以提高其耐磨性和使用寿命。

润滑是减少磨损的有效手段之一。在输煤系统中，一些需要相对运动的部件如轴承、链条等，需要选用合适的润滑材料来减少摩擦和磨损。润滑材料的选择应根据设备的工作条件和要求来确定，以确保其具有良好的润滑性能和稳定性。同时，应定期对润滑系统进行维护和检查，确保润滑油的充足和清洁。由于煤炭中含有一定的腐蚀性元素，如硫、氯等，这些元素在燃烧过程中会生成腐蚀性气体，对设备表面造成腐蚀和磨损。因此，在输煤系统中，需要选用具有防腐性能的材料来抵抗腐蚀性气体的侵蚀。例如，在输送设备的外壳和内部结构中，可以采用防腐涂层或防腐合金材料，以提高设备的防腐性能和使用寿命。

（二）设备改进

除了材料选择外，设备改进也是降低磨损的有效手段之一。通过对设备结构、参数和性能的优化和改进，可以进一步提高设备的耐磨性和稳定性。输送设备是输煤系统的核心部件之一，其结构设计的合理性对磨损控制具有重要意义。在输送设备的设计过程中，应充分考虑物料特性、输送距离和输送量等因素，优化输送设备的结构参数。例如，可以增加输送带的宽度和厚度，提高输送带的承载能力；优化滚筒和托辊的布置方式，减少物料对设备的冲击和磨损。

在输煤系统中，一些关键部件如滚筒、托辊、刮板等，由于长期受到物料的摩擦和冲击，容易磨损。为了减少这些部件的磨损和更换频率，可以对其进行特殊设计。例如，在滚筒和托辊的表面采用耐磨涂层或耐磨合金材料，以提高其耐磨性能；在刮板的结构设计中，增加其刚性和强度，以减少其因变形而产生的磨损；随着科技的不断进步，智能化技术已经广泛应用于各个领域。在输煤系统中，也可以采用智能化监测与控制系统来降低磨损。通过安装传感器和监测设备，实时监测设备的运行状态和磨损情况，及时发现并处理潜在问题。

（三）运行维护

运行维护是降低磨损的重要环节之一。通过制定合理的运行计划和维护措施，可以确保设备的正常运行和延长设备的使用寿命。

定期对输煤系统的关键部件进行检查和维护是降低磨损的有效手段之一。通过检查设备的磨损情况、润滑状况和紧固件的松动情况等，及时发现并处理潜在问题；运行参数的设置对设备的磨损情况具有重要影响。在输煤系统的运行过程中，应根据实际情况对运行参数进行优化和调整。例如，可以调整输送带的速度和张力，以减少其对滚筒和托辊的磨损；调整刮板的角度和位置，以减少其对物料的冲击和磨损；操作人员的技能水平和操作习惯对设备的磨损情况也有一定影响。因此，应对操作人员进行培训和教育，提高其技能水平和操作规范性。通过培训，使操作人员能够熟练掌握设备的操作方法和注意事项，减少因操作不当而引起的磨损问题。

结语：火力发电输煤系统的物料输送与磨损控制是保障火力发电厂安全、经济运行的关键环节。通过合理选择材料、改进设备、优化运行维护等措施，可以有效减少磨损，提高输送效率，降低能耗，延长设备寿命。未来，随着新材料、新技术的不断发展，磨损控制将变得更加智能化、精细化，为火力发电输煤系统的可持续发展提供有力支撑。

参考文献：

[1]王宜民.火电厂燃料输煤系统的运行安全研究[J].中外企业家,2019,(27):216.

[2]王兴法,薛伟,曾阳,等.火力发电厂输煤系统运行故障分析[J].技术与市场,2019,26(01):142-143.

[3]魏凡.火力发电厂输煤系统设备检修分析[J].山东工业技术,2017,(18):101.