引言

大唐太原第二熱電廠六期工程2×300Mw供熱機組的磨煤機選用上海重機廠生產的HP863型磨煤機,磨煤機的石子煤直接排放在地面上,用叉車裝車后運出。隨著煤炭市場的變化,電煤中的煤研石等雜質越來越多,石子煤量不斷增加,人工不能及時排放,嚴重影響磨煤機的可靠運行,同時排放時大量粉塵對現場造成嚴重污染。

1項目立項背景

我廠六期工程2×300Mw供熱機組,每臺爐配5臺上海重機廠生產的HP863型磨煤機,設計煤種可磨系數為70,石子煤排放根據倉斗料位人工排放到機房地面后,通過叉車裝車后運出。隨著煤碳市場的變化,電煤中的煤研石等雜質越來越多,磨煤機的排石子煤量較大,最大時達到煤量的10%左右,給排放工作帶來很大難度,排放時大量粉塵對現場環(huán)境造成污染。同時,由于人工排放工作量大,經常發(fā)生排放不及時的情況,磨煤機內外氣封及石子煤刮板磨損嚴重,使用周期僅為3個月左右,給磨煤機的安全運行帶來很大隱患。

為了保證設備的健康運行和現場文明生產,將石子煤排放系統改造列入我廠重點技改項目,實現石子煤排放清運過程的無人化、無污染,成為全自動運行的封閉式石子煤機械清運設備。

2國內磨煤機石子煤排放系統現狀

為了保證改造成功,對石子煤排放系統進行了調研,了解到目前國內電廠的石子煤排放方式多種多樣,主要有以下幾種:

2.1水力除渣系統

該系統通過高壓水通過噴嘴、管道將石子煤輸送到集中的渣坑,再用抓斗裝車運走,這是從我國老電廠鍋爐水力除渣方式演變過來的。該方式現場布置困難,用水量大,管道磨損嚴重,系統復雜。

2.2負壓除渣系統

該系統通過真空泵在系統內形成負壓,在每臺磨煤機石子煤排放出口加裝一臺給料機,將石子煤均勻地輸送到負壓系統內,通過管道及分離裝置,收集到石子煤倉中,系統配備有真空泵、石子煤倉、布袋除塵系統。該系統是從負壓除塵系統演變而來,缺點是出力在1~2t/h,管道磨損嚴重,石子煤顆粒直徑大于3cm或量較大容易造成堵管。

2.3正壓除渣系統

該系統結構與負壓系統相似,采用壓縮空氣將渣排出,是從干灰輸送系統演變而來。缺點是出力較小,管道磨損嚴重。

2.4振動除渣系統

每臺爐配兩套主振動系統,逐級布置,2~3臺磨煤機安裝一套主振動系統,每臺磨煤機安裝一臺給料機,運行時磨煤機石子煤通過給料機均勻地輸送到振動箱體內,通過振動系統,逐級輸送到頭部的斗提機,再運至渣倉內,這個系統是從振動給煤機演變而來。缺點是輸送量小,振動箱體易磨損,石子煤量大時易發(fā)生箱體堵塞。

2.5將石子煤斗移出

該方式是將現有石子煤斗改造為活動式,根據料位指示,石子煤斗滿后將上部插板門關閉,用叉車將活動石子煤斗移出裝車,同時更換空的石子煤斗。該方式在量小的情況下使用效果還行,如果量大,人工操作很不方便,容易造成排放不及時。

3改造情況介紹

3.1改造方案

根據調研情況,結合我廠現場空間和石子煤量情況,制定以下改造方案:

3.1.1#1#爐改造方案

在磨煤機與0列墻空間內建2.5m×2.5m×45m東西走向的地下廊道,同時在頭部建一條南北走向的地下皮帶機通道,在廊道內安裝一臺刮板機,磨煤機石子煤直接排入到刮板機內,再經過皮帶機轉運至機房外的石子煤倉,經汽車運至指定地點。

3.1.2#11爐改造方案

在#11爐磨煤機與0列墻空間內建2.5m×2.5m×4#m的地下廊道,在廊道內安裝一臺刮板機,刮板機在一磨處以269傾斜角度上升至5m高石子煤倉,磨煤機石子煤直接排入到刮板機內,再運至石子煤倉,經汽車運至指定地點。

3.2系統基本情況

我廠#1#、#11機組磨煤機分別配置BZM65#型刮板式撈研機,5臺磨煤機產生的石子煤集中到一臺設于-2.1m地溝中的刮板撈研機中。#1#機組磨煤機排出的石子煤先由刮板撈研機輸送到皮帶機,該機傾角為119,再由皮帶機經水平段和斜坡段傾斜上升至標高約5m處,該機傾角為189,石子煤和水的混合物經斜升段脫水后進入皮帶輸送機,然后裝車外運。#11機組直接由刮板式撈研機經斜坡段傾斜上升至標高約5m處,然后由下料口的排出閥控制排出,裝車外運。石子煤斗旁邊加裝一套事故排放閥,在刮板機出事故情況下使用。

(1)刮板式撈研機設有5個進料口,口徑為DN250mm,頭部設有一個注水口,口徑為DN20mm,運行時箱體的正常水位為100mm,保證可以將石子煤及煤粉充分加濕,防止揚塵。

(2)在廊道內設一個1m3的蓄水坑,安裝潛水泵,將沖洗水及時排除。

(3)sZM650型刮板撈研機用于連續(xù)清除5臺磨煤機所產生的石子煤,其刮板有效寬度為390mm。

(4)鏈條的松緊度可以通過調節(jié)尾部鏈輪位置來調整,轉速可以通過變頻裝置調節(jié),刮板運行速度可控制在0.6~3m/min。

(5)整套設備的運行采用PLC自動控制。系統操作方式分為就地手動、就地程控、DCs程控3種,可以根據需要,通過切換開關選擇相應的操作方式。布置一臺系統就地程序控制柜,用于安裝就地電氣控制裝置及各回路配電設備:監(jiān)控各設備實時運行狀態(tài):實現系統運行方式切換及各磨煤機石子煤斗運行方式切換:就地手動啟停皮帶機和刮板石子煤機:提供DCs自動控制指令接點及DCs所需的設備狀態(tài)信號干接點。在每臺磨煤機就近位置各布置一臺手動操作箱,用于實現石子煤斗閥門的手動操作功能及閥門位置反饋信號的轉接分配。石子煤倉氣動排渣門采用就地手動機械閥門控制。石子煤排放時間一般控制在6min排放一次。

3.3技術要求

(1)刮板石子煤機鏈輪采用凹齒形鏈輪,用40Cr鍛制,采用線切割工藝,齒形表面高頻淬火,齒部表面硬度HRC60,鏈輪導向性好,不掉鏈,輪緣分瓣組裝,維修更換方便。

(2)分瓣式壓鏈輪表面經過熱處理,表面硬度HRC60,安裝維護方便。

(3)皮帶機頭尾滾筒轉動靈活,采用新工藝降低噪聲,保證軸承潤滑等,質量可靠,采用耐高溫阻燃型皮帶。

(4)鏈條采用優(yōu)質合金鋼20CrMoTi精密模鍛而成,精加工后滲碳處理,表面硬度HRC60。

(5)石子煤機刮板材質為65Mn,加工成型后淬火處理,具有良好的耐磨性能和韌性,不易斷裂。刮板鏈接銷采用1Cr18Ni9Ti精制而成。

(6)鏈條孔與銷子配合間隙在0.2mm左右,鏈條與鏈條接頭開叉處間隙為1mm,銷子材質采用硬質合金。

3.4刮板撈研機參數

刮板撈研機參數如表1所示。

3.5皮帶輸送機參數

皮帶輸送機參數如表2所示。

4改造過程中遇到的問題

由于本工程是設備運行后的技改項目,空間狹小,土建工程量大,又為國內首創(chuàng),沒有借鑒經驗,給工程施工帶來很大困難。整個工程土方1200m3,由于空間狹窄,大型機械設備不能進入施工,在施工過程中出現塌方、地下水滲出等意外情況,單臺爐的土方挖掘用時12天。

5臺磨煤機高壓電纜均從B列墻通過地下1.5m至磨煤機電機,為了保護電纜,施工過程中先將電纜挖出,溝道建好后重新穿管布置在溝道上方,緊貼蓋板。

由于#10爐廊道需穿越機房主通道,此處地下布置了生活污水管、生活水管、運行澡堂水管等管道,均需進行改造。

5改造效益

改造后的磨煤機石子煤刮板(1萬元)、內氣封及下裙罩(2.2萬元)使用周期由原來的3個月,延長到1年,10臺磨煤機年節(jié)省費用96萬元,每臺磨煤機減少停運時間72h。石子煤清運節(jié)省人員10人,年節(jié)約人工費用36萬元,減少叉車修理、汽油等費用31萬元,更換備品及廠用電費用約為30萬元,年總計節(jié)省費用133萬元。

6結語

我廠兩臺設備經改造投入運行后,磨煤機石子煤排放系統實現全自動、全封閉運行,運行可靠,無較大缺陷發(fā)生,輸送能力強,目前最大出力在15t/h以上,滿足現場運行要求。

石子煤輸送系統改造后,石子煤能及時排放,磨煤機內外氣封、下裙罩、石子煤刮板磨損減輕,使用壽命延長,設備可靠性大大提高,降低了設備的運行成本,降低了能源消耗,達到了節(jié)能降耗的目的。改造后的鍋爐房內現場作業(yè)環(huán)境得到了極大改善,真正響應了國家環(huán)保理念,為我廠創(chuàng)建國家環(huán)保示范熱電廠奠定了良好的基礎。