輸煤皮帶導(dǎo)料槽的密封改造

張 軍，司俊龍

(中電投河南電力有限公司開封發(fā)電分公司，河南 開封 475002)

1 機(jī)組簡介

中電投河南電力有限公司開封發(fā)電分公司2×600 MW機(jī)組于2007-09-10開工建設(shè)，是河南省首批“上大壓小”項(xiàng)目，1號、2號機(jī)組分別于2008-12-17和2009-02-27完成168 h滿負(fù)荷試運(yùn)行并移交試生產(chǎn)。

機(jī)組輸煤系統(tǒng)共有6段13條帶式輸送機(jī)，雙路設(shè)置(除煤倉間3路皮帶外)，一路運(yùn)行，一路備用，并具備雙路系統(tǒng)同時(shí)運(yùn)行的條件。輸煤系統(tǒng)以貯煤場為界，從翻車機(jī)室到貯煤場為卸車系統(tǒng)；貯煤場到主廠房煤倉間為上煤系統(tǒng)，采用B＝1 200 mm、ν=2.8 m/s、Q=1 120 t/h皮帶機(jī)。

機(jī)組輸煤系統(tǒng)導(dǎo)料槽是與皮帶機(jī)配套的老式導(dǎo)料槽，密封效果差，可靠性低。下面以4號皮帶為例，對導(dǎo)料槽的密封改造進(jìn)行簡要分析。

2 老式導(dǎo)料槽密封技術(shù)分析

2.1 老式導(dǎo)料槽的技術(shù)分析

老式導(dǎo)料槽型號為防溢裙板雙層密封96典煤型式，導(dǎo)料槽頂部為弧形，增加了導(dǎo)料槽的容積，有利于降低誘導(dǎo)風(fēng)壓力，出口配備防塵擋簾。根據(jù)設(shè)計(jì)，導(dǎo)料槽的周邊應(yīng)能隨壓力或吸力的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)相應(yīng)的密封壓力，保證良好的氣密性，使導(dǎo)料槽內(nèi)部與外界完全隔絕，保證抽風(fēng)除塵的效果。

導(dǎo)料槽防溢裙板橡膠采用雙層彈性密封，與輸送皮帶有良好的接觸，裝有固定活扣，使安裝、維修較為簡單方便。防溢裙板選擇廈門珀挺公司的產(chǎn)品。橡膠材料的技術(shù)特性要求如下：

材質(zhì)：聚氨酯復(fù)合材料TPU-EK；

抗拉強(qiáng)度：≥150 N/cm2；

伸展性： 500 %；

硬度：（60±5）°；

阿克隆磨耗：＜0.035。

2.2 老式導(dǎo)料槽的使用情況

目前，全廠輸煤系統(tǒng)各級轉(zhuǎn)運(yùn)站均采用老式的雙層密封導(dǎo)料槽，在實(shí)際使用中導(dǎo)料槽不僅不能起到節(jié)能環(huán)保作用，而且自身磨損情況也十分嚴(yán)重。其根本原因是不能做到在導(dǎo)料槽與輸煤皮帶之間進(jìn)行嚴(yán)格密封。老式導(dǎo)料槽與輸煤皮帶之間采用橡膠裙板相貼封閉，實(shí)際封閉效果很差，只能起到遮擋作用。當(dāng)輸煤皮帶運(yùn)行時(shí)，由上級皮帶落入下級皮帶的煤塊在重力作用下會(huì)產(chǎn)生很強(qiáng)的沖擊力，使下級皮帶發(fā)生彈性振動(dòng)，致使橡膠裙板和皮帶之間出現(xiàn)間隙，煤渣、煤粉由此間隙濺出。由于導(dǎo)料槽全段不能嚴(yán)格密封，皮帶漏粉點(diǎn)多，也造成除塵器吸塵效果不好，無法捕捉全部揚(yáng)塵。因此當(dāng)輸煤系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，整個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)站煤粉飛揚(yáng)，最后有一部分落在地面和設(shè)備上，形成了積粉，留下火災(zāi)隱患；另一部分隨空氣自然漂逸，對環(huán)境造成嚴(yán)重污染。

老式導(dǎo)料槽裙板封閉方式不僅封閉效果不好，而且還會(huì)嚴(yán)重?fù)p傷運(yùn)輸皮帶。由于導(dǎo)料槽與輸煤皮帶相貼封閉，造成實(shí)際運(yùn)行中裙板與皮帶相切磨，燃煤中的矸石和碎煤塊極易卡在裙板和皮帶之間，加劇了對皮帶的磨損。在經(jīng)過一段時(shí)間的運(yùn)行后，輸煤皮帶邊緣容易被縱向切磨出2道深溝，大大縮短了皮帶的使用壽命，同時(shí)也增加了皮帶在運(yùn)行中出現(xiàn)分離、絞斷的設(shè)備事故隱患。

此外，老式導(dǎo)料槽由于密封不嚴(yán)，運(yùn)行中粉塵污染嚴(yán)重，不僅污染了環(huán)境，而且對皮帶值班員的身心健康造成了極大威脅，長期在此環(huán)境中工作極易使職工得塵肺病。

2.3 4號皮帶的運(yùn)行現(xiàn)狀

4號皮帶尾部導(dǎo)料槽全長16 m，布置在碎煤機(jī)下部，落煤差最大達(dá)14 m。4號皮帶運(yùn)行中皮帶尾部揚(yáng)塵大，撒煤情況嚴(yán)重，且時(shí)有導(dǎo)料槽皮子脫落后卷入皮帶等異常現(xiàn)象發(fā)生。

有關(guān)檢測單位對4號皮帶尾部粉塵污染情況進(jìn)行監(jiān)測發(fā)現(xiàn)，4號皮帶尾部平均接觸粉塵濃度為66.0～132.0 mg/m3，已超出人員容許接觸的粉塵濃度數(shù)倍。

為解決老式導(dǎo)料槽的種種弊病，提高設(shè)備的可靠性，減少粉塵污染，急需對導(dǎo)料槽進(jìn)行改造。公司經(jīng)過考察，決定首先在4號皮帶尾部進(jìn)行全密封導(dǎo)料槽的改造。

3 全密封導(dǎo)料槽技術(shù)分析

目前，國內(nèi)較為流行的全密封導(dǎo)料槽是滑板式封閉導(dǎo)料槽。該導(dǎo)料槽是將傳統(tǒng)的皮帶機(jī)的兩側(cè)托輥去掉，改用自潤滑超高分子滑板(摩擦系數(shù)約為0.07～0.11)，實(shí)現(xiàn)了側(cè)滑板對皮帶的連續(xù)支撐。由于保留的底部水平托輥承擔(dān)著物料的大部分重量，因而側(cè)面皮帶與滑板之間的摩擦力雖然很小，但同樣起到了密封的作用?；迨椒忾]導(dǎo)料槽復(fù)合式防溢裙板與滑板組成的特殊結(jié)構(gòu)，將皮帶夾在中間，從而能夠有效阻止粉塵泄漏，達(dá)到導(dǎo)料槽的密封效果。

(1) 全密封導(dǎo)料槽裝置可做到嚴(yán)格密封，主要是對常規(guī)輸送機(jī)的承載分支進(jìn)行了根本性的改造：使用高強(qiáng)度低摩擦阻力的UHMW-PE材料制成的板材，取代槽型托輥的兩側(cè)托輥，托住皮帶兩邊，使皮帶兩邊得到連續(xù)支撐；保留中部托輥，并且加裝側(cè)板和頂板，從而形成一個(gè)連續(xù)的封閉的物料輸送通道；在落料部位的皮帶機(jī)兩側(cè)上部加裝橡膠壓板，并在托輥下部設(shè)有加強(qiáng)支撐。

由于皮帶兩側(cè)有托板的支撐和側(cè)板的間隔，從根本上防止了輸送物料的大量拋撒，因而全封閉式皮帶輸送機(jī)能夠有效防止物料粉塵對環(huán)境的污染。

(2) 兩側(cè)托板是全封閉式皮帶機(jī)導(dǎo)料槽的關(guān)鍵部位，也采用高強(qiáng)度、低摩擦系數(shù)的高分子材料。托板選用U-PE1000進(jìn)口超高分子聚乙烯板，超高分子量為1 000萬，耐磨性能良好、摩擦系數(shù)為ASTMD0.065、厚度為20 mm。

(3) 高分子U-PE托板主要技術(shù)性能指標(biāo)如下：

① U-PE阻燃性能:氧指數(shù)為17.1 %；

② 熱傳導(dǎo)系數(shù)：0.8～0.92 in/ft2h。

(4) 為了更好地除塵，應(yīng)充分發(fā)揮吸塵器的作用。可在導(dǎo)料槽裝置內(nèi)，分段設(shè)置密封擋塵簾，遮擋在入口、出口處溢出的煤塵，將密封裝置內(nèi)的煤粉分2次集中用吸塵器吸走，形成二級吸塵，這比當(dāng)前的吸塵效果更好。

(5) 落煤沖擊時(shí)產(chǎn)生的粗、細(xì)粉會(huì)在瞬間被沖擊氣流蓬起，并且形成一定的氣壓，這時(shí)為了更好地使粗、細(xì)粉順氣壓回流、分離，在改造后的導(dǎo)料槽裝置和落煤斗之間安裝回粉管，以起到減壓、平衡和分離粗、細(xì)粉的作用。

(6) 改造后的導(dǎo)料槽裝置可根據(jù)煤源情況安裝自動(dòng)水噴霧裝置，在一級皮帶處設(shè)置煤流開關(guān)，在落煤斗內(nèi)設(shè)置噴霧嘴。當(dāng)上級皮帶來煤時(shí)，推動(dòng)煤流開關(guān)開啟， 電磁閥打開，噴霧嘴噴水霧；當(dāng)煤流斷流時(shí)，開關(guān)自動(dòng)復(fù)位關(guān)閉，停止噴水霧。通常情況下，由于煤源長年略有潮濕，此裝置可以不設(shè)。

(7) 新式導(dǎo)料槽安裝刮刷組合式清掃器。當(dāng)輸煤皮帶卸煤返程時(shí)，皮帶上會(huì)粘結(jié)一些余煤，這些余煤在返程過程中會(huì)由于皮帶振動(dòng)而散落在輸煤棧道內(nèi)。安裝刮刷組合清掃器，對皮帶余煤的刮刷比老式的刮板更清潔，可減輕余煤散落程度。刮刷清掃器采用配重式自動(dòng)補(bǔ)償方法，不損傷皮帶，而且更換毛刷、刮板的操作簡單。

4 技術(shù)改造施工方案

此次改造采用了江蘇時(shí)創(chuàng)機(jī)械設(shè)備有限公司生產(chǎn)的全密封導(dǎo)料槽。公司在2011年10月對4號甲皮帶進(jìn)行改造，全部改造工期共耗時(shí)7天，改造費(fèi)用需12萬元。

改造的主要工作是拆除原普通型導(dǎo)料槽，將其更換為全密封導(dǎo)料槽。經(jīng)研究，決定首先在工作環(huán)境最差、污染最嚴(yán)重的4號甲皮帶進(jìn)行導(dǎo)料槽改造。計(jì)劃通過此次改造提高導(dǎo)料槽的密封性能，保證誘導(dǎo)風(fēng)沿著內(nèi)側(cè)向前流動(dòng)，導(dǎo)料槽內(nèi)的外側(cè)不會(huì)處于正壓狀態(tài)，消除物料對外側(cè)密封的沖擊，有效地防止導(dǎo)料槽粉塵外泄，抑制粉塵外揚(yáng)和撒料現(xiàn)象。

(1) 在落料口出口處加裝導(dǎo)流板，可以有效緩沖因落煤差形成的沖擊，減少對皮帶的損傷；同時(shí)將煤流導(dǎo)流到皮帶機(jī)中間，避免因落料點(diǎn)形成的皮帶跑偏。

(2) 通過對導(dǎo)料槽頂部適當(dāng)擴(kuò)容，增大粉塵的擴(kuò)容面積。同時(shí)設(shè)置多道PU阻風(fēng)簾，規(guī)律懸掛多棱膠條吸塵單元，在降低誘導(dǎo)風(fēng)速的同時(shí)吸附粉塵。

(3) 在導(dǎo)料槽內(nèi)部加裝水噴霧裝置，使噴出的水霧作用在粉塵上，加濕粉塵或使粉塵吸附在水滴表面，使其質(zhì)量增加并在重力作用下被捕捉下來，從而達(dá)到抑塵效果。

5 導(dǎo)料槽技術(shù)改造后的成效

(1) 根據(jù)以前的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，輸煤皮帶在運(yùn)行1～2年后，皮帶與導(dǎo)料槽橡膠裙板接觸的位置磨損就比較嚴(yán)重，嚴(yán)重的部位需進(jìn)行更換皮帶處理。更換皮帶的費(fèi)用為450元/m，成本較高。從導(dǎo)料槽改造后的情況看，減少了皮帶的損傷，延長了皮帶的使用壽命，改造后至今皮帶仍運(yùn)行正常。

(2) 導(dǎo)料槽改造后不僅沒有增加平時(shí)檢修維護(hù)的工作量，還解決了煤渣四濺的現(xiàn)象，使輸煤皮帶清潔工作量減少。

(3) 新式導(dǎo)料槽密封效果好，降塵、吸塵效果良好，杜絕了煤粉飛揚(yáng)的現(xiàn)象，改善了工作環(huán)境，有利于職工的身心健康，降低了職業(yè)病的發(fā)病幾率。

(4) 導(dǎo)料槽改造后，大大提高了節(jié)能環(huán)保效果、減少了設(shè)備維護(hù)工作量、延長了皮帶的使用壽命，其綜合效益遠(yuǎn)大于改造投資費(fèi)用，更有利于企業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展。

6 技術(shù)改造的不足之處

該技術(shù)改造項(xiàng)目的不足之處在于，新型導(dǎo)料槽防溢裙板的更換比較繁瑣，更換時(shí)需要把側(cè)板整體拆除，增加了檢修人員的工作量。但更換防溢裙板的周期較長，根據(jù)設(shè)備設(shè)計(jì)使用壽命，每年只需更換1次，和原導(dǎo)料槽的維護(hù)量相比，總體來說還是減輕了檢修人員的工作量。

7 結(jié)束語

4號皮帶導(dǎo)料槽的密封改造項(xiàng)目比較成功，達(dá)到了預(yù)想的目的，改造后能夠從根本上解決輸煤系統(tǒng)的揚(yáng)塵、撒煤、皮帶磨損等問題，提高了輸煤系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性，具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，值得推廣。公司準(zhǔn)備將這一成果在其他輸煤皮帶上進(jìn)行應(yīng)用，逐步對其他污染比較嚴(yán)重的輸煤皮帶進(jìn)行導(dǎo)料槽的密封改造，降低輸煤系統(tǒng)的粉塵污染，提高設(shè)備可靠性。

1 山西省電力工業(yè)局．燃料設(shè)備檢修技術(shù)[M]．北京：中國電力出版社，1997．

2 電力行業(yè)職業(yè)技能鑒定指導(dǎo)中心．卸儲(chǔ)煤設(shè)備檢修[M]．北京：中國電力出版社，2010.