環(huán)式卸煤機撒煤問題及解決方案探討

牛軍燕，岳新喜

（華電鄭州機械設計研究院有限公司，鄭州　450015）

環(huán)式卸煤機撒煤問題及解決方案探討

牛軍燕，岳新喜

（華電鄭州機械設計研究院有限公司，鄭州450015）

針對環(huán)式卸煤機在卸煤時，出現(xiàn)2種情況的撒煤現(xiàn)象，通過結構優(yōu)化和理論計算，提出針對這2種問題的解決方法。這些方法將在以后的環(huán)式卸煤機撒煤問題方面體現(xiàn)出極大的應用價值。

環(huán)式卸煤機；撒煤；解決方案；理論計算

0　引言

環(huán)式卸煤機與原煤筒倉配套使用，主要用于新建、擴建、改建的火力發(fā)電廠，可以解決筒倉堵煤、配煤問題，同時節(jié)約占地、減少環(huán)境污染，是電廠輸煤系統(tǒng)中理想設備。

環(huán)式卸煤機主要由犁煤車、卸煤車、卸煤器、水平定位輪、落料斗、密封罩、驅(qū)動裝置、電控系統(tǒng)等組成。犁煤車和卸煤車均由電機減速機拖動，犁煤車具有工頻和變頻2種運行方式，2車運行速度不同，方向相反。當犁煤車運轉(zhuǎn)時，位于筒倉底部的犁煤器把煤從筒倉環(huán)式縫隙中犁下，落到運行著的卸煤車上，繼而卸煤器把卸煤車上的煤犁到落煤斗中，直落到下層皮帶輸送機上。2臺卸料器分別與下層皮帶輸送機相對應，并可切換［1］。根據(jù)需要，通過交流變頻器調(diào)節(jié)犁煤車速度，可以改變落到卸煤車上煤的多少。然而，隨轉(zhuǎn)速的增大，卸煤車上的煤也逐漸增厚，在離心力的作用下，將造成卸煤車承煤盤邊緣漏煤［2］。同時，卸煤車上的煤需要通過卸煤器的作用把煤卸到落煤斗里，此時，卸煤器角度的確定與卸煤車轉(zhuǎn)速、卸煤器高度、煤的堆積角、卸煤車寬度等因素有關。卸煤器角度確定后，需確定落煤斗開口大小。開口大，一方面浪費材料，另一方面有時會因為空間太小布置不下；開口小或不合適，也會造成落煤斗外撒煤現(xiàn)象。為了解決卸煤車和落煤斗外側(cè)撒煤現(xiàn)象，可通過優(yōu)化結構和理論計算的方法，徹底解決撒煤問題，供環(huán)式卸煤機在解決撒煤問題方面參考。

1　卸煤車承煤盤撒煤問題及解決方案

以國網(wǎng)能源哈密煤電有限公司大南湖#2煤礦SHX2600/30型環(huán)式卸煤機為例，在調(diào)試階段，由于出力要求大，不僅上層犁煤車轉(zhuǎn)速提高，犁煤爪角度改變，同時卸煤車也要相應的提高轉(zhuǎn)速。隨著速度的提高，不僅卸煤車承煤盤上的煤層增厚，而且在離心力的作用下，煤會向承煤盤兩側(cè)移動，這樣，卸煤車內(nèi)外側(cè)密封罩下端的橡膠板在煤的擠壓下會出現(xiàn)撒煤現(xiàn)象。撒煤勢必造成環(huán)式卸煤機周圍工作環(huán)境的嚴重污染。

針對上述漏煤撒煤問題，發(fā)現(xiàn)原來的內(nèi)外側(cè)密封都是采用橡膠板與卸煤車實現(xiàn)軟密封，由于承煤盤是6塊箱型梁拼接而成，這樣不論是單塊箱型梁還是拼接后的整體都會因為焊接變形等原因不能保證承煤盤的平面度［3］。而密封罩是固定在筒倉上的，這樣當承煤盤上的煤在離心力的作用下勢必擠壓橡膠板出現(xiàn)漏煤現(xiàn)象。改造前的密封罩如圖1所示。

圖1　改造前的密封罩

改造后的密封罩如圖2所示。在內(nèi)外側(cè)密封罩內(nèi)側(cè)分別焊接1圈與密封罩成角度為0°～20°的耐磨板，并適當?shù)丶哟罅顺忻罕P的寬度，這樣，在煤下落的過程中盡量保證煤落到承煤盤的中心，在離心力的作用下向外側(cè)移動時由焊接的2塊環(huán)形板阻擋，從環(huán)形板下端出去的煤粉就很少了，外側(cè)還有雙層橡膠密封板密封，徹底解決了承煤盤外沿向外側(cè)撒煤的問題。

2　落煤斗處出現(xiàn)的撒煤問題及解決方案

國網(wǎng)能源哈密煤電有限公司大南湖#2煤礦SHX2600/30型環(huán)式卸煤機在調(diào)試初期，出力達不到要求，究其原因，發(fā)現(xiàn)犁煤車犁下來的煤隨著卸煤車轉(zhuǎn)到卸煤器處時發(fā)生堵煤現(xiàn)象，即在卸煤器板前端堆積很多煤，但不能自動落入卸煤器外端的落煤斗里，嚴重影響了出力。通過改變上層犁煤盤的轉(zhuǎn)速、犁煤器的角度以及卸煤器與承煤盤的角度后出力達到了要求，但是從承煤盤的煤落入落煤斗時，出現(xiàn)了撒煤現(xiàn)象，即部分煤撒到了落煤斗外面［4］。

落煤斗外出現(xiàn)撒煤現(xiàn)象將造成環(huán)境污染等問題，給現(xiàn)場運行人員造成很大的不便。針對這些問題，不得不找出1個通用的數(shù)學算法來解決這個問題［5］，落煤斗工作狀態(tài)如圖3所示。

算法的原理概述如圖4，圖5所示。圖中：圓環(huán)的2個邊緣為卸煤盤的邊緣；BC表示卸煤器；LBC為卸煤器長度，即B，C兩點間的間距。假定EC為沖擊到卸煤器上的最邊緣的一股煤流且方向是垂直于直徑AB的，CD為煤流撞擊到卸煤器最邊緣后反射的路線，α為卸煤器與落煤斗的夾角。經(jīng)過C點向BD引垂線，垂足為F點，C，F(xiàn)兩點間的間距為L1，LBD為B，D兩點的間距。

圖4　模型示意圖1

圖5　模型示意圖2

當45°＜α≤90°時，由圖4可知，必須保證落煤斗的最小寬度≥LBD，所以

當0°≤α＜45°時，由圖5可知，必須保證落煤斗的最小寬度≥LBD，所以

而L1可以近似取承煤盤的寬度。所以不論何種型號的環(huán)式卸煤機，不論出力要求大小，落煤斗的寬度都與承煤盤寬度有關，極限值即為承煤盤寬度，不論任何型號的環(huán)式卸煤機，只要承煤盤寬度確定了，那么落煤斗開口最小也得保證大于承煤盤寬度。該算法模型簡單，應用較廣，為以后的環(huán)式卸煤機確定落煤斗寬度，解決撒煤問題提供了理論參考。

3　結束語

本文針對一直以來環(huán)式卸煤機承煤盤外和落煤斗處造成的撒煤現(xiàn)象，提出了2種改進方法。一種是通過加寬承煤盤后在內(nèi)外側(cè)密封罩里焊接1圈擋板，起到了導流和密封的作用；另一種是適用于任何型號環(huán)式卸煤機確定落煤斗寬度的理論算法，該法模型簡單，適用性強。通過以上幾方面的處理，筒倉環(huán)式給料機撒煤問題得到了很好的解決，密封作用良好。這些方案適用于任何型號、任何筒倉內(nèi)單環(huán)或者雙環(huán)環(huán)式卸煤機解決撒煤問題。為以后的設計和改進提供一定的參考借鑒作用。

［1］北京起重運輸機械研究所，武漢豐凡科技開發(fā)有限公司.帶式輸送機設計手冊［M］.北京：冶金工業(yè)出版社，2003.

［2］謝武杰.環(huán)式給煤機的優(yōu)化改造［J］.華電技術，2011，33（10）：54-56.

［3］李曉霞.密封與輸煤機械轉(zhuǎn)機防塵［J］.黑龍江電力，2009，31（2）：131-134.

［4］韓建斌，胡健，程文光.雙環(huán)式給煤機的改進設計［J］.華電技術，2010，32（11）：24-25.

［5］王太辰.中國機械設計大典［M］.南昌：江西科學技術出版社，2002.

（本文責編：齊琳）

TP242

B

1674-1951（2016）09-0052-03

2016-05-23；

2016-09-01

牛軍燕（1984—），女，河南安陽人，工程師，工學碩士，從事機械設計及結構計算方面的工作（E-mail：niujy@hdmdi.com）。

岳新喜（1964—），男，河南新鄉(xiāng)人，高級工程師，從事輸煤設備設計及研究方面的工作（E-mail：yuexx@hdmdi.com）。