電廠輸煤系統(tǒng)輸送膠帶失效分析及對策研究

摘要：輸送膠帶是電廠輸煤系統(tǒng)的重要部件，其在電廠輸煤系統(tǒng)中擔(dān)當(dāng)著輸煤重任。近年來，隨著各電廠產(chǎn)能的不斷擴(kuò)大，待輸送煤炭量越來越多，電廠輸煤系統(tǒng)輸送膠帶時常發(fā)生故障，已嚴(yán)重影響到電廠的高產(chǎn)、高效。文章介紹了電廠輸煤系統(tǒng)膠帶主要失效形式，分析了膠帶失效原因，并提出了相應(yīng)改進(jìn)措施。

關(guān)鍵詞：電廠輸煤系統(tǒng)；膠帶失效；失效形式；影響因素；改進(jìn)措施 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TM621 文章編號：1009-2374（2017）05-0220-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.05.107

電廠輸煤系統(tǒng)包含很多設(shè)備，其中最重要的設(shè)備之一為帶式輸送機(jī)，其運(yùn)行的安全可靠與否將直接影響到全廠機(jī)組“口糧”的供應(yīng)。而對于帶式輸送機(jī)而言，其最昂貴、最易磨損的部件就是膠帶。據(jù)以往運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，電廠每年的膠帶維護(hù)費(fèi)用可占到整個輸煤系統(tǒng)維護(hù)費(fèi)用的50%左右，在輸煤系統(tǒng)維護(hù)費(fèi)用中支出最大。隨著電廠產(chǎn)能的不斷擴(kuò)大，未來輸煤膠帶的磨損消耗也會越來越大，膠帶更換也會更加頻繁。對此，如何有效預(yù)防輸煤系統(tǒng)膠帶失效，最大限度地延長膠帶使用壽命，已成為各電廠急需研究的重要課題。

1 影響膠帶正常使用壽命的主要因素

1.1 膠帶失效形式

在皮帶輸送機(jī)各部件都運(yùn)轉(zhuǎn)良好，且排除突發(fā)事件與膠帶存在質(zhì)量問題等因素的影響，我們把這時膠帶所能達(dá)到的正常運(yùn)轉(zhuǎn)年限稱為膠帶正常使用壽命。通過仔細(xì)查看我廠之前淘汰下來的舊膠帶實(shí)際損壞情況，筆者發(fā)現(xiàn)我廠輸煤系統(tǒng)輸送膠帶主要存在下列三種失效

形式。

1.1.1 失效形式1：輸送機(jī)膠帶長期運(yùn)行，膠帶老化、正常磨損，膠帶整體磨損均勻，膠帶厚度過薄，運(yùn)行強(qiáng)度不足。

1.1.2 失效形式2：在距膠帶兩側(cè)邊緣300～350mm之間，槽型托輥夾角位置，膠帶存在鼓包分層現(xiàn)象，膠層破損剝落，托輥夾角位置發(fā)生縱向折損貫穿。

1.1.3 失效形式3：在距膠帶兩側(cè)邊緣250～350mm之間，膠面存在嚴(yán)重局部磨損現(xiàn)象，部分失效膠帶聚酯帆布層芯已磨損至2～3層，此磨損現(xiàn)象較普遍。

1.2 膠帶失效的主要因素

經(jīng)仔細(xì)觀察膠帶磨損部位、具體磨損形狀與膠帶運(yùn)行現(xiàn)場情況，我們發(fā)現(xiàn)引發(fā)膠帶失效的主要因素如下：

1.2.1 輸送帶凸弧段曲率半徑過小。經(jīng)觀察提升角為12°左右的皮帶，槽型托輥夾角位置易出現(xiàn)鼓包分層、膠層破損剝落、折損貫穿等損壞。巨大的張力，易造成凸弧膠帶的斷面形成向上的中部氣供，這樣在傾斜與水平托輥35°夾角處，皮帶便易產(chǎn)生打折損壞，這也就是我們常見的凸弧段的膠帶被牽扯發(fā)生嚴(yán)重變形成“W”狀，具體形狀示意圖如圖1所示。凸弧段曲率半徑過小，致使膠帶橫斷面上中部與外側(cè)單位長度上的拉力值相差過大，造成膠帶向中部滑動，這樣變形成了起拱或打折，而單位長度上拉力值差的大小主要受凸段曲率半徑大小影響與托輥角大小影響。隨著槽角的增大與凸段曲率半徑的縮小，將會發(fā)生越嚴(yán)重的起拱與打折。

對于織物芯輸送帶其凸弧段最小曲率半徑R1需滿足下列公式：

式中：前半部分（38～42）為系數(shù)，當(dāng)凸弧段膠帶張力大時，取大值，當(dāng)凸弧段膠帶張力較小時，取小值；B代表膠帶寬度，單位為m；λ代表托輥槽角大小，單位為度。

1.2.2 防溢裙板壓得過緊?；痣姀S的很多輸煤皮帶機(jī)都裝設(shè)有導(dǎo)料槽，并且為防止煤炭溢出，導(dǎo)料槽還會安裝聚氨酯彈性防溢裙板。而位于落煤管落煤點(diǎn)下方的緩沖床距皮帶一般會有20mm大小的間隙，尤其是尾端改向滾筒側(cè)，若緩沖床槽角處沒有作過渡調(diào)整，可能會有更大間隙，當(dāng)煤流沖擊該部位時，此部位皮帶易產(chǎn)生局部下沉，為了使煤炭盡量不灑漏，人們時常會進(jìn)一步壓緊防溢裙板。而對于聚氨酯防溢裙板而言，由于其材質(zhì)較硬，隨其壓緊力的增大，其產(chǎn)生的摩擦力也會增大。這樣位于防溢裙板處的膠帶便會產(chǎn)生嚴(yán)重磨損，上述膠帶失效形式3主要是由此因素造成的。此外，防溢裙板插入過深，也會壓縮導(dǎo)料槽下方膠帶通流截面大小，使該處的膠帶實(shí)際走煤能力下降，形成運(yùn)輸瓶頸，影響皮帶機(jī)運(yùn)煤。

2 改進(jìn)措施及效果

2.1 改進(jìn)皮帶機(jī)凸弧段托輥組

2.1.1 第一次改進(jìn)。增裝一只小托輥于原有35°槽角托輥夾角處，這樣可在某種程度上把夾角折損減小，但實(shí)際運(yùn)行效果還不是很理想。

2.1.2 第二次改進(jìn)。在充分滿足膠帶輸送能力的前提下，以減小凸弧段托輥槽角為中心，可通過在凸弧段裝設(shè)過渡鋼包膠托輥來降低凸弧段曲率半徑，經(jīng)改造取得明顯效果，但仍有繼續(xù)提升改造空間。

2.1.3 第三次改進(jìn)。盡力向兩側(cè)延展凸弧段，考慮到原皮帶機(jī)機(jī)架支腿高度一致，可通過由凸弧段兩側(cè)向中間把皮帶機(jī)架支腿高度逐步降低的方法來使凸弧段曲率半徑進(jìn)一步增大，這樣可顯著增大凸弧段曲率半徑，使凸段皮帶中部與兩邊張力差值減小，更好地防止皮帶損壞，同時該段膠帶也可實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)過渡。

2.2 防止異常磨損的改進(jìn)措施

對于上述所說的防溢裙板嚴(yán)重磨損膠帶的現(xiàn)象，可采取下列兩項(xiàng)措施進(jìn)行改進(jìn)。

2.2.1 可用廢舊膠帶來制作防溢裙板。用PT-TS做的防溢裙板雖具有耐磨、高效等特點(diǎn)，但其價格較貴，加之其材質(zhì)太硬，易磨損膠帶表面，使膠帶使用壽命縮短。對此，我們也可用廢舊膠帶來制作防溢裙板。把用廢舊膠帶制作的防溢裙板裝設(shè)于皮帶機(jī)導(dǎo)料槽上，同樣可起到擋煤防溢塵作用。而用廢舊膠帶制作的防溢裙材質(zhì)較軟，可減輕對膠帶工作面的磨損，并且這種防溢裙使用壽命也可達(dá)1年左右，完全能滿足膠帶實(shí)際運(yùn)行

需求。

2.2.2 調(diào)整防溢裙板的壓緊度。為減輕緩沖條磨損皮帶非工作面，緩沖床一般都裝設(shè)于兩側(cè)托輥以下20mm左右處。當(dāng)受到煤流沖擊時，會使該部位膠帶下沉，人們?yōu)槭狗酪缛拱寰哂懈玫拿芊庑Ч?，不漏煤，通常會進(jìn)一步壓緊壓實(shí)防溢裙板。經(jīng)仔細(xì)觀察、周密分析，筆者研究出兩種方法可有效解決上述問題：（1）改進(jìn)與調(diào)整緩沖床，使落煤點(diǎn)下方皮帶到承載體的間隙進(jìn)一步縮小，在確保防溢裙板具有良好密封性的前提下，讓防溢裙板的壓力適當(dāng)減小，這樣便可降低磨損力度；（2）改進(jìn)導(dǎo)料槽，科學(xué)、合理地調(diào)整導(dǎo)料槽傾角，讓該處皮帶通流截面逐步增大，以滿足流量

需求。

經(jīng)實(shí)踐檢驗(yàn)，當(dāng)電廠發(fā)電耗煤量相同時，經(jīng)上述改造可大幅縮短皮帶機(jī)運(yùn)行時長，不但可有效提高設(shè)備運(yùn)行效能，而且可減少設(shè)備磨損，降低電廠輸煤系統(tǒng)維護(hù)成本，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。

3 結(jié)語

總之，電廠輸煤系統(tǒng)作為燃煤電廠的重要輔助系統(tǒng)，其在電廠中承擔(dān)著重要的運(yùn)煤重任。近年來，隨著電廠產(chǎn)能的不斷增大，對電廠輸煤系統(tǒng)的安全、可靠運(yùn)行也提出了更高要求。對此我們必須從實(shí)際情況出發(fā)，深入分析電廠輸煤系統(tǒng)輸送膠帶失效形式、原因，并采取有效措施進(jìn)行改進(jìn)，只有這樣才能更好地保障電廠輸煤系統(tǒng)的安全、可靠運(yùn)行，才能進(jìn)一步降低企業(yè)生產(chǎn)成本，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。

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作者簡介：楊利濤（1977-），男，河北曲陽人，山西大唐云岡熱電有限責(zé)任公司助理工程師。

（責(zé)任編輯：秦遜玉）