管狀帶式輸送機(jī)在輸煤改造中的應(yīng)用

江 鵬

（中國石油化工股份有限公司安慶分公司，安徽安慶 246000）

0 引言

隨著對環(huán)保產(chǎn)業(yè)重視度的提高，社會對節(jié)能環(huán)保有了更高的要求，結(jié)合這些情況，各個(gè)領(lǐng)域?qū)軤顜捷斔蜋C(jī)有了更強(qiáng)烈的認(rèn)可度，并同時(shí)紛紛積極的應(yīng)用這一技術(shù)。其中在電廠企業(yè)中的輸煤工作中對于管狀帶式輸送機(jī)的應(yīng)用效果更加明顯。管狀帶式輸送機(jī)是由托輥強(qiáng)制膠帶裹成，并且在邊緣處相互搭接成O 形圓管狀，在采用這種管狀帶式輸送機(jī)進(jìn)行煤料輸送時(shí)，煤料始終在封閉狀態(tài)下進(jìn)行輸送，具備一定環(huán)保性；還可進(jìn)行小半徑轉(zhuǎn)彎輸送，能夠完成三維空間轉(zhuǎn)向要求；除此之外，還可進(jìn)行物料雙向輸送，所以，相比與以往的普通帶式輸送機(jī)，管狀式輸送機(jī)有非常突出的優(yōu)勢。管狀帶式輸送機(jī)經(jīng)常用來輸送煤、礦石等物料，具備環(huán)保性、輸送線路布置靈活、復(fù)雜條件下的單機(jī)輸送距離長等優(yōu)勢，與普通的帶式機(jī)相比還具備成本投入小、安裝維護(hù)便利、使用安全穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。伴隨對于環(huán)保重視度的不斷提高，管狀帶式輸送機(jī)在電廠輸煤中的應(yīng)用越來越廣泛。

1 管狀帶式輸送機(jī)特性

1.1 節(jié)能環(huán)保

普通槽形帶式機(jī)是敞開輸送物料的（圖1）。在輸送中較易受環(huán)境、天氣及轉(zhuǎn)載因素的影響，較易生發(fā)揚(yáng)塵的情況，尤其是物料掉落時(shí)所形成的環(huán)境污染及物料損失。從實(shí)際情況可以發(fā)現(xiàn)，普通帶式輸送機(jī)，在輸送過程中每年因轉(zhuǎn)栽灑落、膠帶黏料及揚(yáng)塵所產(chǎn)生的物料損失占整體物料的2%。然而管狀帶把普通帶式敞開輸送料變成封閉式物料輸送（圖2）。承載側(cè)與非承載側(cè)的輸送帶都被設(shè)置成管狀，這時(shí)物料被完全地包裹在輸送帶內(nèi)進(jìn)行輸送，這樣即便是非承載側(cè)存在未清理的物料，也不會造成揚(yáng)塵或?yàn)⒙涞那闆r，同時(shí)外部的異物也不會混入其中，除此之外，還具備良好的防風(fēng)、防雨性。因?yàn)槲锪险麄€(gè)輸送過程是全封閉狀態(tài)下完成的，不會有物料灑落，也不會形成揚(yáng)塵，對環(huán)境也不會產(chǎn)生影響，而且回程輸送帶同時(shí)也是封閉圓管狀的，因此不必考慮輸送帶物料灑落的問題。管狀帶式棧橋不需使用以往的皮帶走廊，棧橋本身也不需要用水來清掃，這樣便有效降低土建工程量及走廊工程的投資。

1.2 可進(jìn)行空間彎曲布置

普通帶式輸送機(jī)設(shè)備對于布置區(qū)的要求非常高，對現(xiàn)有地形高差不能直接進(jìn)行簡單的修整以后再使用，一定要重新的建立轉(zhuǎn)載站后進(jìn)行搭接轉(zhuǎn)載或者是通過輸送機(jī)的轉(zhuǎn)彎裝置來實(shí)現(xiàn)。管狀帶屬于圓管式結(jié)構(gòu)，所以能夠在水平面或是垂直面進(jìn)行轉(zhuǎn)彎操作，這樣可以有效降低橫向剛度，通過小的曲率半徑向任意方向轉(zhuǎn)彎，能夠有效繞開各類障礙物及建筑設(shè)施，還可跨過公路、河流及鐵路，從而建立三維空間彎曲布設(shè)，不需構(gòu)建轉(zhuǎn)運(yùn)站就能夠完成物料輸送操作[2]。

1.3 大傾角輸送物料

普通帶式輸送機(jī)在輸送物料時(shí)傾斜角度一般都在范圍內(nèi)，然而管狀帶輸送物料時(shí)物料被密封在輸送帶內(nèi)，這樣使物料和輸送帶表面間側(cè)奪力與接觸面有所增加，同時(shí)還增大彼此間摩擦力，由此對提升輸送料管帶機(jī)傾斜角來說非常有利，可有效縮短管帶機(jī)水平輸送距離，并同時(shí)還不同程度的節(jié)約一定的空間。同一條件下，管狀帶式輸送傾斜角要比普通帶式輸送機(jī)高出50%左右。普通槽形帶式輸送機(jī)的輸送量會隨傾斜角的不斷提升而下降，然而管狀帶式輸送機(jī)則不會因此而受到任何影響。

1.4 物料輸送高度集成

圖1 傳統(tǒng)槽形帶

圖2 管狀帶

在工藝標(biāo)準(zhǔn)影響下，管狀帶式輸送機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)雙向的物料運(yùn)輸，也就是回程管也可以進(jìn)行物料輸送操作，而且利用率也非常高，占地小、所需成本較低。如，燒結(jié)廠輸出燒結(jié)礦就能夠利用管狀帶式輸送機(jī)來將其輸送至高爐礦槽中，再經(jīng)過礦槽篩選分類以后，小于5 mm 規(guī)格的粉礦也可利用來料管帶的回程段將其回送到燒結(jié)廠，由此進(jìn)行重新配料，整個(gè)過程封閉循環(huán)，物料沒有落地也沒有轉(zhuǎn)運(yùn)，由此高效的完成燒結(jié)和高爐間的供料和返料輸送操作。

1.5 對物料粒的分析

管狀帶式輸送機(jī)在進(jìn)行物料輸送時(shí)，物料都被包裹在O 形膠帶當(dāng)中，管徑大小會受物料塊度大小的影響，相反，在輸送量標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，物料塊度會受管徑大小的影響。通常情況下，管帶直徑不能小于物料塊度的3 倍。

對供電廠的輸煤系統(tǒng)來說，原煤粒度通常都保持在300 mm范圍內(nèi)，如果使用管帶機(jī)來進(jìn)行輸送，管徑不可小于900 mm，如果按展開后的膠帶寬度來計(jì)算，B=3.27 m 時(shí)一定是不合適的。

2 管狀帶式輸送機(jī)在輸煤改造中的應(yīng)用

2.1 項(xiàng)目簡介

某電廠上大壓小改造項(xiàng)目，計(jì)劃容量為2×660 MW，選擇使用國產(chǎn)超臨界燃煤發(fā)電機(jī)組，原計(jì)劃新增兩條帶式輸送機(jī)，并將其安裝到主廠房煤倉間。因沿途所面對的建筑物比較多，而且地質(zhì)條件也非常有限、施工空間范圍狹小、項(xiàng)目中交叉操作比較多，為了把原機(jī)組壓縮，并同時(shí)與新機(jī)組施工保持相隔狀態(tài)，再加上考慮到管狀帶式輸送機(jī)的節(jié)能環(huán)保和占地面積小及工期短的優(yōu)勢，取消了原本所規(guī)劃的兩種帶式機(jī)及其中間的轉(zhuǎn)運(yùn)站工程，在原線路前提下，設(shè)計(jì)建立雙路并行的管狀帶式輸送機(jī)。

2.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

（1）輸送標(biāo)準(zhǔn)。輸送機(jī)采用輕型鋼結(jié)構(gòu)材料，做好露天布置，而且水平輸送距離應(yīng)保持在465 m 范圍內(nèi)，把高度增加到33.4 m，產(chǎn)出額定出力通常在600 t/h，同時(shí)最大出力應(yīng)控制在720 t/h，針對管徑應(yīng)控制在350 mm，帶速可設(shè)定在2.5～3.15 m/s，變頻率可進(jìn)行合理的調(diào)整和優(yōu)化。一般情況下，電廠運(yùn)煤系統(tǒng)基本都采用兩種形式，即程控方式和地控方式[3]。

（2）系統(tǒng)設(shè)計(jì)。首先，相關(guān)部門需對物料特點(diǎn)做好詳細(xì)的檢驗(yàn)，如物料的溫度和濕度等。其次，相關(guān)部門還需對輸送物料本身性質(zhì)及物料輸送量和相關(guān)數(shù)據(jù)結(jié)合在一起，經(jīng)過詳細(xì)的計(jì)算以后再進(jìn)行輸入，在此之后，再對相應(yīng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行細(xì)致的調(diào)整，利用這種方式計(jì)算得到系統(tǒng)參數(shù)。在此過程中，相關(guān)部門還需要從輸送物料的起始源頭進(jìn)行科學(xué)合理的控制，以降低扭轉(zhuǎn)情況的發(fā)生概率。

（3）托輥布置。管狀帶式輸送機(jī)設(shè)備的頭尾部分成管位置的托輥載荷要比中部大很多，如確定選擇六邊形的托輥，這種托輥使用壽命不會太長，并且尾部的輸送帶也不可裹成圓管形，如想保證輸送系統(tǒng)的穩(wěn)定安全性和尾部輸送帶能夠正常的進(jìn)行圓管形包裹操作，一定要在頭尾部分的第一塊成管位置處的托輥使用兩側(cè)交錯(cuò)式布置六邊形托輥，由此建設(shè)成十二邊形的托輥。

（4）防脹管的設(shè)計(jì)。因?yàn)楣軤顜捷斔蜋C(jī)在運(yùn)行時(shí)，極有可能會發(fā)生撒料的問題，造成系統(tǒng)無法正常有序運(yùn)行。在項(xiàng)目中，主要采用的是破碎機(jī)供料和旁路供料兩種方式。為了盡量降低因破碎機(jī)發(fā)生故障而造成的供料量不穩(wěn)定性而導(dǎo)致的脹管問題，相關(guān)工作人員需在導(dǎo)料槽的出口處設(shè)計(jì)安裝適合的裝置，如此操作的主要目的主要是為了輔助物料順利地流到指定位置時(shí)能夠一直保持穩(wěn)定，防止管狀帶式輸送機(jī)發(fā)生脹管，以確保管狀帶式輸送機(jī)能夠在正常的情況下穩(wěn)定運(yùn)行[4]。

2.3 系統(tǒng)的運(yùn)行

因?yàn)樗榻B管狀帶式輸送機(jī)項(xiàng)目是在2014 年便開始投入使用，經(jīng)過近幾年管狀帶輸送機(jī)在各種不同項(xiàng)目中的有效應(yīng)用，使得很多設(shè)計(jì)方案與運(yùn)行效率都已變得越來越完善。如此使故障率明顯降低，而且工作量也同樣減少。在管狀帶式輸送機(jī)實(shí)際運(yùn)行過程中，設(shè)備中部成管部分一般都不需經(jīng)常進(jìn)行巡查，工作人員只需對指定的搭接處、設(shè)備頭部卸料等環(huán)節(jié)加強(qiáng)關(guān)注。

3 管狀帶式輸送機(jī)常見故障

膠帶跑偏屬于管帶機(jī)經(jīng)常發(fā)生的故障，通?；诠收线€會發(fā)生扭曲的情況，如果問題嚴(yán)重，會對設(shè)備的正常運(yùn)行產(chǎn)生影響。在管帶運(yùn)行過程中，頭部驅(qū)動(dòng)滾筒膠帶會發(fā)生嚴(yán)重跑偏的現(xiàn)象，膠帶開始向內(nèi)折疊。承載膠帶開始從頭部過渡段發(fā)生扭曲，嚴(yán)重處扭曲角度會大于180°，還會伴隨脹管問題，導(dǎo)致反包現(xiàn)象。

膠帶扭曲故障通常都出現(xiàn)在輸送段，這樣便會造成頭部驅(qū)動(dòng)滾筒位置的膠帶發(fā)生跑偏故障，然而回程段的膠帶重心在下方，能夠進(jìn)行自動(dòng)的調(diào)節(jié)，并不會出現(xiàn)扭曲故障。針對膠帶跑偏故障的處理，可使用以下的方法來處理，先配重接起頭部拉緊裝置，這樣會讓頭部膠帶保持在自然狀態(tài)，在此情況下，膠帶會與頭部驅(qū)動(dòng)滾筒脫離，之后再把膠帶調(diào)整至滾筒的中間位置處，最后再把拉緊裝置放下。

針對尾部膠帶跑偏故障的處理，可以結(jié)合頭部膠帶跑偏故障的處理法。在膠帶跑偏調(diào)整中驅(qū)動(dòng)滾筒調(diào)整是非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，當(dāng)膠帶往左側(cè)偏移的時(shí)候，向前調(diào)整滾筒左側(cè)軸承座，對于膠帶向右偏移的情況也采用同一原理進(jìn)行調(diào)整。為了避免膠帶發(fā)生嚴(yán)重的跑偏故障，可在頭部過渡段處的膠帶兩邊安裝限位開關(guān)，如膠帶跑偏碰撞限位開關(guān)的時(shí)候，驅(qū)動(dòng)電機(jī)就會發(fā)生跳閘。

4 結(jié)語

管狀帶式輸送機(jī)與傳統(tǒng)帶式輸送機(jī)相比存在較明顯的優(yōu)勢，同時(shí)隨著國內(nèi)設(shè)備與工藝的不斷成熟和完善，在電廠投入使用管狀帶式輸送機(jī)以后，各項(xiàng)指標(biāo)都已達(dá)到相應(yīng)要求，明顯的降低維護(hù)工作量，由此得到各應(yīng)用企業(yè)的認(rèn)可，促進(jìn)企業(yè)獲得較大的經(jīng)濟(jì)收益。因此，作為電廠企業(yè)在思考工程造價(jià)和運(yùn)行維護(hù)問題的基礎(chǔ)上，可在輸煤系統(tǒng)中應(yīng)用管狀帶式輸送機(jī)當(dāng)作輸煤設(shè)備來使用，這樣不但可以與環(huán)保戰(zhàn)略保持統(tǒng)一，同時(shí)還可降低使用成本，使企業(yè)獲得較大的經(jīng)濟(jì)效益。