300MW機(jī)組HP863磨煤機(jī)石子煤排放系統(tǒng)改造

引言

大唐太原第二熱電廠六期工程2×300Mw供熱機(jī)組的磨煤機(jī)選用上海重機(jī)廠生產(chǎn)的HP863型磨煤機(jī),磨煤機(jī)的石子煤直接排放在地面上,用叉車裝車后運(yùn)出。隨著煤炭市場(chǎng)的變化,電煤中的煤研石等雜質(zhì)越來越多,石子煤量不斷增加,人工不能及時(shí)排放,嚴(yán)重影響磨煤機(jī)的可靠運(yùn)行,同時(shí)排放時(shí)大量粉塵對(duì)現(xiàn)場(chǎng)造成嚴(yán)重污染。

1項(xiàng)目立項(xiàng)背景

我廠六期工程2×300Mw供熱機(jī)組,每臺(tái)爐配5臺(tái)上海重機(jī)廠生產(chǎn)的HP863型磨煤機(jī),設(shè)計(jì)煤種可磨系數(shù)為70,石子煤排放根據(jù)倉斗料位人工排放到機(jī)房地面后,通過叉車裝車后運(yùn)出。隨著煤碳市場(chǎng)的變化,電煤中的煤研石等雜質(zhì)越來越多,磨煤機(jī)的排石子煤量較大,最大時(shí)達(dá)到煤量的10%左右,給排放工作帶來很大難度,排放時(shí)大量粉塵對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境造成污染。同時(shí),由于人工排放工作量大,經(jīng)常發(fā)生排放不及時(shí)的情況,磨煤機(jī)內(nèi)外氣封及石子煤刮板磨損嚴(yán)重,使用周期僅為3個(gè)月左右,給磨煤機(jī)的安全運(yùn)行帶來很大隱患。

為了保證設(shè)備的健康運(yùn)行和現(xiàn)場(chǎng)文明生產(chǎn),將石子煤排放系統(tǒng)改造列入我廠重點(diǎn)技改項(xiàng)目,實(shí)現(xiàn)石子煤排放清運(yùn)過程的無人化、無污染,成為全自動(dòng)運(yùn)行的封閉式石子煤機(jī)械清運(yùn)設(shè)備。

2國內(nèi)磨煤機(jī)石子煤排放系統(tǒng)現(xiàn)狀

為了保證改造成功,對(duì)石子煤排放系統(tǒng)進(jìn)行了調(diào)研,了解到目前國內(nèi)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(tǒng)

該系統(tǒng)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(yùn)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(xiàn)場(chǎng)布置困難,用水量大,管道磨損嚴(yán)重,系統(tǒng)復(fù)雜。

2.2負(fù)壓除渣系統(tǒng)

該系統(tǒng)通過真空泵在系統(tǒng)內(nèi)形成負(fù)壓,在每臺(tái)磨煤機(jī)石子煤排放出口加裝一臺(tái)給料機(jī),將石子煤均勻地輸送到負(fù)壓系統(tǒng)內(nèi),通過管道及分離裝置,收集到石子煤倉中,系統(tǒng)配備有真空泵、石子煤倉、布袋除塵系統(tǒng)。該系統(tǒng)是從負(fù)壓除塵系統(tǒng)演變而來,缺點(diǎn)是出力在1~2t/h,管道磨損嚴(yán)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(tǒng)

該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與負(fù)壓系統(tǒng)相似,采用壓縮空氣將渣排出,是從干灰輸送系統(tǒng)演變而來。缺點(diǎn)是出力較小,管道磨損嚴(yán)重。

2.4振動(dòng)除渣系統(tǒng)

每臺(tái)爐配兩套主振動(dòng)系統(tǒng),逐級(jí)布置,2~3臺(tái)磨煤機(jī)安裝一套主振動(dòng)系統(tǒng),每臺(tái)磨煤機(jī)安裝一臺(tái)給料機(jī),運(yùn)行時(shí)磨煤機(jī)石子煤通過給料機(jī)均勻地輸送到振動(dòng)箱體內(nèi),通過振動(dòng)系統(tǒng),逐級(jí)輸送到頭部的斗提機(jī),再運(yùn)至渣倉內(nèi),這個(gè)系統(tǒng)是從振動(dòng)給煤機(jī)演變而來。缺點(diǎn)是輸送量小,振動(dòng)箱體易磨損,石子煤量大時(shí)易發(fā)生箱體堵塞。

2.5將石子煤斗移出

該方式是將現(xiàn)有石子煤斗改造為活動(dòng)式,根據(jù)料位指示,石子煤斗滿后將上部插板門關(guān)閉,用叉車將活動(dòng)石子煤斗移出裝車,同時(shí)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(shí)。

3改造情況介紹

3.1改造方案

根據(jù)調(diào)研情況,結(jié)合我廠現(xiàn)場(chǎng)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(jī)與0列墻空間內(nèi)建2.5m×2.5m×45m東西走向的地下廊道,同時(shí)在頭部建一條南北走向的地下皮帶機(jī)通道,在廊道內(nèi)安裝一臺(tái)刮板機(jī),磨煤機(jī)石子煤直接排入到刮板機(jī)內(nèi),再經(jīng)過皮帶機(jī)轉(zhuǎn)運(yùn)至機(jī)房外的石子煤倉,經(jīng)汽車運(yùn)至指定地點(diǎn)。

3.1.2#11爐改造方案

在#11爐磨煤機(jī)與0列墻空間內(nèi)建2.5m×2.5m×4#m的地下廊道,在廊道內(nèi)安裝一臺(tái)刮板機(jī),刮板機(jī)在一磨處以269傾斜角度上升至5m高石子煤倉,磨煤機(jī)石子煤直接排入到刮板機(jī)內(nèi),再運(yùn)至石子煤倉,經(jīng)汽車運(yùn)至指定地點(diǎn)。

3.2系統(tǒng)基本情況

我廠#1#、#11機(jī)組磨煤機(jī)分別配置BZM65#型刮板式撈研機(jī),5臺(tái)磨煤機(jī)產(chǎn)生的石子煤集中到一臺(tái)設(shè)于-2.1m地溝中的刮板撈研機(jī)中。#1#機(jī)組磨煤機(jī)排出的石子煤先由刮板撈研機(jī)輸送到皮帶機(jī),該機(jī)傾角為119,再由皮帶機(jī)經(jīng)水平段和斜坡段傾斜上升至標(biāo)高約5m處,該機(jī)傾角為189,石子煤和水的混合物經(jīng)斜升段脫水后進(jìn)入皮帶輸送機(jī),然后裝車外運(yùn)。#11機(jī)組直接由刮板式撈研機(jī)經(jīng)斜坡段傾斜上升至標(biāo)高約5m處,然后由下料口的排出閥控制排出,裝車外運(yùn)。石子煤斗旁邊加裝一套事故排放閥,在刮板機(jī)出事故情況下使用。

(1)刮板式撈研機(jī)設(shè)有5個(gè)進(jìn)料口,口徑為DN250mm,頭部設(shè)有一個(gè)注水口,口徑為DN20mm,運(yùn)行時(shí)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(yáng)塵。

(2)在廊道內(nèi)設(shè)一個(gè)1m3的蓄水坑,安裝潛水泵,將沖洗水及時(shí)排除。

(3)sZM650型刮板撈研機(jī)用于連續(xù)清除5臺(tái)磨煤機(jī)所產(chǎn)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(diào)節(jié)尾部鏈輪位置來調(diào)整,轉(zhuǎn)速可以通過變頻裝置調(diào)節(jié),刮板運(yùn)行速度可控制在0.6~3m/min。

(5)整套設(shè)備的運(yùn)行采用PLC自動(dòng)控制。系統(tǒng)操作方式分為就地手動(dòng)、就地程控、DCs程控3種,可以根據(jù)需要,通過切換開關(guān)選擇相應(yīng)的操作方式。布置一臺(tái)系統(tǒng)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(shè)備:監(jiān)控各設(shè)備實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài):實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行方式切換及各磨煤機(jī)石子煤斗運(yùn)行方式切換:就地手動(dòng)啟停皮帶機(jī)和刮板石子煤機(jī):提供DCs自動(dòng)控制指令接點(diǎn)及DCs所需的設(shè)備狀態(tài)信號(hào)干接點(diǎn)。在每臺(tái)磨煤機(jī)就近位置各布置一臺(tái)手動(dòng)操作箱,用于實(shí)現(xiàn)石子煤斗閥門的手動(dòng)操作功能及閥門位置反饋信號(hào)的轉(zhuǎn)接分配。石子煤倉氣動(dòng)排渣門采用就地手動(dòng)機(jī)械閥門控制。石子煤排放時(shí)間一般控制在6min排放一次。

3.3技術(shù)要求

(1)刮板石子煤機(jī)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(dǎo)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(jīng)過熱處理,表面硬度HRC60,安裝維護(hù)方便。

(3)皮帶機(jī)頭尾滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)靈活,采用新工藝降低噪聲,保證軸承潤滑等,質(zhì)量可靠,采用耐高溫阻燃型皮帶。

(4)鏈條采用優(yōu)質(zhì)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(jī)刮板材質(zhì)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(zhì)采用硬質(zhì)合金。

3.4刮板撈研機(jī)參數(shù)

刮板撈研機(jī)參數(shù)如表1所示。

3.5皮帶輸送機(jī)參數(shù)

皮帶輸送機(jī)參數(shù)如表2所示。

4改造過程中遇到的問題

由于本工程是設(shè)備運(yùn)行后的技改項(xiàng)目,空間狹小,土建工程量大,又為國內(nèi)首創(chuàng),沒有借鑒經(jīng)驗(yàn),給工程施工帶來很大困難。整個(gè)工程土方1200m3,由于空間狹窄,大型機(jī)械設(shè)備不能進(jìn)入施工,在施工過程中出現(xiàn)塌方、地下水滲出等意外情況,單臺(tái)爐的土方挖掘用時(shí)12天。

5臺(tái)磨煤機(jī)高壓電纜均從B列墻通過地下1.5m至磨煤機(jī)電機(jī),為了保護(hù)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(jī)房主通道,此處地下布置了生活污水管、生活水管、運(yùn)行澡堂水管等管道,均需進(jìn)行改造。

5改造效益

改造后的磨煤機(jī)石子煤刮板(1萬元)、內(nèi)氣封及下裙罩(2.2萬元)使用周期由原來的3個(gè)月,延長到1年,10臺(tái)磨煤機(jī)年節(jié)省費(fèi)用96萬元,每臺(tái)磨煤機(jī)減少停運(yùn)時(shí)間72h。石子煤清運(yùn)節(jié)省人員10人,年節(jié)約人工費(fèi)用36萬元,減少叉車修理、汽油等費(fèi)用31萬元,更換備品及廠用電費(fèi)用約為30萬元,年總計(jì)節(jié)省費(fèi)用133萬元。

6結(jié)語

我廠兩臺(tái)設(shè)備經(jīng)改造投入運(yùn)行后,磨煤機(jī)石子煤排放系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)、全封閉運(yùn)行,運(yùn)行可靠,無較大缺陷發(fā)生,輸送能力強(qiáng),目前最大出力在15t/h以上,滿足現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行要求。

石子煤輸送系統(tǒng)改造后,石子煤能及時(shí)排放,磨煤機(jī)內(nèi)外氣封、下裙罩、石子煤刮板磨損減輕,使用壽命延長,設(shè)備可靠性大大提高,降低了設(shè)備的運(yùn)行成本,降低了能源消耗,達(dá)到了節(jié)能降耗的目的。改造后的鍋爐房內(nèi)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)環(huán)境得到了極大改善,真正響應(yīng)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(chǔ)。