300MW機組HP863磨煤機石子煤排放系統(tǒng)改造

引言

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

1項目立項背景

我廠六期工程2×300Mw供熱機組,每臺爐配5臺上海重機廠生產(chǎn)的HP863型磨煤機,設(shè)計煤種可磨系數(shù)為70,石子煤排放根據(jù)倉斗料位人工排放到機房地面后,通過叉車裝車后運出。隨著煤碳市場的變化,電煤中的煤研石等雜質(zhì)越來越多,磨煤機的排石子煤量較大,最大時達到煤量的10%左右,給排放工作帶來很大難度,排放時大量粉塵對現(xiàn)場環(huán)境造成污染。同時,由于人工排放工作量大,經(jīng)常發(fā)生排放不及時的情況,磨煤機內(nèi)外氣封及石子煤刮板磨損嚴重,使用周期僅為3個月左右,給磨煤機的安全運行帶來很大隱患。

為了保證設(shè)備的健康運行和現(xiàn)場文明生產(chǎn),將石子煤排放系統(tǒng)改造列入我廠重點技改項目,實現(xiàn)石子煤排放清運過程的無人化、無污染,成為全自動運行的封閉式石子煤機械清運設(shè)備。

2國內(nèi)磨煤機石子煤排放系統(tǒng)現(xiàn)狀

為了保證改造成功,對石子煤排放系統(tǒng)進行了調(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)場布置困難,用水量大,管道磨損嚴重,系統(tǒng)復(fù)雜。

2.2負壓除渣系統(tǒng)

該系統(tǒng)通過真空泵在系統(tǒng)內(nèi)形成負壓,在每臺磨煤機石子煤排放出口加裝一臺給料機,將石子煤均勻地輸送到負壓系統(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)是從負壓除塵系統(tǒng)演變而來,缺點是出力在1~2t/h,管道磨損嚴重,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。缺點是出力較小,管道磨損嚴重。

2.4振動除渣系統(tǒng)

每臺爐配兩套主振動系統(tǒng),逐級布置,2~3臺磨煤機安裝一套主振動系統(tǒng),每臺磨煤機安裝一臺給料機,運行時磨煤機石子煤通過給料機均勻地輸送到振動箱體內(nèi),通過振動系統(tǒng),逐級輸送到頭部的斗提機,再運至渣倉內(nèi),這個系統(tǒng)是從振動給煤機演變而來。缺點是輸送量小,振動箱體易磨損,石子煤量大時易發(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,用叉車將活動石子煤斗移出裝車,同時更換空的石子煤斗。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。

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,同時在頭部建一條南北走向的地下皮帶機通道,在廊道內(nèi)安裝一臺刮板機,磨煤機石子煤直接排入到刮板機內(nèi),再經(jīng)過皮帶機轉(zhuǎn)運至機房外的石子煤倉,經(jīng)汽車運至指定地點。

3.1.2#11爐改造方案

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

3.2系統(tǒng)基本情況

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

(1)刮板式撈研機設(shè)有5個進料口,口徑為DN250mm,頭部設(shè)有一個注水口,口徑為DN20mm,運行時箱體的正常水位為100mm,保證可以將石子煤及煤粉充分加濕,防止揚塵。

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

(3)sZM650型刮板撈研機用于連續(xù)清除5臺磨煤機所產(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),刮板運行速度可控制在0.6~3m/min。

(5)整套設(shè)備的運行采用PLC自動控制。系統(tǒng)操作方式分為就地手動、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)備實時運行狀態(tài):實現(xiàn)系統(tǒng)運行方式切換及各磨煤機石子煤斗運行方式切換:就地手動啟停皮帶機和刮板石子煤機:提供DCs自動控制指令接點及DCs所需的設(shè)備狀態(tài)信號干接點。在每臺磨煤機就近位置各布置一臺手動操作箱,用于實現(xiàn)石子煤斗閥門的手動操作功能及閥門位置反饋信號的轉(zhuǎn)接分配。石子煤倉氣動排渣門采用就地手動機械閥門控制。石子煤排放時間一般控制在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,安裝維護方便。

(3)皮帶機頭尾滾筒轉(zhuǎn)動靈活,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刮板撈研機參數(shù)

刮板撈研機參數(shù)如表1所示。

3.5皮帶輸送機參數(shù)

皮帶輸送機參數(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)備運行后的技改項目,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,給工程施工帶來很大困難。整個工程土方1200m3,由于空間狹窄,大型機械設(shè)備不能進入施工,在施工過程中出現(xiàn)塌方、地下水滲出等意外情況,單臺爐的土方挖掘用時12天。

5臺磨煤機高壓電纜均從B列墻通過地下1.5m至磨煤機電機,為了保護電纜,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爐廊道需穿越機房主通道,此處地下布置了生活污水管、生活水管、運行澡堂水管等管道,均需進行改造。

5改造效益

改造后的磨煤機石子煤刮板(1萬元)、內(nèi)氣封及下裙罩(2.2萬元)使用周期由原來的3個月,延長到1年,10臺磨煤機年節(jié)省費用96萬元,每臺磨煤機減少停運時間72h。石子煤清運節(jié)省人員10人,年節(jié)約人工費用36萬元,減少叉車修理、汽油等費用31萬元,更換備品及廠用電費用約為30萬元,年總計節(jié)省費用133萬元。

6結(jié)語

我廠兩臺設(shè)備經(jīng)改造投入運行后,磨煤機石子煤排放系統(tǒng)實現(xiàn)全自動、全封閉運行,運行可靠,無較大缺陷發(fā)生,輸送能力強,目前最大出力在15t/h以上,滿足現(xiàn)場運行要求。

石子煤輸送系統(tǒng)改造后,石子煤能及時排放,磨煤機內(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)備的運行成本,降低了能源消耗,達到了節(jié)能降耗的目的。改造后的鍋爐房內(nèi)現(xiàn)場作業(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)。