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文档简介
第一章 燃料第一节 燃料基本概念 燃料是火力发电厂锅炉的粮食,连续不断地向锅炉提供燃料才能维持锅炉运行。燃料的采购、运输、加工、输送及贮备是实现火力发电的前提和保证,也是火力发电厂中最重要、最基本的生产环节之一。为了保证向电厂输送充足的、合格的燃料,燃料部门职工必须系统地、全面地掌握燃料方面的有关知识,才能为电厂源源不断的供应燃料,提供保障。 发电所用燃料是指可以用来获取大量热能的物质。目前世界上所用的燃料可以分为两大类:一类是核燃料,主要用于核电站;另一类是有机燃料,也称矿物燃料,是指在燃烧过程中能够产生大量热能的物质,这是常规电厂锅炉所用的主要燃料。有机燃料按物态可以分为固体、液体、气体三类;按获得方式可分为天然燃料和人工燃料两类。常用燃料的种类如表21所示。 表21 有机燃料的种类种 类天 然 燃 料人 工 燃 料固体燃料煤、页岩、木材煤粉、焦炭、木炭液体燃料石 油汽油、重油、柴油、煤油等气体燃料天然煤气高炉煤气、焦炉煤气、地下气化煤气等 燃料必须具备下列基本条件: (1)它们应该是可燃物。 (2)易于获取。 (3)容易燃烧、发热量高、较经济获得的热量。 (4)贮备、运输、处理都比较简便。 (5)使用过程中没有危险。 (6)燃烧产物对大气、水质等环境不会造成严重污染。发电厂锅炉是耗用大量燃料的动力设备,而且仅利用其热量。根据我国的燃料利用原则,一是尽量不用其他工业部门所必需的优质燃料,并通过技术经济比较尽量利用劣质燃料(含杂质较多、燃烧比较困难、在其他方面没有多大经济价值的燃料),以保证国家的燃料资源得到充分、合理的利用;二是尽量利用当地燃料,以减轻运输负担,促进各地区天然资源的开发利用。因此,我国电厂锅炉大多以煤为主要燃料,仅有少量锅炉燃用重油或渣油等。第二节 电厂锅炉用煤 一、煤种和煤质的变化对输煤工作的影响 煤质的变化主要表现在煤的发热量、灰分、水分、含矸率、挥发分等方面,不同的煤种有不同的特征,同一种煤,煤质也不大一样,煤种变化和煤质变化不是同一个概念,一般情况下,煤种的变化必然会引起煤质的变化,但煤质的变化却不一定因煤种变化所致。从煤质变化总的概念出发,煤种变化只作为煤质变化的影响因素之一。 燃煤电厂的煤质和煤种是多变的,设计煤质与运行煤质不相吻合,发生偏离,人为的改变运输计划和供煤计划,煤质管理上的差错引起煤质的变化,总之,煤质和煤种变化的因素很复杂,牵涉面也很广,煤质和煤种的变化对发电厂的输煤系统有着很大的影响。1发热量的变化对输煤系统的影响 煤的发热量是评价动力用煤最重要的指标之一,如锅炉负荷不变,当煤的发热量降低时,则煤耗增大,输煤系统的负担加重,入厂煤量增加,卸车设备、输送设备、筛碎设备都有可能因煤量增加而超过原设计能力,所以煤质下降较大,电厂常常因为燃煤量增加,使揄煤系统负担过重,导致锅炉降负荷运行,甚至停炉。2煤中灰分的变化对输煤系统的影响煤中含灰分的大小是衡量煤质好坏的重要标志,煤的质量级别是根据煤中含灰分的多少制定的。对工业用煤来说,灰分总是无益的成分,它给运输和输煤系统增加了负担,煤中的灰分越高,固定碳就越少,煤的发热量就越低。根据经验推算,煤的灰分每增加1,其发热量就减少209377Jkg。由于灰分的增加,使输煤设备超负荷运行,威胁输煤系统的运行安全。 灰分含量较大的煤种一般质地都比较坚硬,破碎困难,加剧设备的磨损,增加输煤设备的检修和维护工作量。如果黏土质成分造成灰分的增加,则增大了煤的黏结性,给输煤系统的运行带来困难。3煤的水分的变化对输煤系统的影响煤的水分也是无用成分,水分越高,煤中有机物质越少。在煤的使用过程中,由于水分的蒸发将带来大量的汽化潜热,从而降低了煤的热能利用率,增大了天然煤的消耗量。煤中水分大,易引起设备上黏煤、堵煤,严重时会中止上煤而影响生产。如煤中水分很大,在输煤过程中,会产生自流,皮带打滑,给上煤造成困难。在严寒的冬季,会使来煤和存煤冻结,影响卸煤和上煤。而煤中水分很少,在来煤卸车和上煤时,煤尘很大,造成环境污染,影响环境卫生,影响职工的身体健康。4煤中的挥发分和含硫量对输煤系统的影响 因为挥发分和含硫量高的煤种氧化速度快,燃点较低,容易自燃,因而在燃用挥发分和含硫量高的煤种时,要特别注意防止储煤场、煤仓、煤粉仓发生自燃和爆炸。煤质变化愈大,导致后果愈严重,当灰分和水分增加引起煤质变化时,均应采取提高带式输送机的带速、带宽、增加槽角等方法增大出力,增加煤场存煤面积,增大卸煤机械和煤场机械出力,以满足锅炉燃烧的需要量。第三节 电厂燃料用油 我国电厂锅炉以煤为主要燃料,但在点火和低负荷运行时,需要使用液体燃料。锅炉常用的液体燃料主要是重油和渣油,都是石油炼制过程中的残油。重油是由裂化重油、减压重油、常压重油或蜡油等按不同比例调制而成的,根据80时不同的运动黏度而分成20、60、100、200等四种牌号;而石油炼制过程中排除的残余物不经处理而直接作为燃料油,习惯上称为渣油,渣油可以是减压重油、裂化重油或常压重油,没有统一的质量标准。一、石油的成分 石油是由古代动植物遗体经过复杂的变化而形成的一种黏稠状液体,它主要是由各种烷烃、环烷烃和芳香烃所组成的混合物,石油的化学成分随产地不同而不同,大部分是液态烃,同时在液态烃里也溶有少量的气态烃和固态烃,它的基元组成是CH4。原油中有四种主要的烃类:正构烷烃、异构烷烃、环烷烃和芳香烃。烃的类别不同,其沸点也不相同。但除了最轻的以外,随着分子量的增大,相邻化合物的沸点相差很小,使用一般蒸馏方法很难将它们分离开。因此,绝大多数常用的石油产品是由沸点在一定范围内的化合物所组成的。用测量原油关键馏分性质的办法,可以把原油分为三类:石蜡基;环烷基(或沥青基);混合基。二、石油的元素组成 石油所含的基本元素是碳(C)和氢(H),同时还含有少量的氧(O)、氮 (N)、硫(S)等元素,它是由上述元素以及灰分(A)和水分(M)所组成的,用质量百分数来表示。 在石油中碳和氢是以碳氢化合物的形式存在的。两种元素的总含量平均为9798,最高可达99,其中碳的含量约为8487,氢为1114。由于石油含碳、氢量很高,因此石油的发热量也高,其收到基低位发热量约为37.3643.9MJkg,并且容易点燃着火。 氧(O)、氮(N)、硫(S)三种元素的平均含量一般都不超过l5。国外有些油田的石油含硫量较高,最高可达2.55.5。所有石油中都含有硫,但它对储油容器和管路基本上没有腐蚀作用,仅仅在一定条件下,铜管中能生成油溶性的铜化物,导致滤网堵塞。硫在石油中大部分以有机硫化物的形态存在(如硫醇、硫醚等),可以燃烧,燃烧时,其中的硫和氧化合生成二氧化硫,其中一小部分在燃烧过程中继续氧化变成三氧化硫。三氧化硫与烟气中所含的水蒸气在所谓酸露点以下结成H2SO4蒸汽,并接触尾部受热面,造成低温腐蚀,因此燃烧产物除对锅炉设备有腐蚀作用外,还对环境和人的身体有害。此外,油中硫化物大部分具有毒性和腐蚀性,在贮存、输送和炼制过程中影响设备使用寿命,危害人身健康。因此,硫是一种有害成分,含量越少越好。硫和其他矿物质少于1的称为无酸油,大于l的为酸油。含硫量低于0.5的油为低硫油;含硫量在0.51.0的油为中硫油;含硫量大于2的油为高硫油。我国大部分油田的原油含硫量都很小,多数属低硫油,胜利原油含硫0.8;大庆原油含硫0.12;大港原油含硫0.12;任丘原油含硫0.3。一般原油含硫不超过1。氧不能燃烧,大部分存在于胶状物质中,胶质愈多,氧的含量就愈高,氧的含量约为0.11,只有某些高胶质石油,氧含量才达到2。石油含氮量甚少,我国原油含氮量一般在0.3左右。含氮化合物大部分属碱性有机物,氮不能燃烧,也是油中有害的物质。 燃油在规定的温度下完全燃烧后遗留下来的残余物质称为灰分,灰分是由油中的矿物质在高温作用下形成的。油中含有微量的灰分,一般不超过0.05。石油的质量指标规定Aar0.3。灰分的颜色随着灰分组成的不同而有较大的差异,多数呈白色,有时呈赤红色。灰分是石油中的杂质,它是各种矿物质的混合物。因为它们以化合状态结合,故不能用过滤的方法除去油中灰。第二章 电厂燃料生产系统电厂燃料生产系统分为卸煤系统、储煤系统、上煤系统。另外,燃料工作还包括入厂煤的分析及验收等工作。第一节 电厂卸煤系统 我厂为660MW火电机组大型电厂,我厂的卸煤系统选用翻车机作为卸煤设备,运煤系统考虑一、二期统一规划设计。从翻车机室到煤场转运站采用双路带式输送机,带宽为1600mm,出力为2500t/h,与翻车机出力匹配,本期建设一路。卸煤系统规划2台双车翻车机,本期安装1台,土建部分本期一次建成,下期安装一台。用于翻车机卸煤的重、空车线按折返式布置设计,厂内卸煤铁路线设计有:重、空车线各2条,机车走行线1条,煤车由机车牵引进厂。本期两重车线间距为13m。重车线与相应的空车线间距为13m。翻车机前设置一台入厂煤取样装置,煤斗给煤设备为活化给煤机。 工业电视监控系统包括监控台、监视器、全天候摄像机、云台等。监控台、监视器设在翻车机控制室。全天候摄像机、云台安装具体地点需根据现场情况确定。 为防止煤尘飞扬,每台翻车机安装一套喷雾除尘装置。 铁路送车作业方式:运煤列车由机车整列牵引进厂,停在重车线翻车机前第一副道岔前摘钩。机车经道岔向机车走行线,机车从走行线回到列车尾部将列车顶送至重车调车机作业范围内,完成送车任务。 第二节 储煤系统我厂储煤场总长度为210m,储煤场总宽度为60m,煤可堆高12m,存煤20万t,可满足2660MW机组燃用20天的需要。 本期工程建设两个跨距60m、堆高轨上11.40m、轨下0.6m、长210m贮煤场。贮煤场设置2台门式斗轮堆取料机,尾车形式为单尾车折返式,左右装各一台。门式斗轮堆取料机为重型工作制,设计寿命为30年。设计煤种为扎赉诺尔褐煤。原煤粒度:300mm。另外配置2台推煤机和1台装载机。作为煤场的辅助作业设备,在煤场的两侧各设有6排共计24台PM控制的喷洒器,喷洒器工作压力为0.41.0MPa,射程40m。第三节 输煤系统 我厂从煤场转运站到主厂房的带式输送机为带宽B=1400mm、带速V=2.5m/s、出力Q=1500t/h。采用三路带式输送机,带宽为1400mm,出力为1500t/h,本期建设两路。双路布置的带式输送机按煤流运行方向分为:右侧为A路,左侧为B路。为了提高运煤系统运行的安全性和灵活性,输送系统中设有多处交叉,交叉方式为电动犁式卸煤器,电动三通挡板及头部伸缩装置。 带式输送机设有传感元件,其种类为速度信号、双向拉绳开关、跑偏开关、纵向撕裂保护、堵塞信号等,以防止带式输送机跑偏、打滑及故障紧急停车等。 煤仓间带式输送上采用B=1400mm电动双侧犁式卸料器,共32台,作为原煤仓的配煤卸料装置。原煤仓设有高煤位料位信号。卸料器的运行状态由高煤位料位信号控制。输煤系统设有多级除铁设备。 我厂入炉煤采样装置在带式输送机的中部,设置两台。入炉煤采样设备为自动采样,煤样连续输送、破碎、缩分、回收等集成自动化采、制样设备。入炉煤计量装置设置两台B=1400mm电子皮带秤,安装在带式输送机上。电子皮带秤的准确度为0.25。 筛碎系统中碎煤机室本期安装两套筛碎设备,按一级筛碎设置,双路布置,每路各设一台筛碎设备。滚轴式煤筛选设备出力为1000th,滚轴式煤筛上设有旁路挡板,当来煤粒度较小时,可不经破碎作业,由旁路全部通过。环锤式碎煤机选用HCSC10型,设备出力为1000th。电子皮带秤及循环链码校验装置安装在碎煤机室后的C-5BC带式输送机上。 水力清扫系统分为清水系统和污水系统。水力清扫系统安装两台离心式清水泵,该泵设在输送带中部驱动间内,清水泵流量90126m3h,扬程为9262m,向各栈桥、转运站提供清扫用水及储煤场喷洒用水,水力清扫系统水源来自电厂污水处理站。在各带栈桥、转运站内均布置有清水母管和冲洗卷盘清扫器。当需要清扫栈桥或转运站时,由人工手持清扫器进行清扫,注意清扫时应采用系统分段清扫的方式,逐段清扫,以避免瞬时水量过大引起降压断水。 污水系统采用污水分散处理、逐级排放的处理方式,冲洗污水先集中在各转运站的集水井中沉淀,然后液下排污泵根据水位自动开启,将污水排入沉淀池。液下排污泵流量为30m3h、扬程为30m的共4台;流量为30m3h、扬程为20m的共8台;流量为30m3h、扬程为13m的共10台。 除以上主要工艺系统外,还有推煤机、装载机库、运煤综合楼、检修起吊设施等辅助设备和设施。 推煤机、装载机库按4车位设置,其中一车位设有检修地坑,另设一车位的检修间。推煤机库设电动单梁悬挂起重机;跨度LK=8m,起重量Q=5t。 输煤系统中还设有采暖通风、除尘、通信、上下水、消防等设施,以保证系统能够达到安全、可靠、文明生产。运煤系统采用程序控制和就地控制两种控制方式,各设备之间设有联锁,以保证设备的安全运行。参与程序控制的设备有所有带式输送机、滚轴筛、碎煤机,除铁器、电子皮带秤、循环链码校验装置、入炉煤采样器、电动双侧犁式卸料器、传感元件、电动三通等设备。 独立控制设备有翻车机及配套设备、斗轮机、液下污水泵、轨道衡等设备。 通过对洁净配煤的着火、燃烧、结渣及污染排放特性的大量试验研究,获得了大量混煤煤质特性与燃烧特性的非线性规律,进而利用人工神经网络等现代化数学方法建立非线性洁净优化配煤数学模型,确定多元洁净优化动力配煤方案,进行多煤种、多指标洁净优化配煤,成功开发了计算机洁净优化动力配煤专家系统。该系统能完成配煤目标的输入、单煤种类的选择、配煤比例的判断、混煤性质的预测、配煤设计的运行、最小成本的确定、仓库储存的管理等功能,并已成功地应用于洁净煤生产、线性规划的配煤专家系统。第三章 燃料运输系统第一节 燃料运输系统概述发电厂的燃料运输系统是完成煤炭接收、运输、储存任务的设备和设施的组合,它包括从运煤车辆(或船硝)进厂卸煤起,把煤运入锅炉房原煤斗的整个工艺过程。煤炭运至发电厂后的计量、卸载、储存、输送、筛分、破碎等厂内处理过程都是在这一系统中完成的。燃料运输系统一般由卸煤、上煤、储煤和配煤等四部分组成:卸煤部分是输煤系统的首端,其主要作用是完成接收厂外来煤,主要包括卸煤设备和受卸装置;上煤部分是输煤系统的中间环节,其主要作用是完成煤的输送、破碎、除铁、除木、筛分、计量等,主要包括给煤设备、带式输送机、筛碎设备、除铁设备、除木设备、计量设备等;储煤部分是输煤系统够缓冲环节,其主要作用是调节电厂中煤的供需矛盾,主要包括储煤场和各种煤场机械;配煤部分是输煤系统的末端,其主要作用是把煤按运行要求配入锅炉的原煤斗,主要的配煤机械有犁式卸料机、配煤车、可逆配仓皮带机等。 除上述四个主要的组成部分外,燃料运输系统还设有真空吸尘系统、水冲洗系统、煤场喷淋系统、除尘系统、暖通及空调等功能齐全的辅助系统。第二节 典型燃料运输系统介绍一我厂输煤系统介绍我厂工程设计安装了4台660MW机组,一期的输煤系统不相联系,是一个独立的系统,一次设计并建成。该电厂用煤主要由某矿务局供给,煤炭运输主要是依靠一、二期已建成的从某矿区至该电厂的铁路专用线及某楼东站,三期新增建铁路环线是从发电厂一、二期现有铁路的东端出岔与某矿区铁路的唐村站接轨,全长197km,煤炭的运输由原来的尽头式改为贯通式,形成环形铁路运输形式。 煤炭运输配有运煤专用蒸汽机车(前进型)和K18DG型底开门煤漏斗车,厂外来煤的受卸装置为有效长度172m的缝隙式卸煤沟,按日耗煤量13200t计算,设计为双沟、双轨、双皮带,每路配两台QYG一1000型桥式叶轮给煤机。 厂内储煤场为两块长210m、宽50m的混凝土场地,各配备一台MDQl000150050C型门式滚轮堆取料机,其生产能力为:堆料1500th,取料1000th,堆料高度为轨上10m、轨下0.5m,储煤场设计总储煤量为14.8万t,可满足2600MW锅炉最大负荷工况时13天的燃煤量。 为了满足燃用多种煤混合的需要,在系统中串有2座18m的圆筒仓,储煤7000t,圆筒仓底部采用缝隙式,配有QYG一1000型桥式叶轮给煤机。圆筒仓既可用于混煤,也可用于储存部分干煤。 上煤系统采用双路带式输送机,一路运行、一路备用。由卸煤沟至储煤场的1号3号带式输送机规范B=1200mm,v=2.5m/s,Q=1500t/h; 由储煤场至锅炉房的4号10号带式输送机规范为B=1200mm,v=25 m/s,Q=1000t/h;11号带式输送机规范为B=1400mm,v=2m/s,Q=1000t/h 栈桥为全封闭式,煤仓层采用双侧犁式卸料器卸煤,系统中交叉点采用电动三通管切换,以达到不同的运行方式。另外,系统那个中还装设有旁路系统、出力为1000t/h的GSP-1415型滚轴筛两台、出力为800t/h的KRC1221型环锤式碎煤机两台、RCDB-14型盘式电磁除铁器四台、RCDB-12型盘式电磁除铁器两台、可变槽角犁式卸料器57台、电动三通挡板11台、污水泵11台;为计量入厂煤,卸煤沟前设有双面微机控制动态轨道衡;为计量入炉煤,在9号皮带设有微机控制的电子皮带称两台,并由HCS-36型实物校验装置一台、3S-ND型原煤取样装置两台。输煤系统采用程序控制,在程控室对系统设备进行集中管理,控制器采用可编程序控制器作控制主机。皮带输送机上设有事故拉绳开关信号、速度信号、煤流信号、两极跑偏信号、堵煤信号、料位信号及防胶带纵向撕裂七项保护装置。我厂输煤系统工艺流程图如图5-1所示。(图)我厂输煤系统的运行方式共由以下五种: (1)直接向原煤仓上煤方式。由卸煤沟的叶轮给煤机给煤至1号带式输送机,经2号一11号带式输送机(不通过去储煤场的3号带式输送机和去圆筒仓的7号带式输送机)直接上原煤仓,由电动双侧犁式卸料器按程序向各原煤仓卸煤。运煤过程中,经过三级除铁,并经破碎、计量及采样。 (2)向储煤场堆煤上煤方式。由卸煤沟的叶轮给煤机给煤至1号一3号带式输送机后由门式滚轮堆取料机向储煤场堆煤。向储煤场堆煤过程中经过一级除铁。 (3)门式滚轮堆取料机取煤向原煤仓上煤方式。由门式滚轮堆取料机取煤至3号带式输送机,经5号11号带式输送机上原煤仓,由电动双侧犁式卸料器按程序向各原煤仓卸煤。此运行方式经过二级除铁、破碎、计量及采样. (4)向圆筒仓上煤方式。由卸煤沟的叶轮给煤机给煤至1号带式输送机,经2号7号带式输送机(不通过去储煤场的3号带式输送机)向圆筒仓上煤,圆筒仓内原煤已经过三级除铁。 (5)圆筒仓向原煤仓上煤方式。当发电厂不卸煤时,可由圆筒仓下的叶轮给煤机给煤至8号带式输送机,经9号。11号带式输送机后,由电动双侧犁式卸料器按程序向各原煤仓卸煤。 我厂输煤系统主要设备见表51。表51 我厂输煤系统主要设备一览表序号 设备名称数量 设备规格型号 备 注 1煤漏斗车 178K18DG型 2推煤机 2TY220型 3机车 4前进型 4装载机 lZL一50型 5叉车 1FD25T,额定起重量2.5t 6门式堆取料机 2MDQl000150050C型 7叶轮给煤机 6QYGIOOO型 地煤沟4台 8环锤式碎煤机 2KRCl221型,出力800th 9滚轴筛 2GSP一1415型,出力1000th 左右各装一台 10带式输送机 21TD75型通用固定式 其中4号一台 11盘式除铁器 4RCDB一14型 12盘式除铁器 2RCDB一12型 13缓冲锁气器 14B=1200,900900 14缓冲锁气器 8B=1400,10001000 15犁式卸料器 50SZC一3型,B=1400 16犁式卸料器 6SZC一3型,B=1200 17犁式卸料器 lSZC一3型,B=1200 18电子皮带称 2BMl200 19原煤取样装置 23SND型 20液下式多用泵 1150YW25一45型 21实物校验装置 lHCS-36型。最大称重36t 22洒水器 14W一1型 23电动三通管 6B=1400,=60,10001000 24电动三通管 5B=l200,=60,900900 25压轮装置 6B=1400 26压轮装置 8B=1200 27附着式振动器 26ZFB一5型,激振力250kgf 2我厂输煤系统介绍 该电厂第三期扩建工程设计安装了2台660MW机组,第三期输煤系统与第一、二期的输煤系统脱开布置,是一个独立的系统。输煤系统是由卸煤系统、堆取煤系统、筛碎系统、带式输送机系统、配煤系统、附属设备等组成 (1)卸煤系统。卸煤系统采用2台“c”形转子式翻车机卸煤装置,每台卸车出力为25辆h,翻车机卸煤装置控制系统为小型可编程序逻辑控制器构成的监控系统,与输煤监控系统有信号联系,并具有与输煤监控系统远程通信的能力。翻车机煤斗下面的给料设备为两台叶轮给煤机,每台出力为1500th。翻车机作业区安装有人厂煤取样机一台,配有独立的小型可编程序逻辑控制器。 (2)堆取煤系统。储煤场设置两台斗轮机作为主要堆取料设备,每台堆料出力为1500th,取料出力为。1000t/h,斗轮机设备本身设有独立的监控系统,与输煤监控系统有信号联系,并具有与输煤监控系统远程通信的能力。 (3)筛碎系统。筛分设备为两台滚轴筛每台出力为1000th;破碎没备为两台环锤式碎煤机,每台出力为800th。在碎煤机室内安装一台侠物校验装置并配有独立的可编程序逻辑控制器,校验量为24t。 (4)带式输送机系统。带式输送机全部为双路布置,沿煤流方向左侧为甲路,右侧为乙路。带式输送机系统分为卸煤和上煤两部分:卸煤部分从1号带式输送机至5号带式输送机,输送出力为1500th;上煤部分从6号带式输送机至10号带式输送机,输送出力为1000th。1号带式输送机和5号带式输送机分别装有头部伸缩装置,可以实现甲、乙路的交叉运转。4号带式输送机至5号和6号带式输送机由电动三通来完成。煤仓间转运站和9号带式输送机转运至10号带式输送机由电动三通完成,可以实现甲、乙路的交叉运转。碎煤机室滚轴筛自身带有一个电动三通,在不需筛分的情况下煤可以从筛子旁路通过。碎煤机室实物校验装置出口有一个电动三通,可以实现向8号甲、乙带供煤的功能。 (5)配煤系统。配煤系统为煤仓间原煤仓配煤,煤仓间设电动卸料车两台,往复运行向原煤仓配煤,由运煤监控系统控制。配煤方式有顺序配煤、低煤位优先配煤和跳仓配煤。 (6)附属设备。在8号带式输送机的中部安装有电子皮带称(甲、乙带各一台);在l号、5号和7号带式输送机各安装两台永磁除铁器;9号带式输送机中部安装两台入炉煤取样器;在7号带式输送机的头部安装两台电动单侧犁煤器,用于向实物校验装置供煤;在3号带式输送机转运站安装有两台除大木器;在碎煤机室安装两台电动缓冲滚筒;另外,还有排污泵24台、布袋除尘器3台、多管冲击式除尘器15台,分别安装在各转运站、碎煤机室等处。输煤设备的控制方式有以下三种:(1)手动控制。输煤设备种,配有就地手控按钮的设备有永磁除铁器、三通挡板、电动单侧犁煤器、移动卸料车、可逆双向输送机等。这些设备远离控制室,有时不需要远方控制,有些设备要在值班人员的监视下启停。(2) 集中控制。一般是作为程序控制的后备手段。当远程系统发生故障时,为保证锅炉正常上煤,采用集中控制的方法进行设备的启停、运行控制。集中控制系统中有事故联锁功能和各种正常的保护措施,其联锁方式按规定顺序进行。 (3)程序控制。这是正常运行情况下的主要控制方式,输煤设备除了可以就地手控外,大都参加系统联锁和系统程控。我厂输煤系统主要设备见表52。表5-2 我厂输煤系统主要设备一览表序号 设备名称 数量 设备规格型号 备注 1翻车机 2FZ12A型,额定翻卸质量lOOt 2重调拨车机 2齿轮齿条传动,额定牵引力450N 3空车调车机 2齿轮齿条传动,额定牵引力200N 4迁车台 2自行式,载质量30100t 5摆动式叶轮给煤机 2BGYI500型,出力501500t 6门式斗轮堆取料机 2MDQ1000150050型 7推煤机 3TY220型 8变倾角等厚滚轴筛 2BDSP一12X 14型,额定出力1000th 9环锤式碎煤机 2KRCl2X21型,额定出力800th 101号一5号带式输送机 双列B=1400mm,v=25ms。Q=1500th 116号一10号带式输送机 双列B=1200mm,v=25ms,Q=1000th 12头部伸缩装置 4B=1400mm,v=25ms,Q=1500th 13电子皮带称 2B=1200mm,精度025 入炉煤计量 14动态电子轨道衡 1人厂煤计量 15实物检验装置 1Q=24t 16电动单侧犁式卸料器 2DDLX一1200型B=1200mm 17移动卸料机 2B=1200mm,Q=l000th 18永磁式除铁器 6BCY一C140型。B=1400mm19刮水器 2QSY一1400,B=1400mm20除大木器 2CDK一1400,Q=1500th 21人厂煤取样器 lMPC一型 22入炉煤取样器 2B=1200mm 第三节 燃料运输系统的程控运行 我国火力发电厂输煤系统的控制方式大体上可以分为三种:就地手动控制、集中手动控制和集中程序控制。集中程序控的自动化水平较高,比较适合于大型火电厂运煤工艺负责、设备容量大、对自动化程度要求高的情况,是大型火电厂输煤控制的必然发展趋势。集中程序控制是将有关输煤设备按照生产流程的要求秩序和条件,自动启、停和调节。输煤集控系统主要由中央控制室的控制台、模拟屏、继电器柜、逻辑柜和现场装设的各种信号传送器及执行机构等组成。与任何设备的控制一样,输煤设备的控制要达到自动控制,首先应该有比较稳定的生产流程和较高的设备“健康”水平,同时控制系统应具有一定的灵活性和可靠性。 一、对控制系统的要求 1.输煤系统必须按逆煤流的方向自动启动。即启动后,从最后一台带式输送机开始依次启动,直到第一台带式输送机启动后,才能开始供煤。 2.设备启动后,在集控室的模拟屏上有明显的显示。 3.在自动启动设备中,当任何一台设备启垫不成功时,均应按顺煤流顺序联锁跳闸,中断输煤系统的运行,并发出报警信号。 4.要有一整套动作可靠的外围设备(一次元件),将现场设备的运行状况传送到集中控制室,供值班人员掌握。 5.在采用自动配煤的控制方式中,锅炉的每个原煤仓都可以是检修仓,以便停止配煤。 6.配备一定数量必需的保护装置。 二、集中控制所包括的主要内容 1.选择煤的行进路线。主要是指三种运煤方式:由受卸装置到锅炉房(不经过储煤场)、由受卸装置到储煤场以及由储煤场到锅炉房。 2.将运行着的机械设备转变为备用的机械设备,既能启动或停止一台机械设备,也能启动或停止所选定的一组机械设备。 3.成组启停是由与机械设备启停顺序相应的联锁条件确定的。 输煤系统在主控制室用一个集中控制盘(台)进行控制,控制盘(台)上设有整个系统的模拟屏,以便直观地反映出整个系统的工艺流程。控制盘(台)上装有控制机械、信号设备、检查仪表。操作人员不仅完全有可能控制系统,而且能始终知道和看到所有机械设备相互联系的状态、换向阀门的位置、煤斗的充满过程、圆筒仓的配煤情况等。三、程序控制功能 1.程序启动和停止。有关设备在程序启动前,运行值班人员必须首先选择运行方式,一般包括给煤、上煤、配煤设备的选择,同时选择各交叉点挡板的位置,以此来决定全系统的启动程序。按上述方式,选定了某种程序控制运行方式后,被选中的对象(即将要参加程序控制启动的设备)一般都在输煤系统的模拟屏上出现闪光信号,也有通过数字投影来显示证明所选择的程序是否正确。 上述准备工作完成后,运行值班人员给出程序启动的指令,有关的给煤、上煤、配煤设备便按选择好的程序逐一进行启动。当配煤设备完成本次运行任务时,值班人员将控制手闸打在程序停机的位置(即给出程序停机的指令),运行的设备经过一定的延时之后将自动停止运行。大多数停机是按顺煤流的顺序来进行的。 2.程序配煤。程序启动结束后便进入程序配煤阶段。配煤系统程序控制的基本方式有步进、顺序循环配煤,“呼唤”配煤,跳越配煤等。 (1)步进、顺序循环配煤。指从第一个原煤斗开始,各煤斗经过相等的时间间隔依次装煤,直到所有煤斗装满为止。此后即以同样的次序重新从第一个煤斗开始,如果在规定的时间之前已装满,则这个煤斗的装煤暂时停止,并按次序开始下一个未装满煤斗的装煤。 (2)“呼唤”配煤。如果某个煤斗正在装煤,而这时又收到另一个煤斗需要装煤的脉冲,则这个煤斗的装煤经过一定时间间隔后就自动中断装煤作业,转而开始给发出装煤脉冲的煤斗装煤。煤斗装煤时间间隔可根据具体情况确定。如果某个煤斗已装到高煤位,而当时又没有新的需要装煤的脉冲时,则自动开始所有其他煤斗的补充装煤,直到每个煤斗都充满高煤位为止。 (3)自动跨仓和停煤源。|当遇有锅炉大修、个别煤仓检修及停磨的煤仓时,集中程序控制可实现自动跨仓。当采用犁煤器配煤时,只要遇到上述情况的煤仓,犁煤器将自动抬犁,跨过此仓。如当配煤设备需要转路或倒仓时,程序控制则又可自动停止煤源。 (4)事故报警。当运行的设备出现异常现象时,在工艺流程模拟屏上将发出灯光显示,并发出事故音响信号。例如,设备运行中发生皮带跑偏、打滑、落煤管堵煤、电动机故障跳闸、皮带纵向划破、煤仓出现低煤位、现场故障停机等,模拟屏上对应的光字牌灯亮,并在模拟屏上对应的设备处发出事故闪光,同时电笛发出事故音响信号。第四章 带式输送机 带式输送机是连续运输机中的效率最高、使用最普遍的一种机械,带式输送机是由挠性输送带作为物料承载件和牵引件的连续输送设备。根据摩擦传动原理,由传动滚筒带动输送带,将物料输送到所需的地方。它的输送能力大、功耗小、结构简单、对物料适应性强,因此应用范围很广。在我国建设的大、中型燃煤火力发电厂中,从煤矿运煤至电厂受卸装置或贮煤场向锅炉原煤仓输煤所用的运送设备主要就是带式输送机,而且近年来已逐步发展开始承担厂外运输,即用带式输送机从煤矿或码头直接运输原煤到电厂,如我国的云南小龙潭发电厂、山东龙口发电厂等。 带式输送机同其他类型的输送设备相比,具有生产率高、运行平稳可靠、输送连续均匀、运行费用低、维修方便、易于实现自动控制及远方操作等优点。因此,带式输送机在火力发电厂、煤矿、码头被广泛采用。 按皮带种类的不同,带式输送机可分为普通带式输送机、钢丝绳芯带式输送机和高倾角花纹带式输送机;按驱动方式及胶带支承方式的不同,又可分为普通带式输送机、气垫带式输送机和钢丝绳牵引带式输送机;按托辊槽角的不同,还可分为普通槽角带式输送机和深槽形带式输送机。 此外,输送设备还有刮板输送机、管道输送装置及气动输送装置等。在火力发电厂输煤系统中,刮板输送机大多用作给自煤设备和配煤设备;管道输送装置是在煤矿将煤磨成煤粉,加水制成煤浆,然后用泵输送至火力发电厂或其他用煤地点,最后将煤浆脱水,再送至锅炉燃烧。它适用长距离输送。带式输送机的工作原理如图61所示。(图61带式输送机的工作原理 74页)胶带绕过主动滚筒和机尾改向滚筒形成一个封闭的环形带,上下两部分支承在托辊上,拉紧装置保证胶带有足够的张力,物料装在胶带上与胶带一起运行,实现输送物料的目的。 带式输送机用于水平输送也可用于倾斜输送,但不同类型的带式输送机,倾斜向上运输的倾斜角有一定的限度,通用型带式输送机一般不允许超过18,带式输送机不宜输送有棱角的坚硬物料,因送该种物料时,对输送带的磨损较严重,甚至造成输送带纵向划破。第一节 类型和布置 目前在电厂应用的主要是普通型带式输送机,普通带式输送机一般可分为移动式带式输送机与固定式带式输送机两类。移动式带式输送机又可分为动输送机与可逆配仓输送机。移动式带式输送机适用于零星分散煤堆的转运,由于结构笨重移动困难,目前制造厂生产的移动式带式输送机带宽为400800mm,速度为825ms,倾角为020,长度一般在520m范围内。移动式带式输送机不需要建筑物,转运灵活方便,它适用于输送量不大、经常分散的场地。 可逆配仓输送机一般用于煤仓配煤,其作用与电动卸煤车类似。由于其输送机安装在可移动的车架上以及可逆输送,目前制造厂只生产机长范围为660m,带宽为5001400mm,推荐带速25ms的可逆配仓输送机,当超过其范围时应与制造厂进行协商。固定式带式输送机目前生产的有轻型(DQ型)、普通型(TD62型、TD72型、TD75型)、钢绳芯高强度型以及其他类型带式输送机,如大倾角带式输送机(GH69型)、可弯曲带式输送机、移置式带式输送机、吊挂式带式输送机、压带式带式输送机、气垫式带式输送机、磁性带式输送机、钢绳牵引带式输送机、钢带输送机、网带输送机。目前在电厂应用的主要是通用型,即TD75带式输送机居多数。一些老厂也有用TD62型带式输送机。 固定式带式输送机的基本布置形式有水平、倾斜向上、带凸弧曲线段、带凹弧曲线段、同时带凹凸弧曲线段等几种基本形式,如图62所示。(图62带式输送机布置基本形式断面图 75页)带式输送机的一般要求:在曲线段内,不允许设给料和卸料装置,各种卸料装置应设于水平段。第二节 带式输送机的主要部件普通带式输送机主要由胶带、托辊、机架、驱动装置、拉紧装置、改向滚筒、制动装置和清扫装置等组成,组成部件及总体结构如图63所示。(图63组成部件及总体结构图 76页)一、胶带 胶带是带式输送机的主要组成部分之一,它贯穿于输送机的全长,用量较大,价格又比较贵,在带式输送机中,胶带既是承载构件,又是牵引构件,用来载运物料和传递牵引力。胶带是带式输送机中最重要也是最昂贵的部件,输送带的价格占输送机总投资的2550左右。所以在设计带式输送机时,正确计算选择输送带是一个很重要的问题。要充分考虑保护输送带,使之有较长的寿命,至少要用510年。在设计其他部件时,应尽量减少引起输送带不正常损坏的可能,必要时要加各种安全防护装置。 胶带可分为普通胶带、钢丝绳芯胶带、花纹胶带、耐热和耐寒胶带及耐酸、耐碱、耐油胶带等。目前,燃煤电厂输煤系统中常用的胶带是普通胶带和钢丝绳芯胶带。 1.普通胶带 普通胶带一般用天然橡胶作胶面,由棉帆布或维尼龙帆布作带芯制成。以棉帆布作带芯制成的普通型胶带,其纵向扯断强度为56kN(m层),一般用于固定式和移动式带式输送机;以维尼龙作带芯制成的强力型胶带,其纵向扯断强度为140000N(m层),用于输送量大、输送距离较长的场合。随着电力工业的迅速发展,为满足大容量机组的需要,强力型胶带必将得到更为广泛的应用。 胶带的主要技术参数有宽度、帆布层数、工作面和非工作面覆盖胶厚度。普通型胶带及强力型胶带的主要技术参数见表61及表62。表61 普通型胶带的主要技术参数带宽 帆布层数 覆盖胶厚度(mm: (一) (层) 工作面 非工作面 400 36 4.5 3O 1.5 3O 1.5500 38 4.5 3O 1.5 30 1.5650 39 4.5 3O 1.5 30 1.5800 3lO 64.5 3O 1.5 30 1.510130 311 64.5 3O 1.5 30 1.51200 412 64.5 30 45 3O 1.51400 512 6O4.5 30 45 3O 1.51600 512 6O4.5 30 45 3O 1.5表62 强力型胶带的主要技术参数带宽帆布层数 覆盖胶厚度(mm)(一)(层) 工作面非工作面800366O453O3O1510003860453O3015120031060453O3015140031060453O301516003106O453O30152.钢丝绳芯胶带 钢丝绳芯胶带是以钢丝绳做带芯,外加覆盖橡胶制成的一种胶带。钢丝绳芯胶带与普通胶带相比具有以下优点:(1)强度高,可满足蓐距离本输送量的要求。由于带芯采用钢丝绳,其破断强度很高,输送机长度可较长;胶带的承载能力看较大幅度的提高,可以满足大输送量的要求。(2)胶带的伸长量小。钢丝绳芯胶带由于其带芯刚性较大,弹性变形较帆布要小得多,因此拉紧装置的行程可以很短,这对于长距离的胶带输送机非常有利。(3)成槽性好。钢丝绳芯胶带只有一层芯体,并且是沿胶带纵向排列的,因此能与托辊贴合得较紧密,可形成较大的槽角,有利于增大运输量,同时能减少物料向外飞溅,还可以防止胶带跑偏。(4)使用寿命长。钢丝绳芯胶带是用很细的钢丝捻成钢丝绳作带芯,所以它有较高的弯曲疲劳强度和较好的抗冲击性能。 钢丝绳芯胶带也有一些缺点:芯体无横丝,横向强度很低,容易引起纵向划破;胶带的伸长率小,当滚筒与胶带间卷进煤块、矸石等物料时,容易引起钢丝绳芯拉长,甚至拉断:因此,此种胶带的清扫问题应引起足够重视。 3.花纹胶带 花纹胶带除了其工作面有按一定花纹布置的橡胶凸块外,其余均与普通胶带相同。花纹胶带的产品系列见表63。表63 花纹胶带的产品系列带宽B(m)50065080010001200 1400花纹高(mm)151520202020花纹间距(mm)180200220 250300350花纹胶带分为条状花纹胶带和点状花纹胶带两种,如图64所示(图64高倾角花纹输送机的胶带(a)条状花纹胶带;(b)点状花纹胶带 77页)带式输送机采用花纹胶带时,可将输送机的倾角提高到28。一35。,从而可大大缩短输送机及其通廊的长度,节省基建投资和占地面积。但采用花纹 胶带时,需要配备专用的清扫装置。二、托辊 托辊是用来承托胶带并随胶带的运动而作回转运动的部件。托辊的作用是支承胶带,减小胶带的运动阻力,使胶带的垂度不超过规定限度,保证胶带平稳运行。托辊按其用途可分为槽型托辊、平形托辊、缓冲托辊和自动调心托辊。 1.槽形托辊 槽形托辊一般由三个短托辊组成,中间的短托辊轴线与两边的短托辊轴线均形成一个夹角,称为托辊的槽角。TD75型带式输送机托辊槽角为30.,而TD62系列托辊槽角为20。TD75型输送机托辊可使胶带的输送量提高20左右,并能使物料运行平稳,不易撒落。由于输送量的提高,在相同出力的情况下,可焦胶带宽度下降一级,从而可节约胶带费用。 槽形托辊主要用作上层运输胶带的托辊(简称上托辊),其结构如图65所示。(图65槽形托辊 78页)托辊的辊体一般由无缝钢管制成,现在也有用接缝钢管代替无缝钢管的。无缝钢管存在的主要问题是尺寸与几何形状偏差较大,影响托辊的质量。国外大多采用精度较高的接缝钢管。目前我国在高精度接缝钢管的制造上还存在一些问题,因此仍大量采用无缝钢管制作辊体。托辊轴承一般均采用滚动轴承。据有关资料介绍,国外近年来采用一种大游隙深槽形专用轴承,其优点是摩擦力小,使用寿命长。托辊轴承的润滑过去常采用钙基润滑脂,目前新型托辊大多采用二号锂基润滑脂。实践证明锂基润滑脂比钙基润滑脂好,特别是使用寿命,锂基润滑脂比钙基润滑脂高4倍以上。2.平形托辊 平形托辊一般为一长托辊,主要用作下层运输胶带的托辊(简称下托辊),支承空载段皮带,如图66所示。(图66平形托辊 78页)普通平形托辊在运行过程中存在着黏煤、转动部分重量较大、拆装不便等问题。近年来,出现大跨距胶环平行下托辊(简称胶环托辊),如图67所示。其辊体采用无缝钢管支撑,胶环是用天然橡胶硫化成型,胶环与辊体的固定采用氯丁胶黏剂,其剥离强度为1510
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