火电厂煤码头大型卸船机综述.doc

火电厂煤码头大型卸船机综述,脓?扎水利电力施工机械1993年第3期火电厂煤码头大型卸船机综述登丛l1厶6文摘介绍了火电厂煤码头采用的螺旋卸船机,链斗卸船机,带斗门座起重机,抓斗挢式卸船机的原理,性能和特点,结合我国发电用煤实际情况,推荐抓斗挢式卸船机为优选机型,而其中机房下置的四卷简牵引式卸船机将会显示出更多的优点.关词火电厂卸船机选型发展1弓1套自八十年代以来,我国沿江沿海大型燃煤火力发电厂的建设发展迅速,水运煤量大增.装机容量在100万kW以上的电厂,每年需发电用煤迭300万t以上.大型卸船机巳成为与锅炉,汽轮机,发电机三大主机同样重要的电厂关键设备.1986年广东沙角发电厂引进日本住友株式会社的生产率为8oot/h桥式卸船机投入使用,1987年上海石洞口发电厂引进日立公司的1250t/h桥式卸船机投入使用,199G年宁波北仑港发电厂引进三菱公司的1500t/h桥式卸船机投入使用,1991年华能上海石洞口电厂引进美国DRAVO公司的13ot/h桥式卸船机投入使用,1992年江苏利港电厂引进意大利ANsALDO公司的12OOt/h桥式卸船机投入使用,.祖略统计,每年至少有2台生产率在1000t/h以上的新卸船机投入使用.单台造价在1000万元,甚至2000万元以上的大型卸船机巳引起电厂建设,设计和使用者的极大关注.同时,火电厂专用煤码头卸船机这块颇丰厚的市场,也引起了众多卸船机的研究,设计,制造者的浓厚兴趣.目前,我国大型卸船机正由整机g【进,合作制造,发展期以我为主,部分Bi进(主要是电气和控制系统)的过程,?2有的在消化吸收国外先进技术,结合国内的运行实践,经过中间试验样机的试验,向自行设计,自行制造迈进.现将大型卸船机发展情况作一介绍.二次世界大战后,世界海运量以每1O年增长一倍的速度发展,散货运输船向大型化发展,最大的运煤船巳达25万t,导致卸船机也急速向高效,大型化发展.卸船机单机最大生产率五十年代为15OO1600t,h,六十年代为22002300t/hj七十年代为25003000t/hi进入八十年代,出现了起重量为85t,生产率为5100t/h卸船机.据称正在建造更大型的卸船机.近十年来,尽管链斗式和螺旋式等连续卸船机有了很大发展,显示许多优点,但由于抓斗式卸船机具有通用性好,可靠性高的特点,它仍在当今卸船机中占主导地位.我国八十年代之前,沿江沿河火电厂运煤以载重量千吨级的煤驳为主,卸船机生产率在4OOSOOt/h以下,一般是带斗门座起重机或桥式抓斗卸煤机八十年代,沿江海大型火力发电厂的快速兴建,运煤海轮由千吨级发展到万吨级,现在浅吃水肥大型的35000t专用运煤船巳投入运行,并考虑5OOOOt级的煤船,随此,电厂专用煤码头的卸船机也,L;nr迅速大型化.前面介绍的抓斗桥式卸船机之外,还引进了一些其它型式的卸船机,如华能南通电厂引进西德PWH公司的1200t/h链斗卸船机,华能岳阳电厂引进瑞典SIWERTELL公司的lO00t/h螺旋卸船机.煤码头卸船机根据作业和构造可分类如下:押船机r螺旋卸船机连壤孟l链斗卸船机2连续式卸船机2.1螺旋卸船机螺旋卸船机(见图1)运行时煤由垂直螺旋机提升,经水平螺旋机送至码头输煤运输机.通过垂直螺旋机的前后,左右摆动,水平螺旋机的上下俯仰,上车的回转和大车的行走,完成船舱空间的卸煤作业.清舱靠小型装载机汇集(见图z)和向小煤斗中喂料完成(见图3).垂直螺旋机下头部有带有许多小铁锤的喂料头,它可以击碎3oOmm以上的煤块,螺旋机如遇大煤块,大木块卡住时,会自动反转,将大块退出.图2小型装载机i亡集清舱图3小型装载机向小煤斗喂料螺旋卸船机是连续式作业,与阃断式作业的抓斗卸船机相比,具有生产率高,设备白重轻,体积小等优点(见图4,图5)煤在全封闭环境中输送,粉尘飞扬极小,环境污染少,码头投资省,输煤胶带机系统配备和码头供电都较经济.但对煤的粒度和杂物有较高要求,必须对原煤进行选煤处理.我国发电用煤中,大块,石块,铁块,木块(习惯称为四块)及其它杂物特别多,螺旋卸船机是否适用,有待实践.2.2链斗卸船机链斗卸船机(见图6)运行时煤由L型链斗提升,经水平胶?30式车式小武怖偿串巷补贯田机机,l重重孟起起孟车式曲i麈车小车门n小引小定斗行牵引碹带自半牵:l武式攘臂桥,.,.或斗抓犍D诎卓图4连续式卸船机与抓斗式卸船机装卸效率比较1连袭式坤船帆2.抓斗式坤船机图54so/h抓斗卸船机与gOOllOOt/h螺旋卸船机外形比较1.瓤斗坤船帆2.螺麓坤船机(簪最部分)带输送机转运到码头胶带运输机上.通过L型链斗机的旋转,悬臂的上下俯仰,上车的回转和大车的行走,完成卸煤作业.该机清舱率比较高,也可惜助小型清舱机集料.它有与螺旋卸船机相似的优点,但整个卸船机的头部构造复杂,重量较大,磨损较多,对船型和煤均有一定的要求.华能南通电厂的链斗卸船机使用情况较好,煤炭经过中转煤码头选煤,由专用大舱口煤驳运煤.据说华能福州电厂的链斗卸船机遇到较多困难,后来又添置了抓斗式卸船机.3摄斗式卸船机31抓斗臂架式起重机抓斗臂架式起重机有两种.其中,带斗门座起重机是港口码头应用非常普遍的卸船机械,它既可以吊运成件物品,又可用抓斗装卸散货物品.它比固定门座起重机增加了可沿码头轨道行走的功能,扩大了作业范围和提高了生产效率.通过起升,开闭,变幅,回转和大车运行机构,利用抓斗将煤从船舱抓蓟卸船机上,然后通过机内胶带机,将煤转运到码头胶带运输机上.由于抓斗运动必须借助笨重而运动冲击大的臂架变幅,?4?图6链斗卸船机上部的回转质量也很大,抓斗悬吊钢绳很长,抓斗晃动大,速度提高有困难,因此,这种卸船机一般生产率在6oot/b以下.抓斗卸船机清舱置较大,靠推耙机集料协助清舱.抓斗工作时粉尘飞扬大,物料散落较多,设备自重大,但抓斗对物料要求不严,大块,小块,粉料都能抓,适应性强,因此,仍是较受欢迎的散货卸船设备.3.2抓斗桥式卸船机抓斗桥式卸船机型式较图7带斗门座超重机多,应用广泛,代表性的型式和性能见表1(其中,缆索起重机与牵引式卸船机有相似之处,引此仅作参考比较).3.2.1自行小车式卸船机抓斗桥式卸船机按抓斗小车运又可分为几种类型.自行小车式是安装有起升机构,开闭机构,小车运行机构,依靠小车运行机构小车可以在挢架轨道上自行行走最典型的机型如上海石洞口发电厂1250t/h抓斗桥式卸船机(见图8).这种机型与带斗门座起重机相比,它的抓斗悬吊钢绳短,小车运动质量较小,抓斗可有较高的运行速度,卸船生产率高,能耗和钢绳耗量较少J与下边要介绍的牵引小车式卸船机相比,它的优点是钢绳短,年耗绳量少,但自行小车的重量要比牵引小车重102O倍,导致整机重量和卸船机轮压,腿压增大,设备造价和码头工程价高.如1250t/h自行小车式卸船机重1lOOt,而1350t/h牵引小车式卸船机仅600t.自行小车的运行速度受到车轮粘着力限制,一般在20Ore/rain以内,加之小车运行惯性力较大,整机水平晃动大.另外,它的主要工作机构都装在运动的抓斗小车上,在振动冲击下,机电故障率高,检修困难;向运动着的小车供电,通信都比较困难,相应的维护工皇普奄血神丑暑羹萼辅群:刹_囝喜替=I兽El黯匠隶置蛙-x,I裳蒜椭秣糕戬箍品悄烈群嚣蜜量悄蜷开幂_【懈小车式,如上海吴泾热电厂,台州电厂也拟将三台自行式改造成牵引式.3.2.2半牵引小车式卸船机半牵引小车式卸船机是将起升机构,开闭机构安装在抓斗小车上,而小车运行机构安装在卸船机桥架上,小车的行走靠钢绳牵引.它既保留了自行小车式起升,开闭绳短的优点,又能提高小车的行走速度,如表1中的51ooffh桥式卸船机.它同时又带有两种机型的部分缺点,对小车供电,通信还是补偿小车牵引式卸船机是牵引式中应用较多的一种机型,如北仑港发电厂15oot/h卸船机(见图9)和利港电厂12ooffh卸船机,它们的绕绳系统见图10.卸船机上有一台抓斗小车和一台补偿小车.起升绳由起升卷扬机经导向滑轮,通过补偿小车上的滑轮,再绕过抓斗小车上滑轮至抓斗开闭绳绕绳路线与起升绳相同l小车牵引绳由牵引卷扬机一支向前,经过导向滑轮和桥架头部滑轮后与抓斗小车相连结,另一支向后,经过桥图91500tlh;t,偿小车牵引式卸船机比较复杂,故障率仍然较高,国外采用的不太多,国内尚未见有引进.还有一种半牵引式是将起升机构,开闭机构安装在桥架上,小车运行机构装在抓斗小车上,通过钢绳使抓斗开闭,起升下降,小车可自行行走,这种应用也不多见.3.2.3补偿小车牵引式卸船机架尾部滑轮后绕过补偿小车上的滑轮,再固结在桥架尾部.抓斗小车上钢绳倍率为1,补偿小车上倍率为2,当牵引卷扬机工作时,抓斗小车和补偿小车同时产生同方向运动,而它们的速度和行走距离,补偿小车仅为抓斗小车的1t2.为保证抓斗小车在往返运动时的抓斗走水平运动和防止抓斗闭台度改变而撒料,在抓斗小车与补偿小车之间有张紧绳,其张紧力可借助重锤,力矩马达,弹簧或液压缸来获得.3.2.4贯串牵引小车式卸船机图10补偿小车牵引式绕绳示意图1.抓斗小车2.开阔绳3.起井蝇4.起升绳5.开闭扼6.小车张紧装置T.朴偿小车8.瓤斗起升毒耪机0.瓤斗开同毒橱机10.小车牵引卷抒机7贯串牵引小车式卸船机,如华能石洞口审.厂l5ot/h卸船机(见图ii).它的绕绳系统(见图12)与缆索式起重机相仿.起升绳由起升卷筒引出,经导向滑轮至抓斗小车滑轮,再绕过抓斗滑轮,经小车滑轮,最后固结在桥架头部开闭绳由开闭卷扬机引出,经过路线与起升绳相同,不同之处是它在抓斗中要绕过抓斗上下滑轮,小车牵引绳由牵引卷扬机上正反向引出,经导向滑轮,分别与抓斗,l,车两端连结.贯串式与补偿小车式卸船机的起升,开闭,小车牵引机构都是与自行小车式卸船机相似的普通卷扬机,构造比较简单,升降,开闭,小车往返运动都比较简明.从示意图可以看出,贯串式只有4根钢绳,而补偿小车式有9根钢绳,前者只有一台抓斗小车,显然简化了很多,后大粱也不需要后悬伸,是一种较好的机型.但是贯串式在小车移动时,起升绳,开闭绳仍在抓斗滑轮中不断地移动,增加了弯曲疲劳和磨损.图111350t/h贯串牵引小车式卸船机图12贯串牵引小车式绕绳示意图】:抓斗小卓2.考l【斗滑轮组3.牵引卷抒机4.起井卷精机5.开向卷精机?8?3.2.5四卷筒牵引式卸船机四卷筒牵引式卸船机(见图i3)是消化吸收法国佳利公司四卷筒机构和美国DRAVO公司机房下置卸船机等优点,由能源部杭州机械设计研究所设计,上海水工机械厂制造,预计1993年底可在山东威海发电厂投入使用.为此,进行了四卷筒牵引式卸船机中间试验,它把上海吴泾热电厂的6t桥式卸船机改造成四卷简牵引式,生产率由原来的leot/h提高到240t/h,现已投人使用.其绕绳方式见图14,也只有4根钢绳,而小车移动时锕绳不再在抓斗滑轮中移动.它的起升,开闭和小车牵Bl机构台而为一,称为四卷筒机构(见图is).绳系非常简单,而机构相当巧妙复杂.四卷筒牵引式抓斗及小车的动作原理如下(见图i4):工况a.起升,开闭卷筒向右旋转,使抓斗提升.由起升,开闭电机驱动.工况b.起升,开闭卷简向左旋转使抓斗下降.由起升,开闭电机驱动.工况C.起升,开闭卷分别作向内相对旋转,使抓斗小车向右移动.此动作,由小车,牵引电机驱动.工况d.起升,开闭卷筒分别作向外相对旋转,则抓斗小车向左移动.工况e.当起升卷筒刹住不动,开闭卷筒向右旋转时,抓斗进行闭合.图136OO8O0t/h四卷简牵引式卸船机图H四卷简牵引式绕绳示意图1.抓斗小车2.开诃蝇3.开闭照4起丹绳5.起升蝇6.起升卷插机7.开闭卷橱机图15四卷简机构图i.开闭电机2.幸I动善3.开阔卷筒4.起丹卷苘5.起丹电机6.嚏连机7.牵电机B.稍动导工况f.当起升卷筒刹住不动,开闭卷筒向左旋转时,抓斗进行开启.工况g.起升,开闭卷筒同向旋转时,小车牵引电机投入运行,抓斗可以走曲线轨迹进入或离开船舱.四卷筒机构的核心是减速箱,每只减速箱是由两只带互相啮合的外齿圈的行星减速?9.机和4对园柱齿轮组成,其几何尺寸决定于钢绳卷筒的中心距,尺寸较富裕,因而减速箱齿轮的强度和寿命是足够的.3.2.6三种牵引式卸船机机型的比较三种牵引式卸船机的性能比较,可参见表2.表2三种牵引式卸船机的性能比较氧目四巷倘牵引式j补偿小车牵引武贯串牵引武扼蕺4撮毳数g撮越薰4最扼缸力一般为1/4起重量加上起井.开阔蝇拉膏膏1/4起t起丹.开阿是拉力弛1/4起重量铜绳1/2小车运行驵膏t.牵射蝇拉力为J12起重量牵射扼拉扫为小车运行阻力,扼车倚单.挽绳地鞍方便,如上1/2小车运行阻力蝇杀俏单,挽冕方便,年耗蝇t鞔少.曩系复杂.挽l毙困难,年耗扼量I匕鞔多.年耗冕t多.滑转(包括起井,开闭卷抽机在小车同一鲁2OY,-其中牵蝇的8且滑靶起井开阔卷插机与小车同一机斗滑转组)平面上时,番8且在两一直栏租大.平面时蔷7且不在同一平面平面时鲁12只.甘番1o鼻.补偿小车不番要鲁一台不鲁要机赍位量可与小车在葡一屠平台上.也丐与小车在偈一层平台上,或-4小车在羁一岳平台上,也可在下层机台上整机重心循.在上一层帆台上.重心僖膏.在下一层机台上,整机重由1氐.钢扼对大幕的譬干起重量在扑偻小车前方的作甩力为2辱于起重量轴向作甩力倍起tt,在扑偿小车后方膏3倍起重量.瓤斗孰连可走由线可走番最可走由巍循环周期哺样扼建.周期扭同掸扼速.周期短再辑扼建.周期长薹机自重轾鞋重轾为减少补偿小车牵引式卸船机的钢绳数量,DRAVO公司有一种绕绳方法是将起升,开闭绳改为单绳引出,绳头不固定在抓斗上,而是固结在抓斗小车上(见图16).这样,绳数可由9根减成7根,为得到同样的生产率,起升,开闭绳速度要提高一倍,耗绳量仍然较多.综上述,牵引式抓斗卸船机中,以绳系简单的四卷筒式或贯串式为优.逸两者中,四卷简式尤佳,小车移动时,起升,开闭绳不在抓斗中移动,而且开闭绳抓斗绳段还可采用快速绳接头,更换开闭绳将更方便.3.2.7桥式卸船机的其它型式桥式卸船机根据用途需要,还有双悬臂卸船机(见图17)和带装船机的机型(见图?l0?图16DRAVO公司补