300MW机组HP863磨煤机石子煤排放系统改造

引言

大唐太原第二热电厂六期工程2×300Mw供热机组的磨煤机选用上海重机厂生产的HP863型磨煤机,磨煤机的石子煤直接排放在地面上,用叉车装车后运出。随着煤炭市场的变化,电煤中的煤研石等杂质越来越多,石子煤量不断增加,人工不能及时排放,严重影响磨煤机的可靠运行,同时排放时大量粉尘对现场造成严重污染。

1项目立项背景

我厂六期工程2×300Mw供热机组,每台炉配5台上海重机厂生产的HP863型磨煤机,设计煤种可磨系数为70,石子煤排放根据仓斗料位人工排放到机房地面后,通过叉车装车后运出。随着煤碳市场的变化,电煤中的煤研石等杂质越来越多,磨煤机的排石子煤量较大,最大时达到煤量的10%左右,给排放工作带来很大难度,排放时大量粉尘对现场环境造成污染。同时,由于人工排放工作量大,经常发生排放不及时的情况,磨煤机内外气封及石子煤刮板磨损严重,使用周期仅为3个月左右,给磨煤机的安全运行带来很大隐患。

为了保证设备的健康运行和现场文明生产,将石子煤排放系统改造列入我厂重点技改项目,实现石子煤排放清运过程的无人化、无污染,成为全自动运行的封闭式石子煤机械清运设备。

2国内磨煤机石子煤排放系统现状

为了保证改造成功,对石子煤排放系统进行了调研,了解到目前国内电厂的石子煤排放方式多种多样,主要有以下几种:

2.1水力除渣系统

该系统通过高压水通过喷嘴、管道将石子煤输送到集中的渣坑,再用抓斗装车运走,这是从我国老电厂锅炉水力除渣方式演变过来的。该方式现场布置困难,用水量大,管道磨损严重,系统复杂。

2.2负压除渣系统

该系统通过真空泵在系统内形成负压,在每台磨煤机石子煤排放出口加装一台给料机,将石子煤均匀地输送到负压系统内,通过管道及分离装置,收集到石子煤仓中,系统配备有真空泵、石子煤仓、布袋除尘系统。该系统是从负压除尘系统演变而来,缺点是出力在1~2t/h,管道磨损严重,石子煤颗粒直径大于3cm或量较大容易造成堵管。

2.3正压除渣系统

该系统结构与负压系统相似,采用压缩空气将渣排出,是从干灰输送系统演变而来。缺点是出力较小,管道磨损严重。

2.4振动除渣系统

每台炉配两套主振动系统,逐级布置,2~3台磨煤机安装一套主振动系统,每台磨煤机安装一台给料机,运行时磨煤机石子煤通过给料机均匀地输送到振动箱体内,通过振动系统,逐级输送到头部的斗提机,再运至渣仓内,这个系统是从振动给煤机演变而来。缺点是输送量小,振动箱体易磨损,石子煤量大时易发生箱体堵塞。

2.5将石子煤斗移出

该方式是将现有石子煤斗改造为活动式,根据料位指示,石子煤斗满后将上部插板门关闭,用叉车将活动石子煤斗移出装车,同时更换空的石子煤斗。该方式在量小的情况下使用效果还行,如果量大,人工操作很不方便,容易造成排放不及时。

3改造情况介绍

3.1改造方案

根据调研情况,结合我厂现场空间和石子煤量情况,制定以下改造方案:

3.1.1#1#炉改造方案

在磨煤机与0列墙空间内建2.5m×2.5m×45m东西走向的地下廊道,同时在头部建一条南北走向的地下皮带机通道,在廊道内安装一台刮板机,磨煤机石子煤直接排入到刮板机内,再经过皮带机转运至机房外的石子煤仓,经汽车运至指定地点。

3.1.2#11炉改造方案

在#11炉磨煤机与0列墙空间内建2.5m×2.5m×4#m的地下廊道,在廊道内安装一台刮板机,刮板机在一磨处以269倾斜角度上升至5m高石子煤仓,磨煤机石子煤直接排入到刮板机内,再运至石子煤仓,经汽车运至指定地点。

3.2系统基本情况

我厂#1#、#11机组磨煤机分别配置BZM65#型刮板式捞研机,5台磨煤机产生的石子煤集中到一台设于-2.1m地沟中的刮板捞研机中。#1#机组磨煤机排出的石子煤先由刮板捞研机输送到皮带机,该机倾角为119,再由皮带机经水平段和斜坡段倾斜上升至标高约5m处,该机倾角为189,石子煤和水的混合物经斜升段脱水后进入皮带输送机,然后装车外运。#11机组直接由刮板式捞研机经斜坡段倾斜上升至标高约5m处,然后由下料口的排出阀控制排出,装车外运。石子煤斗旁边加装一套事故排放阀,在刮板机出事故情况下使用。

(1)刮板式捞研机设有5个进料口,口径为DN250mm,头部设有一个注水口,口径为DN20mm,运行时箱体的正常水位为100mm,保证可以将石子煤及煤粉充分加湿,防止扬尘。

(2)在廊道内设一个1m3的蓄水坑,安装潜水泵,将冲洗水及时排除。

(3)sZM650型刮板捞研机用于连续清除5台磨煤机所产生的石子煤,其刮板有效宽度为390mm。

(4)链条的松紧度可以通过调节尾部链轮位置来调整,转速可以通过变频装置调节,刮板运行速度可控制在0.6~3m/min。

(5)整套设备的运行采用PLC自动控制。系统操作方式分为就地手动、就地程控、DCs程控3种,可以根据需要,通过切换开关选择相应的操作方式。布置一台系统就地程序控制柜,用于安装就地电气控制装置及各回路配电设备:监控各设备实时运行状态:实现系统运行方式切换及各磨煤机石子煤斗运行方式切换:就地手动启停皮带机和刮板石子煤机:提供DCs自动控制指令接点及DCs所需的设备状态信号干接点。在每台磨煤机就近位置各布置一台手动操作箱,用于实现石子煤斗阀门的手动操作功能及阀门位置反馈信号的转接分配。石子煤仓气动排渣门采用就地手动机械阀门控制。石子煤排放时间一般控制在6min排放一次。

3.3技术要求

(1)刮板石子煤机链轮采用凹齿形链轮,用40Cr锻制,采用线切割工艺,齿形表面高频淬火,齿部表面硬度HRC60,链轮导向性好,不掉链,轮缘分瓣组装,维修更换方便。

(2)分瓣式压链轮表面经过热处理,表面硬度HRC60,安装维护方便。

(3)皮带机头尾滚筒转动灵活,采用新工艺降低噪声,保证轴承润滑等,质量可靠,采用耐高温阻燃型皮带。

(4)链条采用优质合金钢20CrMoTi精密模锻而成,精加工后渗碳处理,表面硬度HRC60。

(5)石子煤机刮板材质为65Mn,加工成型后淬火处理,具有良好的耐磨性能和韧性,不易断裂。刮板链接销采用1Cr18Ni9Ti精制而成。

(6)链条孔与销子配合间隙在0.2mm左右,链条与链条接头开叉处间隙为1mm,销子材质采用硬质合金。

3.4刮板捞研机参数

刮板捞研机参数如表1所示。

3.5皮带输送机参数

皮带输送机参数如表2所示。

4改造过程中遇到的问题

由于本工程是设备运行后的技改项目,空间狭小,土建工程量大,又为国内首创,没有借鉴经验,给工程施工带来很大困难。整个工程土方1200m3,由于空间狭窄,大型机械设备不能进入施工,在施工过程中出现塌方、地下水渗出等意外情况,单台炉的土方挖掘用时12天。

5台磨煤机高压电缆均从B列墙通过地下1.5m至磨煤机电机,为了保护电缆,施工过程中先将电缆挖出,沟道建好后重新穿管布置在沟道上方,紧贴盖板。

由于#10炉廊道需穿越机房主通道,此处地下布置了生活污水管、生活水管、运行澡堂水管等管道,均需进行改造。

5改造效益

改造后的磨煤机石子煤刮板(1万元)、内气封及下裙罩(2.2万元)使用周期由原来的3个月,延长到1年,10台磨煤机年节省费用96万元,每台磨煤机减少停运时间72h。石子煤清运节省人员10人,年节约人工费用36万元,减少叉车修理、汽油等费用31万元,更换备品及厂用电费用约为30万元,年总计节省费用133万元。

6结语

我厂两台设备经改造投入运行后,磨煤机石子煤排放系统实现全自动、全封闭运行,运行可靠,无较大缺陷发生,输送能力强,目前最大出力在15t/h以上,满足现场运行要求。

石子煤输送系统改造后,石子煤能及时排放,磨煤机内外气封、下裙罩、石子煤刮板磨损减轻,使用寿命延长,设备可靠性大大提高,降低了设备的运行成本,降低了能源消耗,达到了节能降耗的目的。改造后的锅炉房内现场作业环境得到了极大改善,真正响应了国家环保理念,为我厂创建国家环保示范热电厂奠定了良好的基础。