火电厂输煤胶带机部件选型裕度的分析.pdf

第 3 4卷 第 1 2期 2 0 1 2年 l 2月 华 电技 术 Hu a d i a n Te c h n o l o g y Vo 1 ． 3 4 No ． 1 2 De c ． 2 01 2 火电厂输煤胶带机部件选型裕度的分析 刘 天 军 ， 王 立 波 华电重工股份有限公司， 北京1 0 0 0 7 7 摘要 根据近年来火力发电厂输煤胶带机的应用情况 ， 结合多个电厂胶带机的运行数据和破损情况， 对部件选型的匹 配性进行了理论分析， 就胶带机驱动功率的选择和胶带选型给出了建议， 供设计时参考。 关键词 输煤胶带机 ； 选型裕度； 理论分析 ； 胶带机驱动功率； 胶带 中图分类号 T M 6 2 1 文献标 志码 B 文章编号 1 6 7 41 9 5 1 2 0 1 2 1 2 0 0 6 4 0 l 0 引言 火力发电厂输煤胶带机 的设计及部件选型 已经 非常成熟 。随着新建火力发 电厂规模 的不断扩大 ， 胶带机运量等参数不断提高， 总结近 1 O年来我国不 同地域多个电厂胶 带机 的运行情况 ， 发现在胶带机 的设计过程 中， 部件选型安全裕度过大也会 导致设 备损坏。胶带机作为输煤 系统 的核心设备 ， 其组成 部件的能力与胶带机 的总体参数相匹配才是 安全 、 经济、 合理的。本文针对胶带机驱动功率和胶带规 格 2个主要环节进行分析 。 1 主驱动电动机功率的裕度分析 1 ． 1 减速器高速轴断裂 近年来 ， 输煤系统胶带机减速器高速轴断轴事 故逐渐增多 ， 除使用单位超载运行 、 减速器选型偏小 等原 因之外 ， 设计选型过程 中驱动 电动机功率过大 也是导致减速器高速轴断裂的主要原因之一 。 1 ． 2 电动机选型裕度过大的影响 随着我国火电厂数量的不断增加 ， 因煤堆 比重 、 超载运行等原因， 输煤胶带机 电动机功率偏小 、 减速 器发热等方面的案例不断增多。所以， 不少使用单 位 、 建设单位根据运行过程中的电流和减速器温度检 测数据 ， 要求设计单位增大电动机功率。但电动机功 率过大， 会对胶带机其余部件产生一系列影响。 1 ． 2 ． 1 胶带机启动冲击力过大 由于胶带机的惯性质量是一定的， 根据牛顿第 二定律可知 ， 电动机的功率裕度过大 ， 会导致电动机 在启动过程 中对胶带输出的圆周力过大 ， 直接反应 就是胶带机 的启动加速度过大 。在满载启动的情况 下， 会对减速器、 滚筒、 滚筒支架、 拉紧单元以及胶带 等产生过大 的启动惯性冲击力 。 收稿 日期 2 0 1 2 1 01 0 1 ． 2 ． 2 限矩型耦合器规格偏大 限矩型耦合器的规格通常根据电动机的功率和 转速等参数来确定 ， 若 电动机功率过大 ， 可能会导致 耦合器规格加大。规格加大后耦合器质量会增加， 更重要 的是耦合器充液量不匹配 ， 也会导致减速器 高速轴 的径 向荷载大 比例增加。 1 ． 2 ． 3 制动器规格偏大 火电厂胶带机制动器多采用高速轴液压推杆制 动器 ， 制动器规格的确定需要参考耦合器标准制动 轮直径。因耦合器规格偏大 ， 可能导致制动轮和制 动器规格偏大。制 动器制动能力偏大 ， 会直接导致 胶带机在停车 尤其是满载情况下紧急停车 过程 中对尾部滚筒及支架 、 拉紧单元 、 头部滚筒及支架 、 减速器等部件产生过大的冲击。 1 ． 2 ． 4 部件能力的匹配性分析 胶带机各组成部件应根据胶带机的主参数及计 算结果进行合理 的匹配。提高个别部件 的规格 ， 其 余部件则相对薄弱。减速器高速轴处于高速旋转、 受径向疲 劳荷载较 大、 直径最小等诸多不利 的运行 条件下 ， 因此破断的几率最高。如果提高减速器 的 规格 ， 滚筒 、 滚筒支架及基础 、 拉紧单元 、 胶带接头等 环节将成为相对薄弱的环节， 增加了设备的投资和 运营成本。 1 ． 3 电动机功率裕度选择建议 综合我国多个 已投产电厂 西南 、 东北 以及西北 等地区 的输煤胶带机实测运行数据， 对电动机相关 参数的选择提出了如下建议， 供设计单位参考。 1 ． 3 ． 1 模拟摩擦因数．厂 的取值 栈桥 廊道 内的输煤胶带机模拟摩擦因数可 取 0 ． 0 2 3 ， 北方 堆场内露天胶带机 的模拟摩 擦因数 可取 0 ． 0 2 5 。 1 ． 3 ． 2 驱动单元的机械效率 7 7 7 7 1 叼2 叼3 “q 4， 下转第 6 7页 第 1 2期 任真， 等 脱硝废弃催化剂金属氧化物的回收利用 6 7 前火电机组的装机量来计算， 到2 0 1 5 年每年至少有 2 7万 m 的催化 剂 需要 进 行废 弃处 理 ， 利 润 可达 8 ． 7 4 8亿元。 目前 ， 废弃催化剂 回收利用技术 已完成 了实验室验证工作 ， 正在进行产业化应用研究 ， 相信 该技术的成熟发展 ， 将为我 国的环保产业做 出更大 的贡献。 参考文献 [ 1 ] 张洁， 马骏彪 ， 胡永峰， 等． 选择性催化还原法烟气脱硝 关键技术分析[ J ] ． 华电技术， 2 0 1 0 ， 3 2 1 2 7 1 7 4 ． [ 2 ] 孙海峰， 杨广春 ， 高景玉． 延长 S C R脱硝催化剂使用寿命 的措施探讨[ J ] ． 华电技术， 2 0 0 9 ， 3 1 1 2 1 9 2 1 ． [ 3 ] 中国华电集团公司． 中国华电集团公司火电厂烟气脱硝 技术导则[ M] ． 北京 中国水利水电出版社， 2 0 1 0 ． [ 4 ] H J 5 6 2 --2 0 1 0 ， 火电厂烟气脱硝工程技术规范选择 [ 5 ] 李晓芸 ， 蔡小峰． 混合 S N C RS C R烟气脱硝工艺及其应 用[ J ] ． 华电技术 ， 2 0 0 8 ， 3 0 3 2 2 2 5 ． [ 6 ] 周玉新 ， 杨天翠 ， 郭嘉 ， 等． 撞击流反应 一沉淀法制备纳 米氧化锌[ J ] ． 化学工程， 2 0 0 8 ， 3 6 5 5 8 6 1 ． [ 7 ] 周玉新 ， 张娟， 李哲伦， 等． 撞击流反应 一沉淀法制备纳 米碳酸锶[ J ] ． 化工矿物与加工， 2 0 0 8 7 81 0 ． [ 8 ] 电联统计信息部． 中电联发布全 国电力工业统计快报 [ E B ／ O L ] ． 2 0 1 2 0 l一1 3 [2 0 1 2 0 82 2 ] ．h t t p ／ ／ t j ． e e e ． o r g ． c n ／ t o n g j i ／ n i a n d u s h u j u ／ 2 0 1 2 0 l一 1 3 ／ 7 8 7 6 9 ． h t m 1 ． 编辑 白银 雷 作者简介 任真 1 9 6 2 一 ， 女， 陕西合阳人 ， 生产技术部副主任 ， 工 程师， 从事火电厂脱硫、 脱硝、 除尘和环保管理方 面的工作 E ma i l h b r e n z h s i n a ． c o m 。 丛晓蓉 1 9 5 9 一 ， 女， 辽宁瓦房店人， 高级工程师， 从事 性催化剂还原法[ s ] ． 技术管理方面的工作 E - m a i l c o n g x r c h e c ． c o m ． c n 。 o●0● ● ● 0●◇● o●0●o0 ●- ， ● ● ●o● ●◇●● ● ◇● -t 0 ●- ●o●0●0● ●● 0●0●-t -0 ●- 0●0● ●0● ● ● ●◇●0●0● 0●- 0 ●-- ● ● 0● ●◇● 上接第6 4页 式中 7 。 为低速联轴器效率， 0 ． 9 8 ； 7 7 为减 速器效 率 ， 0 ． 9 6 ； 叼 为 限矩 型耦 合器效 率 ， 0 ． 9 6 ； 叼 为多驱动不平衡系数， 单驱动取 1 ． 0 0 ， 多驱 动取 0 ． 9 6 。 因此， 电厂输煤胶带机驱动单元效率为 0 ． 8 7～ 0． 9 0。 1 ． 3 ． 3 功率裕度 根据上述参数得到电动机的计算功率后 ， 在 留 有适当余量的情况下， 向上选择最近的功率档确定 电动机功率即可 ， 不必再向上调档。 2 胶带选型的裕度分析 2 ． 1 胶带使用寿命分析 在正常情况下， 多层胶带的使用寿命不应低于 5 年。但在胶带速度较高、 胶带机长度较短、 滚筒直 径偏小、 胶带张力偏大、 运行维护不到位等诸多因素 的影响下， 胶带的寿命会大大缩短， 导致胶带出现分 层、 接头断裂、 胶带层无规律横向断裂等现象， 在选 型不够准确的情况下会加剧胶带的损伤。 2 ． 2 胶带选型的裕度分析 输煤胶带机多采用聚酯 尼龙 或帆布 胶带 ， 标 准规定胶带 的安全系数为 1 0～1 2 ， 使用条件恶劣及 要求特别安全时应大于 1 2 。但 安全系数过大 可能 导致胶带疲劳寿命降低。 胶带是由上下盖胶和多层聚酯 尼龙或帆布 相互叠加在一起来承担拉力， 完成物料的输送。胶 带机在运转过程中， 当胶带通过滚筒时 ， 由于胶带内 部各层的弯曲半径不相同， 造成外层胶带承受额外 的拉力， 内层胶带承受额外 的压力。胶带经过滚筒 后恢 复平直状态 ， 内部各层 之间 的受 力恢复均衡 。 胶带每缠绕一个滚筒 ， 就承受一次附加的弯折作用 力。每台胶带机包括头部滚筒、 尾部滚筒、 拉紧滚 筒 、 头尾增面滚筒以及拉紧改 向滚筒等多个滚筒 ， 因 此 ， 胶带在频繁的弯折作用力下 ， 疲劳寿命随着胶带 强度的增加、 层数的增多而降低， 尤其是难燃胶带、 含防撕裂网等刚度较大的胶带更为明显。 2 ． 3 胶带选型建议 考虑到胶带接头效率 ， 通常输煤胶带的芯层数 量不宜小于 4层 ， 当层数大于或等于 6时， 建议校核 滚筒直径及 比压或采用钢绳芯胶带。 3 结束语 作者总结了火力发电厂输煤胶带机运行中遇到 的部分问题和解决方法 ， 针对部件选型 匹配性 问题 提出了一些建议， 供其他单位设计输煤胶带机时 参考 。 参考文献 [ 1 ] 机械工业部北京起重运输机械研究所． D T I I 型固定式带 式输送机设计选用手册 [ M] ． 北京 中国冶金工业出版 社 ， 1 9 9 4 ． [ 2 ] G B 5 0 4 3 1 2 0 0 8 ， 胶带机工程设计规范[ S ] ． 编辑 刘芳 作者简介 刘天军 1 9 6 6 一 ， 男， 宁夏中宁人， 高级工程师， 从事散 料输送工程技术方面的工作。 王立波 1 9 7 2 一 ， 男， 河北唐山人， 高级工程师， 从事散料 输送工程技术方面的工作 E m a i l w a n g l b c h e c ． c o m． c n 。