輸煤皮帶導料槽的密封改造

張 軍，司俊龍

(中電投河南電力有限公司開封發電分公司，河南 開封 475002)

1 機組簡介

中電投河南電力有限公司開封發電分公司2×600 MW機組于2007-09-10開工建設，是河南省首批“上大壓小”項目，1號、2號機組分別于2008-12-17和2009-02-27完成168 h滿負荷試運行并移交試生產。

機組輸煤系統共有6段13條帶式輸送機，雙路設置(除煤倉間3路皮帶外)，一路運行，一路備用，并具備雙路系統同時運行的條件。輸煤系統以貯煤場為界，從翻車機室到貯煤場為卸車系統；貯煤場到主廠房煤倉間為上煤系統，采用B＝1 200 mm、ν=2.8 m/s、Q=1 120 t/h皮帶機。

機組輸煤系統導料槽是與皮帶機配套的老式導料槽，密封效果差，可靠性低。下面以4號皮帶為例，對導料槽的密封改造進行簡要分析。

2 老式導料槽密封技術分析

2.1 老式導料槽的技術分析

老式導料槽型號為防溢裙板雙層密封96典煤型式，導料槽頂部為弧形，增加了導料槽的容積，有利于降低誘導風壓力，出口配備防塵擋簾。根據設計，導料槽的周邊應能隨壓力或吸力的變化自動調節相應的密封壓力，保證良好的氣密性，使導料槽內部與外界完全隔絕，保證抽風除塵的效果。

導料槽防溢裙板橡膠采用雙層彈性密封，與輸送皮帶有良好的接觸，裝有固定活扣，使安裝、維修較為簡單方便。防溢裙板選擇廈門珀挺公司的產品。橡膠材料的技術特性要求如下：

材質：聚氨酯復合材料TPU-EK；

抗拉強度：≥150 N/cm2；

伸展性： 500 %；

硬度：（60±5）°；

阿克隆磨耗：＜0.035。

2.2 老式導料槽的使用情況

目前，全廠輸煤系統各級轉運站均采用老式的雙層密封導料槽，在實際使用中導料槽不僅不能起到節能環保作用，而且自身磨損情況也十分嚴重。其根本原因是不能做到在導料槽與輸煤皮帶之間進行嚴格密封。老式導料槽與輸煤皮帶之間采用橡膠裙板相貼封閉，實際封閉效果很差，只能起到遮擋作用。當輸煤皮帶運行時，由上級皮帶落入下級皮帶的煤塊在重力作用下會產生很強的沖擊力，使下級皮帶發生彈性振動，致使橡膠裙板和皮帶之間出現間隙，煤渣、煤粉由此間隙濺出。由于導料槽全段不能嚴格密封，皮帶漏粉點多，也造成除塵器吸塵效果不好，無法捕捉全部揚塵。因此當輸煤系統運行時，整個轉運站煤粉飛揚，最后有一部分落在地面和設備上，形成了積粉，留下火災隱患；另一部分隨空氣自然漂逸，對環境造成嚴重污染。

老式導料槽裙板封閉方式不僅封閉效果不好，而且還會嚴重損傷運輸皮帶。由于導料槽與輸煤皮帶相貼封閉，造成實際運行中裙板與皮帶相切磨，燃煤中的矸石和碎煤塊極易卡在裙板和皮帶之間，加劇了對皮帶的磨損。在經過一段時間的運行后，輸煤皮帶邊緣容易被縱向切磨出2道深溝，大大縮短了皮帶的使用壽命，同時也增加了皮帶在運行中出現分離、絞斷的設備事故隱患。

此外，老式導料槽由于密封不嚴，運行中粉塵污染嚴重，不僅污染了環境，而且對皮帶值班員的身心健康造成了極大威脅，長期在此環境中工作極易使職工得塵肺病。

2.3 4號皮帶的運行現狀

4號皮帶尾部導料槽全長16 m，布置在碎煤機下部，落煤差最大達14 m。4號皮帶運行中皮帶尾部揚塵大，撒煤情況嚴重，且時有導料槽皮子脫落后卷入皮帶等異常現象發生。

有關檢測單位對4號皮帶尾部粉塵污染情況進行監測發現，4號皮帶尾部平均接觸粉塵濃度為66.0～132.0 mg/m3，已超出人員容許接觸的粉塵濃度數倍。

為解決老式導料槽的種種弊病，提高設備的可靠性，減少粉塵污染，急需對導料槽進行改造。公司經過考察，決定首先在4號皮帶尾部進行全密封導料槽的改造。

3 全密封導料槽技術分析

目前，國內較為流行的全密封導料槽是滑板式封閉導料槽。該導料槽是將傳統的皮帶機的兩側托輥去掉，改用自潤滑超高分子滑板(摩擦系數約為0.07～0.11)，實現了側滑板對皮帶的連續支撐。由于保留的底部水平托輥承擔著物料的大部分重量，因而側面皮帶與滑板之間的摩擦力雖然很小，但同樣起到了密封的作用。滑板式封閉導料槽復合式防溢裙板與滑板組成的特殊結構，將皮帶夾在中間，從而能夠有效阻止粉塵泄漏，達到導料槽的密封效果。

(1) 全密封導料槽裝置可做到嚴格密封，主要是對常規輸送機的承載分支進行了根本性的改造：使用高強度低摩擦阻力的UHMW-PE材料制成的板材，取代槽型托輥的兩側托輥，托住皮帶兩邊，使皮帶兩邊得到連續支撐；保留中部托輥，并且加裝側板和頂板，從而形成一個連續的封閉的物料輸送通道；在落料部位的皮帶機兩側上部加裝橡膠壓板，并在托輥下部設有加強支撐。

由于皮帶兩側有托板的支撐和側板的間隔，從根本上防止了輸送物料的大量拋撒，因而全封閉式皮帶輸送機能夠有效防止物料粉塵對環境的污染。

(2) 兩側托板是全封閉式皮帶機導料槽的關鍵部位，也采用高強度、低摩擦系數的高分子材料。托板選用U-PE1000進口超高分子聚乙烯板，超高分子量為1 000萬，耐磨性能良好、摩擦系數為ASTMD0.065、厚度為20 mm。

(3) 高分子U-PE托板主要技術性能指標如下：

① U-PE阻燃性能:氧指數為17.1 %；

② 熱傳導系數：0.8～0.92 in/ft2h。

(4) 為了更好地除塵，應充分發揮吸塵器的作用。可在導料槽裝置內，分段設置密封擋塵簾，遮擋在入口、出口處溢出的煤塵，將密封裝置內的煤粉分2次集中用吸塵器吸走，形成二級吸塵，這比當前的吸塵效果更好。

(5) 落煤沖擊時產生的粗、細粉會在瞬間被沖擊氣流蓬起，并且形成一定的氣壓，這時為了更好地使粗、細粉順氣壓回流、分離，在改造后的導料槽裝置和落煤斗之間安裝回粉管，以起到減壓、平衡和分離粗、細粉的作用。

(6) 改造后的導料槽裝置可根據煤源情況安裝自動水噴霧裝置，在一級皮帶處設置煤流開關，在落煤斗內設置噴霧嘴。當上級皮帶來煤時，推動煤流開關開啟， 電磁閥打開，噴霧嘴噴水霧；當煤流斷流時，開關自動復位關閉，停止噴水霧。通常情況下，由于煤源長年略有潮濕，此裝置可以不設。

(7) 新式導料槽安裝刮刷組合式清掃器。當輸煤皮帶卸煤返程時，皮帶上會粘結一些余煤，這些余煤在返程過程中會由于皮帶振動而散落在輸煤棧道內。安裝刮刷組合清掃器，對皮帶余煤的刮刷比老式的刮板更清潔，可減輕余煤散落程度。刮刷清掃器采用配重式自動補償方法，不損傷皮帶，而且更換毛刷、刮板的操作簡單。

4 技術改造施工方案

此次改造采用了江蘇時創機械設備有限公司生產的全密封導料槽。公司在2011年10月對4號甲皮帶進行改造，全部改造工期共耗時7天，改造費用需12萬元。

改造的主要工作是拆除原普通型導料槽，將其更換為全密封導料槽。經研究，決定首先在工作環境最差、污染最嚴重的4號甲皮帶進行導料槽改造。計劃通過此次改造提高導料槽的密封性能，保證誘導風沿著內側向前流動，導料槽內的外側不會處于正壓狀態，消除物料對外側密封的沖擊，有效地防止導料槽粉塵外泄，抑制粉塵外揚和撒料現象。

(1) 在落料口出口處加裝導流板，可以有效緩沖因落煤差形成的沖擊，減少對皮帶的損傷；同時將煤流導流到皮帶機中間，避免因落料點形成的皮帶跑偏。

(2) 通過對導料槽頂部適當擴容，增大粉塵的擴容面積。同時設置多道PU阻風簾，規律懸掛多棱膠條吸塵單元，在降低誘導風速的同時吸附粉塵。

(3) 在導料槽內部加裝水噴霧裝置，使噴出的水霧作用在粉塵上，加濕粉塵或使粉塵吸附在水滴表面，使其質量增加并在重力作用下被捕捉下來，從而達到抑塵效果。

5 導料槽技術改造后的成效

(1) 根據以前的運行經驗，輸煤皮帶在運行1～2年后，皮帶與導料槽橡膠裙板接觸的位置磨損就比較嚴重，嚴重的部位需進行更換皮帶處理。更換皮帶的費用為450元/m，成本較高。從導料槽改造后的情況看，減少了皮帶的損傷，延長了皮帶的使用壽命，改造后至今皮帶仍運行正常。

(2) 導料槽改造后不僅沒有增加平時檢修維護的工作量，還解決了煤渣四濺的現象，使輸煤皮帶清潔工作量減少。

(3) 新式導料槽密封效果好，降塵、吸塵效果良好，杜絕了煤粉飛揚的現象，改善了工作環境，有利于職工的身心健康，降低了職業病的發病幾率。

(4) 導料槽改造后，大大提高了節能環保效果、減少了設備維護工作量、延長了皮帶的使用壽命，其綜合效益遠大于改造投資費用，更有利于企業的長遠發展。

6 技術改造的不足之處

該技術改造項目的不足之處在于，新型導料槽防溢裙板的更換比較繁瑣，更換時需要把側板整體拆除，增加了檢修人員的工作量。但更換防溢裙板的周期較長，根據設備設計使用壽命，每年只需更換1次，和原導料槽的維護量相比，總體來說還是減輕了檢修人員的工作量。

7 結束語

4號皮帶導料槽的密封改造項目比較成功，達到了預想的目的，改造后能夠從根本上解決輸煤系統的揚塵、撒煤、皮帶磨損等問題，提高了輸煤系統的運行可靠性，具有較高的經濟價值，值得推廣。公司準備將這一成果在其他輸煤皮帶上進行應用，逐步對其他污染比較嚴重的輸煤皮帶進行導料槽的密封改造，降低輸煤系統的粉塵污染，提高設備可靠性。

1 山西省電力工業局．燃料設備檢修技術[M]．北京：中國電力出版社，1997．

2 電力行業職業技能鑒定指導中心．卸儲煤設備檢修[M]．北京：中國電力出版社，2010.