半無軸變頻螺旋給煤機(jī)的研制與應(yīng)用

馬圣忠 張玉忠 王海全

（棗莊礦業(yè)〈集團(tuán)〉付村煤業(yè)有限公司，山東 微山 277605）

0 前言

循環(huán)流化床鍋爐由于適用煤種較為廣泛在國內(nèi)外發(fā)電企業(yè)應(yīng)用較多，由于循環(huán)流化床鍋爐對(duì)入爐煤要求較煤粉爐低，通常制煤系統(tǒng)設(shè)備比較簡(jiǎn)單，煤的顆粒度及水分較大，因此運(yùn)行中給煤設(shè)備磨損及煤濕堵煤現(xiàn)象較為普遍。

1 常用給煤機(jī)現(xiàn)狀

目前國內(nèi)循環(huán)流化床鍋爐常用的給煤機(jī)械有螺旋給煤機(jī)、埋刮板給煤機(jī)、皮帶給煤機(jī)等。

1.1 有軸螺旋給煤機(jī)

設(shè)備簡(jiǎn)單、價(jià)格低、密封性較好。但存在磨損、較長(zhǎng)螺旋軸易卡死或扭壞等問題。

1.2 埋刮板給煤機(jī)

運(yùn)行穩(wěn)定、不易卡塞、可調(diào)性好等優(yōu)點(diǎn)，但是長(zhǎng)時(shí)間使用密封性較差，煤的水分較大時(shí)運(yùn)行故障率較高，易堵煤。

1.3 皮帶給煤機(jī)

價(jià)格低廉、操作簡(jiǎn)便，在負(fù)壓給煤方式的鍋爐應(yīng)用比較多。缺點(diǎn)是體積較大，易跑偏，設(shè)備維護(hù)量較大，正壓鍋爐中設(shè)計(jì)密封風(fēng)也不能完全避免皮帶損壞。

三種給煤方式在國內(nèi)循環(huán)流化床鍋爐上都有著較廣泛的應(yīng)用，但是都不能很好的從根本上解決設(shè)備磨損較大、煤濕堵煤影響鍋爐安全運(yùn)行的問題。

2 半無軸變頻螺旋給煤機(jī)的研制與應(yīng)用

針對(duì)循環(huán)流化床鍋爐給煤機(jī)使用過程中的易磨損、易堵煤、故障率高為問題，我們對(duì)三種常用給煤機(jī)：刮板給煤機(jī)、皮帶給煤機(jī)、有軸螺旋給煤機(jī)進(jìn)行研究，研制出半無軸變頻螺旋給煤機(jī)，并應(yīng)用于實(shí)踐，在給煤機(jī)的設(shè)計(jì)方面我們采取了以下技術(shù)：

1）針對(duì)有軸螺旋給煤機(jī)較長(zhǎng)螺旋軸易卡死或扭壞的問題，我們采用半無軸螺旋即輸出端為部分有軸螺旋，前端為無軸螺旋、嚴(yán)格控制螺旋軸的長(zhǎng)度等技術(shù)措施。輸出端采用有軸部分增加了輸出端的強(qiáng)度，當(dāng)煤中出現(xiàn)雜物時(shí)不至于扭斷螺旋軸；前端采用無軸段增大了螺旋葉片的空間，當(dāng)煤中有雜物時(shí)大部分可較為順暢的通過，減少了卡住螺旋軸的幾率；螺旋的長(zhǎng)度越長(zhǎng)其運(yùn)行中擺動(dòng)幅度越大，產(chǎn)生的扭矩越大，極易造成螺旋軸薄弱段的損壞，螺旋軸長(zhǎng)度因?yàn)樵O(shè)備安裝位置的局限也不可能減少很多，為此我們嚴(yán)格控制整軸長(zhǎng)度不超過2.9米。

2）針對(duì)給煤機(jī)螺旋葉片磨損嚴(yán)重的問題，我們選用耐磨耐高溫不銹鋼的葉片，最高耐熱溫度可達(dá)1000℃，采用“L“型螺旋葉片設(shè)計(jì)，在確保螺旋軸強(qiáng)度、使用壽命的前提下減小扭矩，提高葉片的使用壽命；螺旋外殼筒體采用304 不銹鋼，并在螺旋筒體下部增加耐磨隔板，提高螺旋外殼筒體的使用壽命；并根據(jù)煤種水分的變化采用前端預(yù)噴水的方法調(diào)節(jié)煤的含水量，既便于輸送又減少了給煤機(jī)螺旋葉片及筒體的磨損。

3）為防止螺旋給煤機(jī)入料口處落煤不暢，我們采用了DN350 不銹鋼管，減少了煤流動(dòng)過程的阻力，同時(shí)為防止蓬煤我們?cè)诓讳P鋼管上安裝了電磁式倉壁振動(dòng)器，解決了螺旋給煤機(jī)入料口的落煤不暢的問題。

4）控制方面我們根據(jù)入爐煤量的設(shè)計(jì)要求，調(diào)整好螺旋給煤機(jī)螺旋葉片的螺距，確保螺旋給煤機(jī)滿足低負(fù)荷和高負(fù)荷運(yùn)行的要求；針對(duì)擺線針輪減速機(jī)容易損壞的情況我們采用“F”系列斜齒輪平行軸型減速箱；采用變頻電機(jī)控制給煤量的大小，一方面控制便于控制，另一方面達(dá)到節(jié)能的目的；另便于觀察落煤情況減少職工的的勞動(dòng)強(qiáng)度我們安裝了攝像頭。

5）針對(duì)給煤機(jī)與爐膛連接處經(jīng)常漏灰不易密封的問題，我們對(duì)給煤機(jī)噴管法蘭進(jìn)行了改造，增強(qiáng)了密封性，同時(shí)使螺旋給煤機(jī)的螺旋軸運(yùn)行中能夠自動(dòng)找中心平衡螺旋軸的受力。

3 改造后獲得經(jīng)濟(jì)效益分析

螺旋葉片、傳動(dòng)裝置、落煤管噴管的設(shè)計(jì)合理完善，經(jīng)過調(diào)試運(yùn)行，充分減少了設(shè)備磨損，增加了企業(yè)效益。

通過改造將延長(zhǎng)給煤機(jī)的使用壽命，減少維修量，每年減少設(shè)備材料費(fèi)、維護(hù)費(fèi)約15 萬元；采用變頻電機(jī)改造，降低運(yùn)行電流7A，配置六臺(tái)給煤機(jī)年運(yùn)行8000 小時(shí)計(jì)算，預(yù)計(jì)改造后的給煤機(jī)年節(jié)電12.768 萬KW·h,改造后解決了煤濕影響機(jī)組發(fā)電負(fù)荷的問題，提高機(jī)組發(fā)電量約1%，年可多發(fā)電192 萬KW·h。年累計(jì)增加效益月117.4萬元，僅需十二個(gè)多月就可收回全部投資。經(jīng)濟(jì)效益非?？捎^。

無軸變頻螺旋給煤機(jī)的安裝提高了鍋爐運(yùn)行的安全性，確保鍋爐的的正常給煤，防止鍋爐因斷煤造成滅火等重大事故的發(fā)生。

4 結(jié)論

無軸變頻螺旋給煤機(jī)的使用從根本上解決了煤濕堵煤需人工處理的難題,有效解決了循環(huán)流化床鍋爐給煤機(jī)磨損及煤濕堵煤影響鍋爐負(fù)荷的問題，減少職工的勞動(dòng)強(qiáng)度，降低了職工勞動(dòng)量，改善了生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)工作環(huán)境，降低了揚(yáng)塵的污染，提高了鍋爐的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

國內(nèi)同類型循環(huán)流化床鍋爐給煤系統(tǒng)均存在著這樣或那樣的問題，若同類型循環(huán)流化床鍋爐中推廣應(yīng)用無軸變頻螺旋給煤機(jī)技術(shù)，一定會(huì)有很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，推廣前景廣闊。

［1］岑可法.循環(huán)流化床鍋爐理論設(shè)計(jì)與運(yùn)行[M].中國電力出版社，1998.

［2］屈衛(wèi)東.循環(huán)流化床鍋爐設(shè)備及運(yùn)行[M].河南科學(xué)技術(shù)出版社，2002.