電廠輸煤系統輸送膠帶失效及對策探討

錢平

摘要：輸送帶是電廠輸煤系統的重要組成部分，在電廠輸煤系統中起著重要的作用。本文介紹了電廠輸煤系統皮帶的主要失效形式，分析了皮帶失效的原因，并提出了相應的改進措施。

關鍵詞：電廠輸煤系統；膠帶失效；失效形式；影響因素；改進措施

中圖分類號：TM621 文獻標識碼：A

1、概述

2007年6月，某電廠一期工程2×630兆瓦機組投入運行，二期工程2×660兆瓦機組2014年4月投入運行。其輸煤系統皮帶機采用DTⅡ型固定式帶式輸送機，其槽角35°，帶寬1400mm，帶速2.5m/s，出力1600t/h。1期工程有15臺皮帶機，合計輸送帶總長約6800m；2期工程新增皮帶機1臺，輸送帶增加約490m。16臺皮帶機除8A，8B的膠帶采用EP300-1400×4（4.5+1.5）型外，其余均為EP350-1400×6（4.5+1.5）型阻燃帶。帶式輸送機是輸煤系統中最重要的設備，其可靠運行直接關系到全廠“口糧”的安全穩定供應。皮帶是帶式輸送機中最昂貴、最耐用的部件，其維護費用占整個輸煤系統材料費用的50%以上。自2009年初以來，電廠因各種原因一直在更換約6000米長的橡膠帶。根據目前EP350-1400×6（4.5+1.5）膠帶的采購價格，電廠總價值超過460萬元左右，是輸煤系統維護成本中支出最大的一筆。據統計，由于各帶式輸送機的運行條件和參數的不同，其使用壽命也有很大的不同，有的只有2-3年，有的可以達到5年以上。例如，帶式輸送機2B的第一個更換周期僅為2年，帶式輸送機3A、5A和5B為3年，而帶式輸送機1A、1B、7A和7B超過5年。隨著二期工程的擴建和調試，電廠日平均運煤能力將達到1.8萬噸，運煤皮帶的磨損量將增大，皮帶的更換周期將縮短。如何提高輸送帶的使用壽命，已成為本廠節能降耗的重要工作。

2、膠帶失效形式

在帶式輸送機中，各部件運行良好，除意外事件的影響和皮帶的質量問題外，通過對我廠之前已更換的舊皮帶的實際損壞情況進行仔細檢查，發現我廠輸煤系統中存在三種主要的皮帶故障模式。（1）故障形式1：輸送帶長期運行，膠帶老化，正常磨損，膠帶整體磨損均勻，膠帶厚度過薄，運行強度不足。（2）失效形式2：距皮帶兩側邊緣300～350mm，槽輪角度位置，膠帶鼓分層現象，膠層破損剝落，輥角位置發生縱向斷裂貫穿。（3）失效模式3：膠帶兩側邊緣250～350mm之間，橡膠表面局部磨損嚴重。部分失效膠帶的聚酯帆布層的芯部磨損為2或3層，這更為常見。

3、輸送膠帶失效的原因分析

3.1輸送帶凸弧段曲率半徑問題

輸送膠帶失效有幾個方面的原因，最主要的原因分析如下：當輸送帶上的凸弧段曲率半徑太小會導致第一種異常失效。提升角度為12°的輸送膠帶容易在槽型托輥夾角位置處出現膠帶損壞，當半徑過小提升角度不夠的情況，容易出現一種中部起拱，它是形成于膠帶的斷面，方向朝上，這樣會導致在膠帶在大約與水平方向35°處出現打折損壞的情況，在凸弧段的膠帶被拉伸形成“W”狀的嚴重變形，這樣會造成一個嚴重的后果就是由于形成“W”狀變形導致該段曲率半徑值變小，引起輸送膠帶上外側與中間部分單位長度的拉力相差變大，使得輸送膠帶在運轉的過程往中間滑，引起中部拱起或起折皺。曲率半徑和托輥槽角決定了單位長度上的拉力值差的大小，因此當槽角逐漸變大，相應的曲率半徑逐漸縮小，這樣會使拱起或折皺現象更加嚴重。

3.2防溢裙板存在的問題

帶式輸送機在運輸煤炭的過程中會出現煤炭灑落的情況，為了減少煤炭灑落造成的原料損失，許多帶式輸送機會安裝導料槽，這個裝置可以解決煤炭灑落的問題，但是同時帶出另一個問題。導料槽會在兩側安裝防溢裙板，通過壓緊操作使兩側防溢裙板壓緊減少物料灑落，其材質為聚氨酯彈性。因為緩沖床和輸送帶之間有大約20mm的距離，如果緩沖床的槽角和以前一樣沒有經過過渡調整，在煤流的沖擊作用之下，出現間隙進一步擴大并且輸送帶局部出現下沉現象而造成煤炭的灑落問題。因此人們會采取壓緊兩側防溢裙板的方法來解決該問題，但是由于材質的問題，防溢裙板產生摩擦力隨著壓緊的壓力增大而增大，會造成靠近防溢裙板部分輸送膠帶磨損嚴重，造成第二種異常失效。還存在一種狀況是防溢裙板插入過深會導致煤流通過輸送帶的橫截面面積減小，在同樣的時間內運輸的煤量降低而降低輸送機的工作效率，因此防溢裙板主要存在這兩個問題。

4、解決輸送膠帶失效的對策分析

4.1對凸弧段托輥組進行改進

針對凸弧段曲率半徑太小造成的膠帶失效問題進行了三次改進工作，第一次改進措施主要是在35°的凸弧段托輥夾角處加裝一個小的托輥，這樣可以減小夾角折損，從而防止曲率半徑變小，但是從實際加裝之后系統運行的情況來看并沒有明顯得解決失效問題，因此進行第二次的改進。這一次的改進主要思路是通過設過渡鋼包膠托輥來解決凸弧段曲率半徑達不到設計要求的問題，這個辦法可以在保證運輸能力的情況下減小槽角的大小，從而實現問題的解決，但是經過計算仍然有改進的空間，因此繼續進行第三步的改進，通過往兩側延伸凸弧段，可以將原來輸送機的機架高度進行降低，從凸弧段兩側向中間逐漸降低機架的高度，從而實現凸弧段曲率半徑的增大，根據實際效果來看，這樣的改進使得膠帶過渡進一步平緩，降低了凸弧段膠帶表面張力差值，減緩了膠帶的異常失效過程。

4.2異常磨損的處理

針對防溢裙板存在的問題可以通過兩個方面來解決，一是改變防溢裙板的材質，將材質由PT-TS改為廢舊膠帶，一方面可以節約成本，另一方面通過改變材質的軟硬來降低摩擦力，減緩對膠帶的磨損，延長輸送膠帶的使用壽命。二是調整防溢裙板的壓緊程度，通過改變壓緊程度降低防溢裙板對膠帶的磨損，一方面對緩沖床進行改進，減小其與皮帶的間隙。另一方面改進導料槽，合理的調整槽傾角滿足了設計流量要求（改進前皮帶機出力1200t/h，改進后皮帶機出力1600t/h），縮短皮帶機運行時間10%左右，減少了堵煤跳停次數和設備磨損，提高了運行效率。

結束語

綜上所述，必須從實際出發，深入分析電廠輸煤皮帶故障的形式、原因，并采取有效措施加以改進，只有這樣才能更好地保證電廠輸煤系統的安全可靠運行，才能進一步降低企業生產成本，提高企業效益。提高經濟效益。

參考文獻

[1]姚瑋倩.電廠帶式輸送機跑偏的原因分析及皮帶選用[J].鍋爐制造，2016，（4）.

[2]中華人民共和國國家能源局.火力發電廠運煤設計技術規程（DL/T5187.1-2004）[S].北京：中國電力出版社，2016.

（作者單位：上海上電電力運營有限公司）