電廠輸煤系統輸送膠帶失效及對策探討

趙忠彬

摘 要：輸煤系統承擔電廠煤炭運輸任務，輸送膠帶作為其重要的組成部分。隨著運輸煤炭量在增加，輸送膠帶失效也逐漸增多，影響了電廠的日常生產，因此本文主要分析了電廠輸煤系統輸送膠帶失效的形式和起因，并針對這些問題提出改進措施，從而提高電廠輸煤系統的工作效率來確保電廠的生產。

關鍵詞：電廠輸煤系統;輸送膠帶;失效;改進措施

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.02.064

電力是經濟發展的重要推動力，隨著我國近年來社會經濟的迅速發展，人民對電力的需求量也在快速增大，因此需要增加供電強度才能滿足日益增長的能源缺口，為此需要解決電廠輸煤系統輸送膠帶的失效問題來確保電廠生產效率。

1 輸送膠帶失效形式和影響

1.1 輸送膠帶失效形式

電廠輸煤系統包括許多不同功能的設備，其中最重要的就是承擔運輸任務的帶式輸送機。帶式輸送機是運輸煤炭最主要的設備，而該設備最容易損壞就是輸送膠帶。據統計數據表明，輸煤系統每年所花費的維修保養費用一半左右用在輸送膠帶的更換維護上，因此解決輸送帶失效可以大幅度的節省輸煤系統的維保費用，以此來降低電廠的成本投入。

輸送膠帶的設計正常使用壽命，是指皮帶輸送機在無異常磨損的情況下部件良好的情況作業輸送膠帶的使用年限。根據對達到使用壽命的淘汰膠帶進行統計研究來觀察它們的失效情況，表明輸送膠帶大致有以下三種失效形式：（1）正常失效。帶式輸送機不存在機械故障，沒有造成輸送膠帶的異常磨損，由于輸送膠帶的自然老化和正常均勻磨損導致輸送膠帶厚度和強度的降低造成失效。這種失效形式是輸送膠帶達到設計使用壽命的正常失效，是最理想的狀況，這種狀況下輸送膠帶的經濟效能最佳。（2）異常失效。異常失效也有幾種情況，第一種是輸送膠帶出現鼓包分層的問題，導致膠層異常脫落降低膠帶的厚度和強度，大多發生在距離輸送膠帶邊緣300-350mm處，形式為縱向折損貫穿。第二種是輸送膠帶的局部嚴重磨損，為聚酯帆布層芯的磨損，這種情況大多發生在距離輸送膠帶邊緣250-350mm處。第三種是由于輸送帶跑偏導致的膠帶橫向撕裂。

1.2 輸送膠帶失效的不良影響

電力是保證社會經濟發展和居民正常生活的基本需求，根據2017年中國火電行業情況分析表可知，我國的能源結構主要提供為火力發電，其中燃煤發電在火電中占據絕對主導地位，因而燃煤發電效率和總量關系到我國居民的切身利益，電廠輸煤系統作為輸送煤炭的主要設備，其工作效率是電廠生產的保證，因此輸送膠帶失效主要有以下幾個方面的不良影響。第一，輸送膠帶的失效會加大電廠在成本上的支出。根據以往的統計數據表明，某電廠去年一年更換失效輸送膠帶大約為6400m，更換總費用大約為400多萬元，是輸煤系統中開支最大的一項維護費用。因此輸送膠帶的失效會大幅度增加輸煤系統的維修保養費用，導致電廠運營成本的上升，造成電廠和國家的經濟損失。第二，輸送膠帶的失效可能會引起安全生產事故，造成工作人員的傷亡和電廠的經濟損失。輸送交代失效可能會導致膠帶橫向手里產生撕裂，導致煤炭等物料運送中斷，斷裂的膠帶在機器的帶動下有可能會纏繞輸送機引起故障，甚至有可能傷害到現場的工作人員，給電廠和工作人員造成一定的損害。第三，輸送膠帶的失效會引起輸煤系統的停工，導致煤炭等原料供應中斷，影響電廠正常生產，給電廠帶來經濟效益的損失。由以上幾點可以看出輸送膠帶失效無法保證輸送機穩定安全運行，會造成輸送系統無法正常作業，最終影響到電廠的整體生產效率和經濟效益，因此要對其失效原因做出分析并提出解決問題的策略。

2 輸送膠帶失效的原因分析

2.1 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。

2.2 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。

3 解決輸送膠帶失效的對策分析

3.1 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。

3.2 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流量要求，確保輸送機工作效率。

4 結束語

輸送膠帶作為電廠輸煤系統的重要部件，它的失效會帶來一系列的問題，嚴重影響到電廠生產效率，因此通過對輸送膠帶失效形式和原因的分析，可以找到解決這些問題的辦法從而提升設備的運行效能，降低設備在運行生產過程中的異常磨損，對降低電廠運營成本提升企業效益有重要的幫助。

參考文獻：

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