一種可分流通過式犁式卸料器的設計與應用研究

高春生，尹健

（國家能源集團山東石橫熱電有限公司，山東 泰安 271621）

1 犁式卸料器簡介

1.1 犁式卸料器的基本原理

犁式卸料器是廣泛使用在帶式輸送機上的一種卸料裝置，其以電動推桿或電液推桿為動力源，有雙側、右側、左側三種卸料形式，是實現物料精準分配、接卸的關鍵環節。犁式卸料器一般采用電動推桿或電液推桿作為動力源，基本動作原理是：電動推桿縮進，犁頭上抬，承載輥子與其他槽形承載托輥輥子呈同一水平，活動輥子呈槽角狀態；進入正常工作狀態時，電動推桿伸出，一方面通過電動推桿帶動拉桿放下犁頭，同時，通過驅動臂推動托輥架使托輥架上升到卸料高度，活動輥子槽角消失，這樣便進入正常卸料狀態，卸料完成后，再進入原始預備狀態。

1.2 犁式卸料器存在技術瓶頸

目前，無論是雙側、右側、左側哪種卸料形式，卸料時，只能將物料全部卸下，不能同時實現物料接卸與輸送功能（部分物料卸下、部分通過犁式卸料器至下一個卸料點），在火力發電企業輸煤系統應用中犁式卸料器無法實現接卸和上配的同時進行，存在來煤接卸與機組上煤、摻配等互相干擾、制約的問題。比如，根據數字化煤場或精細化摻配程序要求需要對某一特定煤種進行多個煤場的同時存儲或同時分倉上煤控制，目前，設備配置不能實現同時存儲或同時上煤的條件，只能采取延長皮帶機運行時間，單個煤場或單個煤倉分別進行卸料，增加了設備運行時間，單一煤種也很難做到精準堆放或摻配，不利于機組的安全經濟運行。

2 可分流通過式犁式卸料器研究目標及必要性

2.1 原有犁式卸料器改造必要性

近年來，我國電力企業的大力發展，數字化煤場及精準摻燒在火電廠內逐步推廣，對于不同熱值、硫分、揮發分等指標的煤炭接卸、堆放及摻配的要求越來越高，但是，目前作為接卸重要手段的犁式卸料器，無論是雙側、右側、左側哪種卸料形式，卸料時，只能將物料全部卸下，當需要對某一特定煤種進行多個煤場的同時存儲或同時分倉上煤控制時，只能采取延長皮帶機運行時間，單個煤場或單個煤倉分別進行卸料，增加了上煤時間，設備長時間連續運行，不利于機組的安全經濟運行。由于輸煤系統無法實現物料接卸和物料輸配的同時進行，存在來煤接卸與機組上煤、摻配等互相干擾、制約的問題，大大制約了數字化煤場及精準摻配工作的開展。因此，在不增加輸送皮帶機的基礎上，如何提高輸煤系統傳輸的靈活性，對于提升煤場管理水平，保障機組的安全經濟運行顯得十分關鍵，所以，卸料系統的改造與完善也是迫在眉睫。

2.2 可分流通過式犁式卸料器研究目標

通過重新設計與調整布置犁式卸料器犁刀的結構與驅動方式，設計制作一種新型的可分流通過式犁式卸料器，安裝后，既能保證犁式卸料器原有的各項功能，又能實現物料的部分可分流通過性，為實現特定煤種的同時分倉上煤及多個煤場的單一煤種的同時存儲提供設備保障。其技術方案為：對原有犁式卸料器的犁頭及驅動機構進行重新設計，犁頭包括分體結構的犁身和犁尖，犁尖采用V 形擋板，安裝在升降裝置上；犁身包括八字形布置的兩塊擋板，兩塊擋板之間形成煤料輸送通道，犁身位于犁尖沿著煤料運行方向的前面，犁身的兩塊擋板分別連接驅動裝置。將犁頭分為犁身和犁尖并分別控制，使犁煤器可以根據機組的工作狀況調整犁身和犁尖的位置，完成不同的卸料工作，可以實現雙側卸料的同時選擇繼續向前輸料，并具有分流物料流量遠方在線調整功能。

2.3 可分流通過式犁式卸料器研究方法和技術路線

可分流通過式犁式卸料器在原有犁式卸料器基礎上進行了重新設計，增加了分流犁頭框架和分流犁頭，分流犁頭框架包括升降滑輪組，升降滑輪組連接分流犁頭。本系列犁式卸料器保留了原來卸料器的全部功能，同時，增加了物料分流通過的功能。本系列設計的可分流通過式犁煤器包括犁頭，犁頭包括分體結構的犁身和犁尖，犁尖包括V 形擋板，犁尖安裝在升降裝置上；犁身包括八字形布置的兩塊擋板，兩塊擋板之間形成煤料輸送通道，犁身位于犁尖沿著煤料運行方向的前面，犁身連接驅動裝置。犁尖和犁身分離可以使犁煤器根據機組的工作狀況調節犁尖和犁身的位置，完成雙側上料，同時，可選擇繼續輸送煤料，實現分流功能，并能夠通過調整犁尖的高度實現物料流量遠方在線調整功能（詳見附圖）。

可分流通過式犁式卸料器進入正常工作狀態時，第一電動（電液）推桿伸出，一方面通過電動（電液）推桿帶動拉桿放下犁頭，同時，通過驅動臂推動托輥架使托輥架上升到卸料高度，活動輥子槽角消失，這樣便進入正常卸料狀態；進入部分卸料狀態時，犁式卸料器分流裝置在就地或遠方陳序控制第二電動（電液）推桿動作將其打開，部分物料通過分流口進入后方皮帶，部分物料仍在犁刀的作用下卸入料斗或其他位置處。分流卸料完成后，電動（電液）推桿復位，再進入原始預備狀態。具體的工作過程為，將輸送帶布置在平行托輥15，開始輸送煤料，根據機組的工作狀況調整犁身13 和犁尖14 的位置，通過第一電液推桿3 驅動的驅動裝置調整犁身13 的位置，伸縮桿一5 與限位桿21 接觸，犁身13恰好與皮帶接觸，升降裝置控制犁尖14 的升降，并利用限位機構對犁尖14 進行固定，當犁身13 和犁尖14 均降落在輸送帶上，此時，犁式卸料器進行雙側卸料；當犁身13 降落在輸送帶上，犁尖14 升起，此時，一部分物料從兩邊卸下，同時，一部分物料從中間通過繼續向前輸送，犁式卸料器進行雙側卸料，繼續輸料，并且可以通過改變犁尖升降的高度在線調整分流物料流量的大小。

圖1 主結構圖

圖2 主視圖

圖3 俯視圖

2.4 現場應用情況

該套裝置我們設計安裝在國家能源集團山東石橫熱電有限公司輸煤系統14#皮帶機上，14#皮帶機為單路皮帶機，水平布置，帶寬1200mm，帶速2.5m/s，皮帶額定出力1000T/H，該皮帶橫貫石橫公司一期、二期、三期煤場，具備將翻車機及螺旋卸車機接卸的火車煤輸送至二期、三期煤場及供給三期機組上煤的功能。在14#皮帶機中部原有的犁式卸料器為雙側卸料犁煤器，未改造前，經翻車機或螺旋卸接卸的火車來煤在該卸料點要么全部通過輸送至三期煤場或機組用煤，要么全部卸料通過斗輪機排放至二期煤場，運行方式比較單一；2020 年3 月以來，我公司技術人員結合現場存在的問題，提出該創新類型犁式卸料器的設計思路，經過多次制作調整及現場調試，6 月，將此類型犁式卸料器安裝在14#皮帶機中部至二期煤場卸料點處，經過幾個月的試運行，可分流通過式犁式卸料器在不同的卸料方式下，設備各部動作到位，運行平穩，分流卸料比例在線可調，實現了火車來煤在多個卸料點同時卸料的目標，解決了過去長期困擾的煤場排煤與機組上配煤之間的干擾問題，還實現了同一煤種在二期、三期煤場同時存儲的功能，使得接卸煤和摻配煤手段更加靈活、合理。

3 結語

通過對可分流通過式犁式卸料器的研究與應用，重新設計、調整了犁式卸料器犁刀的結構布局與驅動方式，通過增加分流犁尖與調節機構，既能保證犁式卸料器原有的各項功能，又能實現皮帶上的物料的部分可分流通過性，為實現特定煤種的同時分倉上煤及多個煤場的單一煤種的同時存儲提供了設備保障。下一步，我公司計劃對1#、2#、3#、4#鍋爐原煤倉上方的犁式卸料器進行升級改造，滿足多臺機組同時加倉同一煤種的摻配能力。該套可分流通過式卸料系統在不增加皮帶機等設備投資的前提下，能夠有效提升煤場管理水平及機組摻配能力，有力地提升了火電機組的安全經濟運行能力，值得在輸煤系統中推廣應用。