第三章 给煤系统教材.docx
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第三章给煤系统教材
第三章给煤系统
第一节系统概述
3.1.1输煤系统介绍
1、汽车缝隙式煤槽到煤场：
汽车缝隙式煤槽叶轮给煤机1号A、B带式输送机2号A、B带式输送机7号带式输送机斗轮机堆取料机煤场。
2、汽车缝隙式煤槽到原煤仓：
汽车缝隙式煤槽叶轮给煤机1号A、B带式输送机2号A、B带式输送机3号A、B带式输送机一级筛分、破碎系统（粗碎室）
4号A、B带式输送机二级筛分、破碎系统（细碎室）5号A、B带式输送机6号A、B带式输送机犁煤器原煤仓。
3、煤场到原煤仓:
煤场斗轮机堆取料机7号带式输送机3号A、B带式输送机一级筛分、破碎系统（粗碎室）4号A、B带式输送机二级筛分、破碎系统（细碎室）5号A、B带式输送机6号A、B带式输送机犁煤器原煤仓。
4、输煤系统是给煤仓提供质量和数量满足要求的煤质。
汽车来煤要经过两级筛分和两级破碎。
本工程燃料主要来源于美锦能源集团有限公司所属的六个洗选煤公司的煤矸石、洗中煤及煤泥。
年耗煤量253.83×104t。
设计煤种的混烧比例煤矸石：
洗中煤：
煤泥为0.5：
0.3：
0.2；校核煤种的混烧比例煤矸石：
洗中煤：
煤泥为0.5：
0.1：
0.4（煤泥烘干，成块后与洗中煤、煤矸石一起通过细粒碎煤机）。
3.1.2给煤系统介绍
给煤系统是将破碎后的原煤（粒度范围dmax=9mm,d50=1500μm）经输煤皮带进入炉前的原煤仓，然后经落煤管由给煤机送入锅炉的八个给煤口，送入炉膛燃烧。
每台锅炉的原煤供给系统由4个原煤仓、8台给煤机供应。
每个原煤仓对应2台给煤机，每台给煤机相对独立，6台给煤机的给煤量可以满足锅炉满负荷运行。
采用微机控制称重式计量给煤机，可对入炉煤进行精确计量；给煤机驱动电机采用变频调速电动机，可随时调节给煤量。
原煤供给系统采用正压给料，冷一次风机将密封空气送至给煤机，以防止炉膛内的高温烟气反窜入给煤系统污染环境和烧坏给煤机皮带。
锅炉采用炉前8点分布式给煤，每炉8台给煤机沿炉膛宽度方向均匀布置，给煤流量按每个给煤点均分，使单台给煤机故障造成的不均衡大为降低。
第二节技术规范
2.1煤斗设计要求
序号
项目名称
单位
设计煤种
校核煤种
1
每台炉煤斗数
个
4
4
2
单个煤斗几何容积
m3
421.5
421.5
3
原煤计算比重
t/m3
1.06
1.08
4
计算充满系数
0.85
0.85
5
单个煤斗有效容积
m3
358.3
358.3
6
单个煤斗储存量
t/个
379.8
387.0
7
锅炉BMCR负荷燃煤量
t/h
251
307
8
BMCR负荷煤斗储煤小时数
h
6.2
5.4
2.2耐压称重式给煤机
给煤机
型号
CS2024-HP
出力范围（t/h）
5～50
电机功率（KW）
4
给煤距离（mm）
17200
电机型号
B014110
密封风温度
常温
清扫电机型号
S014210
清扫电机功率
0.55
生产厂家
上海发电设备成套设计研究院
密封风压（Pa）
>500
密封风风量（Nm3/min）
10
第三节给煤机结构
给煤机由机座，给料皮带机构，链式清理刮板称重机构，清煤及断煤信号装置，润滑及电气管路及微机控制柜等组成，如图3-2。
图3-1给煤机外观图
图3-2给煤机结构
（1）
图3-2给煤机结构
（2）
1、机座由机体，进料口和排料端门体，侧门和照明灯等组成。
机体为一密封的焊接壳体，能承受0.34Mpa的爆炸压力，符合美国防火协会规范（NFPACode,B5F）的要求。
机体的进料口处设有导向板和挡板，使煤进入机器后能在皮带上引成一定断面的煤流，所有能与煤接触的部分，均以OCr18Ni9不锈钢制成。
进料口排料端门体用螺钉紧密压紧于机体上，以保持密封。
门体可以选用向左或向右开启。
在所有门体上，均设有观察窗，在窗内装有喷头，当窗孔内侧积有煤灰时，可以通过喷头用压缩空气或水予以清洗。
具有密封结构的照明灯，供观察机器内部运行情况时照明使用。
2、给料皮带机构由电动机、减速机、皮带驱动滚筒、张紧滚筒、皮带支撑板以及给料胶带等组成。
给料胶带带有边缘，并在内侧中间有凸筋，各滚筒中有相应的凹槽，使胶带能很好地导向。
在驱动滚筒端，装有皮带清洁刮板，以刮除粘结于胶带外表的煤。
胶带中部安装的张力滚筒，使胶带保持一定的张力得到最佳的称量效果。
胶带的张力，随着温度和湿度的变化而有所改变，应该经常注意观察，利用张紧拉杆来调节胶带的张力。
在机座侧门内，装有指示板，张力滚筒的中心，应调整在指示板的中心刻线。
给料皮带机构的驱动电动机采用特制的变频调速电动机,型号B014110，功率为4kW，通过变频控制器，组成具有自动调节功能的交流无级调速装置，能在较宽广的范围内，进行平滑的无级调速。
给料皮带减速机为圆柱齿轮及涡轮两极减速装置，涡轮采用油浴润滑，齿轮则通过减速箱内的摆线油泵，使润滑油通过蜗杆轴孔后进行润滑，蜗轮轴端通过柱销联轴器带动皮带驱动滚筒。
3、断煤信号装置安装在皮带上方，当皮带上无煤时，由于信号装置上挡板的摆动，使信号装置轴上的凸轮触动限位开关，如图3-3。
从而控制皮带驱动电机，或起动煤仓振动器，或者返向控制室表示胶带上无煤，这由用户根据运行系统的要求而定，断煤信号也可提供停止给煤量累计以及防止在皮带上有煤的情况下定度给煤机。
堵煤信号装置安装在给煤机出口处，其结构与断煤信号装置相同，当煤流堵塞至排出口时，限位开关发出信号，并停止给煤机。
4、称重机构位于给煤机进料口与驱动滚筒之间，3个称重托辊表面均经过仔细加工，其中一对固定于机体上，构成称重跨距，另外一个称重托辊，则悬挂于一对负荷传感器上，皮带上煤的重量信号由负荷传感器送出。
经标定的负荷传感器的输出讯号，表示单位长度上煤的重量，而测速发电机输出的频率信号，则表示为皮带的速度，微机控制系统把这两者综合，就可以得到给煤机的给煤量。
在负荷传感器及称重托辊的下方，装有称重校准量块。
给煤机工作时，校准量块支承在称重臂和偏心盘上而与称重辊脱开，当需要定度时，转动校重杆手柄使偏心盘转动，称重校准量块即悬挂在负荷传感器上，从而检查重量讯号是否准确。
链式清理刮板供清理给煤机机体内底部积煤用，在机器工作时，胶带上粘结的煤通过皮带清洁刮板刮落，胶带内侧如有粘结煤灰，则通过自洁式张紧滚筒后由滚筒端面落下，同时密封风的存在，也会使煤灰产生，这些煤灰堆积在机体底部，如不及时清除，往往有可能引起自燃。
5、刮板链条由电动机通过减速机带动链轮拖动。
带翼的链条，将煤灰刮至给煤机出口排出。
链式清理刮板推荐随着给料皮带的运转而连续运行。
采用这种运行方式，可以使机体内积煤最少。
同时，连续清理可以减少给煤率误差。
连续的运转，也可以防止链销粘结和生锈。
清理刮板机构驱动电动机采用精确的电子式电流继电器进行过载保护，当清理刮板机构过载时，在电流继电器作用下最后切断电动机供电电源，使减速机停止转动。
6、密封空气的进口位于给煤机机体进口处的下方，法兰式接口供用户接入密封空气用。
为防止炉膛内烟气反窜到给煤机而烧坏给煤机皮带，必须从一次风机出口的冷风道上引出一股冷风到给煤机和落煤槽，作为密封风来保护给煤机。
给煤机密封风进口设置在进煤端（密封风压>500Pa，单台风量10NM3/min），落煤管密封风进口设置在闸板阀的下方。
7、机器的润滑除减速机采用润滑油浸油润滑外，其余润滑均采用润滑脂。
机器内部的润滑靠利用软管接至机体外，所以不需打开机器门体即可进行润滑。
8、电气接管采用软管装置，电缆线在软管内进入机体，并保持机体的密封。
9、给煤机微机控制柜装在机器本体上，在柜内装有电源开关，可以切断机器电源。
10、微机控制柜内除装有微机控制系统必须的微机控制板、电源板、信号转换板，变频控制器外，还装有热过载保护的磁力启动器以及变压器、熔断器与继电器等。
微机控制柜柜门表面，装置着微机显示器键盘以及开关SSC和FLS。
第四节给煤系统工作原理
物料（原煤）经由输送计量皮带输送时，称重装置自动检测到皮带机上的物料重量（作用于称重传感器），产生一个正比于皮带载荷的电压重量信号并送入称重仪表。
同时称重仪表接收由速度传感器传来的皮带运行速度信号，经运算得出瞬时流量值和累积重量值。
通过连续不断地比较设定值与瞬时流量值，并随时连续不断地调节皮带运行的速度，因此，可使物料流量总是稳定地跟踪设定值（给定值），从而达到均匀、连续、稳定进料的目的。
当给煤机启动时，由DCS或由给煤机自身输出一个信号系统，迅速打开进口闸阀，出料口闸阀，系统自动运行；当系统收到停车指令时，迅速关断进料口阀门，截断物流，延时，待物料不再卸料时迅速关断出料口闸阀，达到阻止热风回流的目的。
当清扫器收到启动信号时，给煤机底部的链式刮板输送机将对残留的飞灰和散落物料进行清扫。
系统对运行过程中断带、断料、堵料、温度、跑偏等信号进行实时检测，当有故障出现时会输出一个报警信号，提供给电气系统作为控制或指示用；或提供给DCS。
第五节空气炮
5.1空气炮的用途
空气炮（别名高能破拱助流器、清堵器）是防止和解除各类型料仓、料斗的物料起拱、粘仓闭塞等现象的专用装置，广泛使用于建有料仓、料斗、输送管道的厂矿企业，代替了人工捅捣，压力喷吹、炸药爆炸、机械震动、滑磨板等一些效果差、不安全且耗资大的破拱助流方法。
安装空气炮不仅降低了劳动强度，确保了生产安全，而且提高了经济效益。
图3-4空气炮控制与安装图
5.2空气炮的工作原理及各部位的功能
5.2.1工作原理：
空气炮是利用气压的压差原理实现放炮的，先将压缩空气贮于钢制炮体中，使炮体内的气压达到0.4-0.8MPa时，通过电动式（或PLC控制式）使气动元件操作打开快速排气阀（或电磁阀），造成活塞瞬间后移或模碗变形。
空气成螺旋气流以超音速喷出，产生强大冲击波。
起到破拱助流的效果，这样往复连续工作。
空气炮的排气方式有缸套活塞式和模碗式两种。
5.2.2各部件的功能
（1）炮体：
贮存空气用。
（2）支腿或吊环：
固定空气炮用。
（3）放水孔：
日久天长炮体内可能积存水分及油污。
拧下丝堵可将其污物排出。
（4）安全阀：
是弹簧式安全阀，启开压力为0.4-0.8MPa（用户可自调）。
如气源有可靠的安全阀,则炮体上的安全阀可取消。
（5）活塞：
采用尼龙66或铝合金制造，并有活塞环将其密封，活塞采用复位缓冲弹簧，以防止物料进入活塞及炮体内。
模碗是采用橡胶泥龙丝及化学原料制成的，起着活塞钢套的作用。
（6）电磁阀：
它是空气炮动作的主要元件，可根据用户需要进行配置。
（7）橡胶石棉密封垫：
起到压紧密封作用。
（8）密封面：
将炮体内部的排气管端面用专门工艺装备进行研磨，具有良好的密封性能。
图3-5空气炮外观
5.3操作及控制
1、控制是靠操纵按钮来完成的,自动控制系统靠空气炮控制仪执行。
一个安全自动化的系统，操纵更多的空气炮,用一个固定的定时信号发生装置控制每台空气炮，自动地按预定间隔时间放炮。
控制系统也可以采用可编程式控制器（PLC）对整个工艺系统进行控制。
如需人工操作，运行人员依据操作面板上的按钮，对空气炮系统进行顺序控制，也可对单个空气炮进行单独操作。
图3-6空气炮控制箱
2、操作人员启动空气炮并运行后，PLC根据预先编制的程序由空气炮自动控制仪发出信号开始启动第一台空气炮，PLC延迟一定时间再开始下一循环控制。
所有延迟时间均可在线随时调整。
控制装置同样具有手动控制功能，操作人员切换至手动后，就可以手动启动各个电磁阀，相应空气炮启动。
3、具体而言本控制系统具有三种控制方式；
程控自动方式：
可实现顺序时间控制条件反射控制。
并可实现时间设定操作功能，使操作人员可根据实际情况灵活控制各设备开启与关闭时间，达到最理想的效果。
微机软手操作：
操作人员在远方微机房BOP网络，通过鼠标（或键盘）可对每一个参与程控设备的炮体启动或关闭进行一对一手动操作。
就地硬手操作：
是就地在控制柜上通过操作按钮进行。
第六节煤斗疏松机
6.1输送机的介绍及工作原理
目前国内火力发电厂原煤仓大都是水泥、钢、水泥钢混合式结构、其结构形状基本相同，上部呈方行，圆柱体，下部呈方锥、圆锥及双曲线。
上口大，下口小，上口进料，物料自上而下靠自重下落。
下落的物料由于在锥形容器内流动，故愈向下流动，面积愈小，对物料本身就形成挤压，增加方锥形四个直角摩擦系数，这是造成堵塞的主要原因。
另外物料的水分含量，粗细度比，温度变化，物料在容器内存放时间长短，容器壁与煤摩擦系数大小及闸截门结构等都是堵塞的原因。
堵塞后的形状，大致分为拱状、抛物线状，个别呈鼠洞状等。
堵塞的部位，多数在煤闸门上口1.5M以内，在这个范围内某处开始粘结薄层物料，粘结后增大摩擦力，然后朝轴向与径向延伸，逐步增加厚度，最终形成不同形状而堵塞，造成断流。
图3-7疏松机的结构
疏松机由断料信号器、电气控制柜、液压站、液压油缸、疏松拉杆组成。
该产品是以电机为动力源，通过双向齿轮泵输出压力油，经油路集成送至油缸，转换为高强度液压力，实现活塞杆的往复运行。
抽动藏壁内的疏松机（中型刮板器），进行疏通工作，如果活塞杆所处力超过调定的输出力或抽拉到终点时，电机仍在转动，油路中是油压增高至设定的限额，则溢流阀就会迅速准确溢流，实现过载保护、安全可靠。
6.2疏松机的控制方式
控制方式有三种：
手动、定时、自动。
当原煤斗出现堵煤现象时，疏松机应能以手动、定时、自动三种控制方式的任意一种投入运行，直到疏通完毕。
手动方式是作为调试或检修用，当自动失灵后，人为的操作可以运行“手动”即就地人工操控。
定时方式是整个煤斗的疏松机定时顺序动作。
自动方式是当发生堵煤或给煤机上煤层明显减少时能自动启动（来自DCS指令）。
6.3我厂疏松机的配置
疏松机安装于煤斗内壁，液压站安装于煤仓间运转层。
疏松的高度，自煤闸门上侧法兰起向上不小于3.3m。
每个煤斗配有2套疏松装置，由一套液压站控制；疏松机共32套，液压站共16套。
第七节除铁器
1、除铁器，是一种能产生强大磁场吸引力的设备，它能够将混杂在物料中铁磁性杂质清除，以保证输送系统中的破碎机、研磨机等机械设备安全正常工作，同时可以有效地防止因大、长铁件划裂输送皮带的事故发生，亦可显著提高原料品位。
按其卸铁方式又可分为人工卸铁、自动卸铁和程序控制卸铁等多种工作方式，由于使用场合和磁路结构不同，形成了各种系列的产品。
图3-8带式除铁器
2、电磁除铁器是一种用于清除散状非磁性物料中铁件的电磁设备，一般安装于皮带输送机的头部或中部。
通电产生的强大磁力将混杂在物料中的铁件吸起后由卸铁皮带抛出，达到自动清除的目的，并能有效地防止输送机胶带纵向划裂，保护破碎机正常工作。
图3-9电磁除铁器
3、我厂的除铁器
6台B=1200mm自冷式永磁带式除铁器，单级除铁效率≥95%；3台B=1200mm自冷式电磁盘式除铁器，单级除铁效率≥95%
自冷式永磁带式除铁器B=1200mm安装在1号转运站、一级碎煤机室及二级碎煤机室内带式输送机头部和上方，并挂在双轨四吊点的电动双轨组合行走架下。
自冷式电磁除盘式铁器安装在6号带式输送机中部和7号带式输送机进入2号转运站内的平直段上方。
第八节带式输送机
8.1介绍
带式输送机，俗称"皮带输送机"。
目前输送带除了橡胶带外，还有其他材料的输送带（如pvc、PU、特氟龙、尼龙带等）。
带式输送机由驱动装置拉紧输送带，中部构架和托辊组成输送带作为牵引和承载构件，借以连续输送散碎物料或成件品。
带式输送机是一种摩擦驱动以连续方式运输物料的机械。
主要由机架、输送带、托辊、滚筒、张紧装置、传动装置等组成。
它可以将物料在一定的输送线上，从最初的供料点到最终的卸料点间形成一种物料的输送流程。
它既可以进行碎散物料的输送，也可以进行成件物品的输送。
除进行纯粹的物料输送外，还可以与各工业企业生产流程中的工艺过程的要求相配合，形成有节奏的流水作业运输线。
8.2工作原理
带式输送机主要由两个端点滚筒及紧套其上的闭合输送带组成。
带动输送带转动的滚筒称为驱动滚筒（传动滚筒）；另一个仅在于改变输送带运动方向的滚筒称为改向滚筒。
驱动滚筒由电动机通过减速器驱动，输送带依靠驱动滚筒与输送带之间的摩擦力拖动。
驱动滚筒一般都装在卸料端，以增大牵引力，有利于拖动。
物料由喂料端喂入，落在转动的输送带上，依靠输送带摩擦带动运送袋卸料端卸出。
图3-10带式输送机
图3-11我厂的带式输送机
8.3我厂的基本参数
序号
宽度（mm）
速度（m/s）
出力（t/h）
角度
缓冲床台数（双路）
清扫器数量（单路）
1（双路）
1200
2.5
1000
0
2台头部1台空段
2（双路）
1200
2.5
1000
14.3°
4
2台头部2台空段
3（双路）
1200
2.0
800
16～0°
2
2台头部2台空段
4（双路）
1200
2.0
800
17～0°
4
2台头部2台空段
5（双路）
1200
2.0
800
17.7～0°
4
2台头部2台空段
6（单路）
1200
2.0
800
0°
4
2台头部2台空段
7（单路）
1200
2.5
1000
0～16°
2台头部3台空段
第九节碎煤机
9.1碎煤机介绍
碎煤机是一种带有破碎环的冲击转子式破碎机，破碎环吊带在随转子一起旋转的悬轴上，破碎环随转子作旋转冲击运动，而且还有绕悬轴自旋运动；破碎过程是通过破碎环的两段工作来完成。
当物料进入破碎腔后，在第一段旋转的破碎环冲击破碎。
在第二段，落在筛板上的初碎颗粒，受破碎环挤压进一步破碎，同时通过筛孔排出。
少量不能被破碎的物料则进入废料室，而后定期从废料室清除。
出料粒度的调节是通过更换不同规格的筛板来实现的，转子与筛板之间的间隙，可根据需要通过调整机构进行调节。
环锤式碎煤机主要是靠冲击作用来破碎物料的.破碎过程大致是这样的,物料进入破碎机中,遭受到高速回转的锤头的冲击而破碎,破碎了的物料,从锤头处获得动能,从高速冲向架体内挡板,筛条,与此同时物料相互撞击,遭到多次破碎,小于筛条之间隙的物料,从间隙中排出,个别较大的物料,在筛条上再次经锤头的冲击,研磨,挤压而破碎,物料被锤头从间隙中挤出.从而获得所需粒度的产品.。
图3-12环锤式碎煤机原理图
可逆锤击式碎煤机，双侧装备带有破碎板的壳体和可逆运行的转子，实现正反两个方向转动，相当于两个破碎设备在一台机器内工作，当所破碎的物料从一定高度经入料口垂直进入旋转锤头轨道时，它首先被锤头破碎，被锤头击碎的物料依靠在锤头锤击过程中获得的动力，冲向对侧的破碎板产生第二次破碎，然后落到筛板上收到锤头的剪切，挤压，研磨以及物料与物料之间的相互碰撞击打作用进一步破碎，并透过两侧筛孔及底部排料口排出所需粒径的合格产品。
该设备转子在顺时针方向上运行一定时间后（一般为8-24小时），反方向逆时针运行同样长的时间，这样即保证了槌头端面的锋利，又保证了两侧壳体上的破碎板，筛板磨损均匀一致。
图3-13可逆锤击式碎煤机原理图
图3-14可逆锤击式碎煤机外形图
图3-15可逆锤击式碎煤机内部图
9.2我厂的参数
我厂的筛碎系统布置为二级破碎、二级筛分。
一级破碎为环锤式碎煤机，入料粒度≤300mm，出料粒度≤30mm。
双路配置，配置数量：
2台。
环锤式碎煤机安装于粗碎煤机室内，与环锤式碎煤机相关的带式输送机运输系统出力为Q=800t/h，皮带带宽1200mm。
二级细碎为可逆锤击式碎煤机，入料粒度≤50mm，出料粒度≤9mm。
双路配置，配置数量：
2台。
可逆锤击式细粒碎煤机安装于细碎煤机室内，与可逆锤击式细粒碎煤机相关的带式输送机运输系统出力为Q=800t/h，皮带带宽1200mm。
第十节叶轮给煤机
叶轮给煤机是火力发电厂缝隙式煤沟中不可缺少的主要设备。
它可沿煤沟纵向轴道行走或停在一处将煤定量、均匀连续地拨到输煤皮带上。
叶轮给煤机按传动方式可分为上传动和下传动，按结构形式可分为桥式和门式，按给料方式或分为单侧和双侧两种。
叶轮给煤机主要由驱动装置、叶轮传动装置，行车传动装置、电气控制及机架组成。
产品采用变频调速。
我厂厂内从卸煤装置到锅炉房原煤斗的运煤设备采用DTⅡ（A）型固定带式输送机。
电厂燃煤采用汽车运输，年运量约253.83×104t。
受卸设施为：
汽车来煤采用自卸汽车自卸或普通车人工卸煤。
煤场设备安装一台DQ800/1000·30斗轮堆取料机。
叶轮给煤机安装于缝式煤槽下，向1号带式输送机配煤，叶轮给煤机采用桥式叶轮给煤机，叶轮给煤机采用下传动，生产能力300～1000t/h，燃煤粒度≤300mm，燃煤水份4.35%，每路带式输送机配3台叶轮给煤机，整个输煤系统共设置6台，左装3台；右装3台。
输煤系统采用集中程序控制与就地操作相结合的控制方式。
图3-16叶轮给煤机
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