技术中心售后服务

技术中心

您当前的位置:首页 > 服务平台 > 技术中心

3-DEM转运点技术落料管设计理念介绍

信息来源:湖北凯瑞知行科技有限公司     作者:设计研发部     发布时间:2017-12-07     浏览次数:863次

在皮带机运输过程中,因卸车卸船、储存、筛分破碎等各种工艺要求及厂区布置条件等限制,需要经过多次转运。而作为胶带运输机三类部件的落料管是完成输送系统转运过程的核心部件。落料管设计布置不合理,将会造成散货输送行业胶带运输机运行跑偏、撒煤等不良后果,以及产生诱导空气量过大、粉尘污染等一系列问题。为了克服上诉问题,我司通过多年的验证和实际的应用,克服了各种各样的工况,从而总结出一套行之有效的落料管设计理念。

一、设计目标

a. 通过3-DEM转运点技术实现物料方向的可控性;

b. 通过3-DEM转运点技术实现所有物料的汇集;

c. 通过3-DEM转运点技术尽可能的减缓物料的速度,并同时保证物料的对中。

从而显著改善堵料、诱导风大、磨损快等问题。


二、理念介绍

1. 头部集流导流装置

此装置能够接收物料、能够汇集物料并改变物料的运行方向,使物料能够按照设计确定的方向以均匀的形状流体方式进入下级管道。通过丝杆调节物料和受料处的角度,尽可能的减小物料与受料点的角度,从而减小物料对此装置的冲击;

2. 流线型落料管

通过截面形式的改变,把物料通过面改为U型截面,可有效的改善冲击性堵料的问题,并能够更好的控制物料的流动方向;通过缩短物料通过面的宽度,能够使物料汇集物料,并能够调整物料使其对中下落。

摘 要: 

火力发电厂输煤系统在燃煤转运过程中,经常出现因落煤点不正引起胶带运输机跑偏的问题。目前设计选用的落煤管截面偏大,不能使煤流对准受料胶带机中心线,从而产生侧向力引起胶带跑偏。经分析计算,提出目前在设计选用落煤管截面尺寸时可采用缩小落煤管截面并改变其截面形式和出口形状,可以使转运煤流尽量趋于受料胶带机中心线,可以从根本上解决因落煤点不正引起的跑偏问题。

在火力发电厂燃煤运输过程中,因卸车卸船、储存、筛分破碎等各种工艺要求及厂区布置条件等限制,需要经过多次转运,才能将合格的燃煤送入原煤仓中。而作为胶带运输机三类部件的落煤管是完成运煤系统转运过程的核心部件。落煤管设计布置不合理,将会造成火力发电厂胶带运输机运行跑偏、洒煤等不良后果,以及产生诱导空气量过大、粉尘污染等一系列问题。

1、胶带运输机跑偏问题

胶带运输机跑偏是指胶带运输机运行时胶带中心线脱离运输机中心线,偏向一侧。胶带运输机跑偏可造成胶带边缘与托辊脱离,甚至与机架磨擦,导致胶带过早损坏,使输送过程中的燃煤散落,给生产和运行带来严重的危害。影响胶带跑偏的因素很多。

1.1 设备制造方面,如在胶带加工过程中,胶带中心线不是一条直线、带芯受力不均等都可造成胶带运输机跑偏。此类问题随着胶带加工技术改进和完善,基本上可以得到解决。

1.2 安装调试造成胶带跑偏的原因是托辊和各滚筒轴线与胶带运输机中心线不垂直,使胶带在运转受到横向推力、胶带运输机中间架不是一条直线、胶带接头粘结时,粘结不正。

1.3 胶带运输机运行时,清扫器清扫不干净,造成煤粉粘结在滚筒上,使滚筒的半径不等,胶带受力不均,造成胶带跑偏。

1.4 在已建成的火力发电厂输煤系统中,按照工艺要求或厂区地形限制设置两条胶带运输机垂直相交转运的,因落煤管设计、布置不合理,煤流偏向胶带一侧,从侧向冲击胶带,使胶带受力不均,即通常所说的落煤点不正,是造成胶带运输机跑偏的重要原因。胶带运输机跑偏严重的会使燃煤沿途洒落,到处煤尘飞扬,运煤人员整天清理,冲洗,甚至因煤量大而堵塞排污泵,给电厂安全生产和文明生产造成很大危害。

火力发电厂输煤系统两条胶带运输机垂直相交转运是不可避免的,缩小现有的落煤管管径,改变与垂直相交受料的胶带运输机前的落煤管形状,使转运的煤流尽量集中于胶带机纵向中心线是一个值得探讨的问题。

2、落煤管截面尺寸的设计选用

2.1 火力发电厂输煤系统落煤管都是用热轧普通钢板与耐磨钢板焊制而成的,目前设计选用的断面尺寸如表 1所示。


表1 落煤管设计选用的断面尺寸


2.2 通常落煤管断面积F的计算公式如下:

式中,

Q-胶带运输机输送量,t/h;

V0-煤在煤管中的流动速度,约为2~4m/s;

r0-煤的堆积密度,t/m³;

Φ-充满系数,约为0.3~0.35.

《DTI型固定式带式输送机设计选用手册》中给出了“带速V、带宽B与输送能力Iv的匹配关系"。同时根据目前设计推荐选用的各种带宽对应的带速,查得输送能力关系如表2所示。


表2:带式输送机带速、带宽与输送能力的匹配关系

2.3 落煤管的管径主要与煤的流量、粒度、散料特性有关,而煤的流量是决定其通流面积的主要因素。在满足煤流量的前提条件下,还要考虑煤粒度的因素。目前,火力发电厂燃用的大量燃煤基本上是煤矿以各种方式生产的原煤,或者是未经特殊加工的煤,火电厂对煤矿生产的煤粒度没有严格要求。为了防止大块煤进人电厂燃料系统,保证给料、受料设备的正常运行,在火电厂的火车、汽车等各受卸装置上设置了煤蓖,设置翻车机的煤蓖孔为350mm×350mm,卸煤沟等设置的煤蓖孔为300mm×300mm。

考虑输煤系统出力(流量)和同时有3个大块煤在同一截面上不堵卡,顺利通过落煤管,目前的落煤管截面积都可以满足运行要求,但都偏大。经过研究各种规格胶带运输机推荐用带速和最大输送量,考虑充满系数与不考虑充满系数的条件,分别计算落煤管断面积。使计算出的落煤管断面积与目前设计选用的落煤管断面积相比较,同时考虑来煤粒径(小于250mm)因素的影响,按现在设计配置的落煤管缩小一个档级的通流面积是完全可行的。火力发电厂燃煤从入厂到筛分、破碎前的环节较少,多数转运环节在筛分、破碎之后。而对于这部分转运的煤,其粒径都小于30mm,也就是说落煤管的通流面积仅与流量有关系,不用考虑大块燃煤可能产生堵卡落煤管的因素。而筛分破碎后的煤,通过目前设计的转运落煤管,流通面积就显得太大了,使煤流在落煤管内所受的约束很小。由于煤流初速度和落差产生的冲击力,以及较大的落煤管截面,使煤流在下落过程中趋向于胶带运输机中心线的机会很少,从而产生对受煤胶带的侧向冲击力,就是通常所说的落煤点不正,导致该胶带运输机跑偏。

2.4 为了更清楚地了解设计选用的落煤管流通面积与胶带输送机各种带宽最大物送能力所需的流通面积的关系,首先在理论上计算不考虑充满系数和考虑充满系数所需要的流通面积,再与现行设计选用的落煤管通流面积相比较,计算结果如表3所示。


表3:理论计算与设计选用的落煤管流通面积比较(单位:㎡)
注:表中充满系数取0.3

从表3计算结果可知,设计选用的落煤管流通截面积比实际所需要的流通截面积,富裕量大。而表3中不考虑充满系数计算的流通面积,其中计算采用的基本数据一输送能力,也是比通常设计计算的输送能力大许多。在这种条件下,现行设计选用的落煤管流通截面积比不考虑充满系数的实际流通截面积大4-7倍。从而可以看出,火力发电厂输煤系统燃煤经筛分破碎后(不用考虑大块煤堵卡因素)转运所需要的落煤管,可以比现行设计选用的落煤管断面尺寸缩小两个档级。

3、结论

3.1 经上述分析和计算,目前火力发电厂输煤系统转运燃煤设计选用的落煤管,流通面积偏大。尤其对于垂直相交转运受煤的胶带运输机,因前段落煤管截面积偏大,可产生使煤流偏离中心位置的侧向冲击力,使胶带跑偏,甚至洒煤。可减小落煤管截面尺寸,使煤流尽量对准受料胶带中心。

3.2 从燃煤入厂开始到筛分破碎前,转运环节的落煤管截面尺寸可以按目前设计选用的落煤管缩小一个档级尺寸进行设计选用。

3.3 燃煤经筛分破碎后,转运环节的落煤管截面尺寸可以按目前设计选用的落煤管缩小两个档级尺寸进行设计选用;同时对于垂直相交转运的受料胶带运输机前的落煤管,可在保证通流面积不变的前提下,将弯管与导料槽相接的正方形断面设计成沿受料胶带方向狭长的矩形断面,尽可能使转运煤流对准受料胶带中心线。火力发电厂输煤系统落煤管设计经改进后,可以从根本上解决由于落煤点不正引起的胶带跑偏问题。

安源项目3-DEM转运点技术方案说明


左图为T1转运站落料管的设计方案,此方案在弯头以上截面为1100×1100;以下把截面改为1100×750,截面积为0.82,并在垂直段,不会存在堵料显现,另外把落料管出口的中心偏离导料槽中心80mm。 此方案的目的是为了更好的汇集物料,减小粉尘的扩散,提高导料槽的密封等级,并调整物料落点的位置,使料点对中,避免因为料点不正造成皮带跑偏的问题。


另外,出口处已做扩容设计,防止堵料。

华能玉环电厂煤仓间改造


此电厂改造为2012年项目,带宽B1400,使用至今从未堵煤,也未出现跑偏现象,改造之前粉尘浓度高达100mg/m3,改造后到达6mg/m3, 此改造方案也是在弯头以下做收口处理,从而调节煤流下落的方向,并能起到汇集物料,减少诱导风的产生。

华能长兴电厂新建项目


此转运站落差高达17m,带宽1600,系统额定出力2100t/h,也是在弯头以下做缩小截面设计,从而汇集物料,纠正物料方向,此站点自从投运以后未出现任何问题。


此图为EDEM离散元仿真软件仿真后的效果图,可见适当的减小落料管截面积不会造成堵料现象,在项目的实际投运中也的确如此。