环式卸煤机撒煤问题及解决方案探讨

牛军燕，岳新喜

（华电郑州机械设计研究院有限公司，郑州　450015）

环式卸煤机撒煤问题及解决方案探讨

牛军燕，岳新喜

（华电郑州机械设计研究院有限公司，郑州450015）

针对环式卸煤机在卸煤时，出现2种情况的撒煤现象，通过结构优化和理论计算，提出针对这2种问题的解决方法。这些方法将在以后的环式卸煤机撒煤问题方面体现出极大的应用价值。

环式卸煤机；撒煤；解决方案；理论计算

0　引言

环式卸煤机与原煤筒仓配套使用，主要用于新建、扩建、改建的火力发电厂，可以解决筒仓堵煤、配煤问题，同时节约占地、减少环境污染，是电厂输煤系统中理想设备。

环式卸煤机主要由犁煤车、卸煤车、卸煤器、水平定位轮、落料斗、密封罩、驱动装置、电控系统等组成。犁煤车和卸煤车均由电机减速机拖动，犁煤车具有工频和变频2种运行方式，2车运行速度不同，方向相反。当犁煤车运转时，位于筒仓底部的犁煤器把煤从筒仓环式缝隙中犁下，落到运行着的卸煤车上，继而卸煤器把卸煤车上的煤犁到落煤斗中，直落到下层皮带输送机上。2台卸料器分别与下层皮带输送机相对应，并可切换［1］。根据需要，通过交流变频器调节犁煤车速度，可以改变落到卸煤车上煤的多少。然而，随转速的增大，卸煤车上的煤也逐渐增厚，在离心力的作用下，将造成卸煤车承煤盘边缘漏煤［2］。同时，卸煤车上的煤需要通过卸煤器的作用把煤卸到落煤斗里，此时，卸煤器角度的确定与卸煤车转速、卸煤器高度、煤的堆积角、卸煤车宽度等因素有关。卸煤器角度确定后，需确定落煤斗开口大小。开口大，一方面浪费材料，另一方面有时会因为空间太小布置不下；开口小或不合适，也会造成落煤斗外撒煤现象。为了解决卸煤车和落煤斗外侧撒煤现象，可通过优化结构和理论计算的方法，彻底解决撒煤问题，供环式卸煤机在解决撒煤问题方面参考。

1　卸煤车承煤盘撒煤问题及解决方案

以国网能源哈密煤电有限公司大南湖#2煤矿SHX2600/30型环式卸煤机为例，在调试阶段，由于出力要求大，不仅上层犁煤车转速提高，犁煤爪角度改变，同时卸煤车也要相应的提高转速。随着速度的提高，不仅卸煤车承煤盘上的煤层增厚，而且在离心力的作用下，煤会向承煤盘两侧移动，这样，卸煤车内外侧密封罩下端的橡胶板在煤的挤压下会出现撒煤现象。撒煤势必造成环式卸煤机周围工作环境的严重污染。

针对上述漏煤撒煤问题，发现原来的内外侧密封都是采用橡胶板与卸煤车实现软密封，由于承煤盘是6块箱型梁拼接而成，这样不论是单块箱型梁还是拼接后的整体都会因为焊接变形等原因不能保证承煤盘的平面度［3］。而密封罩是固定在筒仓上的，这样当承煤盘上的煤在离心力的作用下势必挤压橡胶板出现漏煤现象。改造前的密封罩如图1所示。

图1　改造前的密封罩

改造后的密封罩如图2所示。在内外侧密封罩内侧分别焊接1圈与密封罩成角度为0°～20°的耐磨板，并适当地加大了承煤盘的宽度，这样，在煤下落的过程中尽量保证煤落到承煤盘的中心，在离心力的作用下向外侧移动时由焊接的2块环形板阻挡，从环形板下端出去的煤粉就很少了，外侧还有双层橡胶密封板密封，彻底解决了承煤盘外沿向外侧撒煤的问题。

2　落煤斗处出现的撒煤问题及解决方案

国网能源哈密煤电有限公司大南湖#2煤矿SHX2600/30型环式卸煤机在调试初期，出力达不到要求，究其原因，发现犁煤车犁下来的煤随着卸煤车转到卸煤器处时发生堵煤现象，即在卸煤器板前端堆积很多煤，但不能自动落入卸煤器外端的落煤斗里，严重影响了出力。通过改变上层犁煤盘的转速、犁煤器的角度以及卸煤器与承煤盘的角度后出力达到了要求，但是从承煤盘的煤落入落煤斗时，出现了撒煤现象，即部分煤撒到了落煤斗外面［4］。

落煤斗外出现撒煤现象将造成环境污染等问题，给现场运行人员造成很大的不便。针对这些问题，不得不找出1个通用的数学算法来解决这个问题［5］，落煤斗工作状态如图3所示。

算法的原理概述如图4，图5所示。图中：圆环的2个边缘为卸煤盘的边缘；BC表示卸煤器；LBC为卸煤器长度，即B，C两点间的间距。假定EC为冲击到卸煤器上的最边缘的一股煤流且方向是垂直于直径AB的，CD为煤流撞击到卸煤器最边缘后反射的路线，α为卸煤器与落煤斗的夹角。经过C点向BD引垂线，垂足为F点，C，F两点间的间距为L1，LBD为B，D两点的间距。

图4　模型示意图1

图5　模型示意图2

当45°＜α≤90°时，由图4可知，必须保证落煤斗的最小宽度≥LBD，所以

当0°≤α＜45°时，由图5可知，必须保证落煤斗的最小宽度≥LBD，所以

而L1可以近似取承煤盘的宽度。所以不论何种型号的环式卸煤机，不论出力要求大小，落煤斗的宽度都与承煤盘宽度有关，极限值即为承煤盘宽度，不论任何型号的环式卸煤机，只要承煤盘宽度确定了，那么落煤斗开口最小也得保证大于承煤盘宽度。该算法模型简单，应用较广，为以后的环式卸煤机确定落煤斗宽度，解决撒煤问题提供了理论参考。

3　结束语

本文针对一直以来环式卸煤机承煤盘外和落煤斗处造成的撒煤现象，提出了2种改进方法。一种是通过加宽承煤盘后在内外侧密封罩里焊接1圈挡板，起到了导流和密封的作用；另一种是适用于任何型号环式卸煤机确定落煤斗宽度的理论算法，该法模型简单，适用性强。通过以上几方面的处理，筒仓环式给料机撒煤问题得到了很好的解决，密封作用良好。这些方案适用于任何型号、任何筒仓内单环或者双环环式卸煤机解决撒煤问题。为以后的设计和改进提供一定的参考借鉴作用。

［1］北京起重运输机械研究所，武汉丰凡科技开发有限公司.带式输送机设计手册［M］.北京：冶金工业出版社，2003.

［2］谢武杰.环式给煤机的优化改造［J］.华电技术，2011，33（10）：54-56.

［3］李晓霞.密封与输煤机械转机防尘［J］.黑龙江电力，2009，31（2）：131-134.

［4］韩建斌，胡健，程文光.双环式给煤机的改进设计［J］.华电技术，2010，32（11）：24-25.

［5］王太辰.中国机械设计大典［M］.南昌：江西科学技术出版社，2002.

（本文责编：齐琳）

TP242

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1674-1951（2016）09-0052-03

2016-05-23；

2016-09-01

牛军燕（1984—），女，河南安阳人，工程师，工学硕士，从事机械设计及结构计算方面的工作（E-mail：niujy@hdmdi.com）。

岳新喜（1964—），男，河南新乡人，高级工程师，从事输煤设备设计及研究方面的工作（E-mail：yuexx@hdmdi.com）。