火力发电厂中的环式给煤机

第4期(总第140期)

2007年8月

山　西　电　力

S HA N XI EL ECT RIC P OW ER

No .4(Se r .140)A ug .2007

火力发电厂中的环式给煤机

马红欣,田红莉

(山西电力设备厂,山西太原　300031)

摘要:介绍了环式给煤机的工作原理、使用性能、结构特点及设备出力和驱动功率的计算,论述了环式给煤机在电厂输煤系统中得到应用的原因,并对电厂用环式给煤机的发展趋势做了分析。关键词:环式给煤机;犁煤车;卸煤车;驱动功率

中图分类号:TK223.24 文献标识码:A 文章编号:1671-0320(2007)04-0070-03收稿日期:2007-03-05,修回日期:2007-06-05

作者简介:马红欣(1975-),男,山西临县人,1999年毕业于太

原理工大学机械制造与工艺专业,助理工程师;田红莉(1974-),女,山西翼城人,2007年毕业于北京工业大学机械制造及其自动化专业,研究生。

环式给煤机是大中型火电厂贮煤圆仓中较为先进的输煤设备,该设备安装在储煤筒仓的下部,可均匀定量给煤,并可大范围调整给煤量。当几个筒仓联用时,能够实现优劣煤种的配用,从而提高煤质的综合利用率以及电厂的整体经济效益。采用筒仓环式给煤机能有效改善燃煤电厂煤场占地面积大、易污染环境及无法避免煤的水分增大等问题。

1　结构特点

环式给煤机是一种新型的筒仓给料设备,除具有连续、均匀给料外,还具有给料调节范围大等优点。并能在筒仓下部大面积环行连续给料,这样避

免在筒仓中出现储煤死角引起的自燃现象。它主要是由犁煤车、卸煤车、卸料器、行走导轨、防除尘系统及电气控制系统等部分组成。

犁煤车采用三点同步驱动,使车体受力均匀、转动平稳。采用销齿传动后,因为销轮的轮齿是圆柱销,故与一般齿轮传动相比,它具有结构简单、加工容易、拆卸方便等优点。当个别销齿破毁时,只需个别更换,不致整个销轮报废。同时,每组驱动装置两旁以驱动装置为轴线左右15°角布置两组水平靠轮,能限制车体跑偏,从而保证齿轮与销轮的正确啮合。

卸煤器耐磨钢板采用弧形曲面形状,符合物流曲线,利于出料下煤。卸料器转动轴两端采用滚动轴承,转动灵活可靠,并由电动推杆牵引实现犁体启、闭;两极限位置装有接近式行程开关,限位准

确调整方便,可实现远方集控。

防、除尘系统采用车体全封闭,将所有煤流部分封闭成一密封整体,与车体接触处用胶皮连接,接头处搭接方式根据旋转方向设定。结构如图1所示(单位m m

)。

图1　防、除尘系统结构图

落料口处设有检查门,工作时关闭严实,以防煤粉飞扬。落料口装有导流板,以防散煤、漏煤。

轨道采用分段拼装,轨道下面垫有专用橡胶垫以减小车体振动,压板连接采用长圆孔便于轨道圆度调整,并装有小型档块,当调整合适后将挡块焊

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新技术应用

死,再进行二次灌浆。

2　工作原理及其特点

工作时,在传动装置的驱动下,犁煤车由三点、立式、同步驱动逆时针旋转,同时均匀固定在犁煤车内环的数个犁体,将筒仓缝隙中的煤连续、均匀、定量地犁出,落到下面的卸煤车持煤平台上。卸煤车驱动装置和犁煤车相同,旋转方向与其相反,旋转速度约为犁煤车的3倍,这样较大的相对速度有利于持煤平台上的煤层均匀、连续分布。卸料器横跨卸煤车车体,受煤面与持煤平面垂直,可将卸煤车上的煤卸到指定的落煤管。犁煤车和卸煤车都装有交流变频调速装置,由集控统一控制,通过改变其频率从而改变两车体的转速可方便地调节给煤量。

3　出力计算

3.1　犁煤车出力计算

单个拨料犁每转一圈的煤量可理解为某环形带影阴部分的煤层总量,其断面影阴部分为拨料犁在煤层中的横截面面积,如图2所示。在图3中,α为煤的动安息角,β为煤的静安息角,拨料犁在煤层中的截面为一不规则的四边形,为了计算方便取α=β=45°,截面可认为一平均高为h,长为L的长方形。L=D2-D1+2H ctgα(H由土建设计确定)。故环式给煤机犁煤车每小时的出力为

Q=15πnρhmk[(D2+2H ctgα)2-D21]cosβ,

(1)式中:Q———出力,t/h;

n———转速,r/min;

ρ———密度,t/m3;

h———拨料犁犁体的平均高度,m m;

m———犁的个数,无量纲;

D1———筒仓中间实体直径,m;

D2———筒仓下口直径,m;

α———动安息角;

β———为煤的静安息角;

k———煤层拨落系数,无量纲。

3.2　卸煤车出力的计算

卸煤车承煤平台为一环行体,从犁煤车拨落下来的煤均匀洒落在平台上,其堆积形状如图4所示。其堆积高度可由卸料犁的高度确定,α为煤层的动安息角。为了简化计算可将煤层视为一环行带,其宽度为B,高度为h,为了计算的准确性给定堆积系数k为修正系数,根据一般情况经验数据取k=0.8。

故环式给煤机卸煤车每小时的出力为

图2　

拨料犁在煤层中的横截面面积

图3　拨料犁在煤层中截面图

Q2=60πρmnDBk,(2)其中:Q2———卸煤车每小时所出的力,t/h;

n———卸煤车转速,r/min;

ρ———煤层的密度,t/m3;

D———卸煤车轨道中心直径,m;

B———卸煤车承煤平台宽度,m;

h———煤层堆积高度,m;

k———煤层堆积当量系数,无量纲;

m———同条皮带的卸料器数量,无量纲

。

图4　犁煤车拨落出的煤洒落在平台上堆积形状图

4　驱动功率计算

4.1　犁煤车功率

　P1=F V/μ1μ2=(F1+nF2+F3)V/μ1μ2,(3)式中:F1———车体自重产生的摩擦力;

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