振动筛与滚轴筛在电厂输煤系统中的应用分析

振动筛与滚轴筛在电厂输煤系统中的应用分析

王长虹

（广东省粤电集团有限公司沙角C电厂）

C厂输煤系统由GEC集团总承包设计，设备全套进口，由

分承包商供货、安装和调试；输煤系统沿途经过6个转运站，共

有主设备60台，担负着C厂三台660MW机组的燃煤输送任

务，通过卸煤、存煤、上煤、筛分、破碎、除铁除杂物等过程给原

煤仓提供合格的煤，平均日供煤量1.5万多吨、平均日卸煤量

1.5万多吨，为机组安全、稳定运行提供了保障。

燃料系统在TT5转运塔内布置两台筛分设备，筛分设备作

为输煤系统主要辅助设备，筛分大于30mm煤块并进行分选破

碎的机械，使粒度合格的煤直接送入锅炉原煤仓，筛分下来的

煤经破碎后再送入原煤仓，从而提高破碎机的破碎效率。筛分

设备初次设计使用了偏心振动筛，运行工作15年；二次改造时选用了多轴倾斜式滚轴筛，自2009的改造至今效果良好。

下面针对两种筛分设备在实际使用过程中的问题进行探讨分析。

1振动筛的使用情况

我厂采用的是偏心型振动筛，主要由筛身、筛板和激振器等部件组成。其工作原理为：电动机通过三角皮带带偏心轴旋转，便筛振动，迫使筛网上的煤跳动，从而完成筛分。

1.1振动筛基本参数

振动源双轴偏心块自同步振动器

振幅9~12mm

振动频率800~900c/min

筛分速度900~1000t/h

筛网面积10×2.7=27m2

筛网类型上层橡胶板网

下层不锈钢筋或弹簧钢筋（准8）编织网（共计20块）

筛网固定方式采用两侧钩紧装置

1.2振动筛主要故障频发原因分析及对策

该振动筛在日常运行过程中一直存在如下问题：①下层钢筋编织网两侧固定端支点位置钢筋常发生断裂，影响使用寿命；②筛网压紧螺栓容易松动，特别是中间部位的螺栓松动后，紧固困难。该振动筛采用双轴偏心块自同步振动器，由于重力的原故，其振动力的方向垂直于水平轴线X-X（其中A、B两轴中心高偏差数值很少，所产生的左右摆力可以不计）。振动筛在安装时倾斜一定角度，即筛面倾角α，为保持一定的筛分效率，通常α<25°，筛面设计的反倾角α′=1.06°（如图1）：

∴α+β=90°-1.06°≈89°

KV=K×sinβ/cosα=0.99K≈K

即筛面所受到的抛射强度等于振动强度（如图2）。

由于筛面与振动筛墙板不产生相对纵向位移，所以筛面所受力的方向基本垂直于筛面。因此，振动筛在运行时筛面随之产生上下的振动。

该振动筛设计筛网的固定方式是采用钩紧装置钩紧固定。筛网下设置三根纵向支撑，并使筛面拱起15mm，产生反变形应力，以此减少筛网振动。但是实际上筛网在编织制造时很难做到十分平整，所以仅靠侧面钩紧力量不可能将筛面绷得很紧。因此，反变形予应力就不起多大的作用。另外，在运行中钩紧压板的螺栓有时发生松动，这样筛网在抛射力的作用下产生与振动器频率相同的上下振动，使筛网两侧固定端支点部位长期处于高频的交变应力作用下发生疲劳断裂。

筛网也同时承受下煤的冲击和压力，筛网设计采用的是准8钢筋，网眼尺寸为30×30mm，即每米长度内有33根横向钢筋支撑。

以Q235钢准8计算其屈服力：

σS′=235N/mm2×42∏mm2=11812N/（根）

则每米筛网总的屈服力：

σS′=11812×33=389796N=39.75tf

振动筛在运行过程中，煤层在不断筛分，所以不可能堆积在筛网上，加上筛网下面还有三根纵向支撑，因此筛网的强度足以承受下煤的冲击和压力。

煤层在不断筛分过程中对筛网的磨损对筛网强度产生影响，降低其寿命。但磨损发生的部位，不会集中在筛网的两侧固定端。

腐蚀特别是应力腐蚀开裂、腐蚀疲劳对金属强度影响很大，C厂地处近海湿热地带，煤比较潮湿，筛网两侧固定端会有少量积煤，其中水份和硫份氧化产生稀硫酸及其它硫化物，使该部位钢筋在腐蚀介质和交变应力的联合作用下产生腐蚀疲劳和应力腐蚀开裂直至断裂。

综合上面所分析的各种原因，可以判断筛网在固定端支撑部位逐步发生断裂，主要是振动产生交变应力疲劳和腐蚀所引起。

改进措施：①螺栓、螺帽采用高强度调质钢，并进行热处理；螺纹采用1级细牙，并在螺帽下加装特制的双面楔齿碟形弹簧垫圈。②筛网选用不锈钢中铬、锰、氮系复相钢并以固溶处理，使其具备较高的屈强比、韧性和耐腐蚀性。

但是后期由于振动对钢结构又发生严重安全问题，对振动

摘要：电厂输煤系统筛分设备关系统到能否为锅炉提供合格的粒煤，分析了电厂常用的振动筛和滚轴筛运行中常用故障及分析优

劣。

关键词：筛分设备；振动筛；滚轴筛；

应用

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由于数字机是系统自动存储记录的，所以无需人工手动记录仪器就会自动绘制出距离-波幅曲线，如图8。

通过测试和描绘数字超声波探伤机和模拟超声波探伤机的相同条件的距离－波幅曲线。我们发现数字机所描绘出的距离-波幅曲线不如模拟机的美观，这是因为30mm以内的近场区数据测量的误差大，并且和耦合剂状态、手感、仪器的性能等都有关。在模拟机做出的距离-波幅曲线上可以很直观的读出每一个深度对应的波幅大小，而在数字机上则需从上方的数据区读出。4结论

超声波检测技术已经越来越广泛的应用于现代工业的各行各业中，然而超声波探伤缺陷定性历来是一个疑难问题，至今仍主要依赖于探伤人员的经验和分析判断，准确性比较差。数字式超声波探伤仪的出现为自动缺陷定性提供了可能。通过实验比较了模拟式超声波探伤仪和数字式超声波探伤仪的性能差异，这对于改进仪器性能，提高仪器质量提供了一些参考数据。为改进制造工艺，及时发现故障，保证设备安全、可靠的运行提供了保障。

参考文献：

[1]王仲生.无损检测诊断现场实用技术.机械工业出版社，2002.

[2]郑中兴.材料无损检测于安全评估.中国标准出版社，2004.

[3]全国锅炉压力容器无损检测人员资格鉴定考核委员会编.超声波探伤.劳动人事出版社，1988.

筛的安全运行也构成极大隐患。

2滚轴筛的使用情况

滚轴筛是国内火力发电厂和厂矿较为常用的设备之一。其工作面是由横向排列的一根根滚动轴构成，轴上安装带有齿形的筛片，物料从入料口落下通过转动的滚轴，细粒物料就从筛片间的缝隙通过，大块物料由滚轴带动向末端送入碎煤机进行破碎。

我厂选用的是HGS1816型滚轴筛，安装在TT5转运站。HGS1816型滚轴筛主要由电动机、减速器、轴承座、滚轴、滚轴筛片、旁路换向装置等组成。排列为折线倾斜式，筛面倾角分为15°、10°、5°、0°四级；筛片材质全部采用ZG40Mn2，筛体内部两侧装有耐磨衬板；驱动装置采用单独驱动形式，每根筛轴配有一台减速机，依次间隔左右排列在筛体两边；入料斗位置安装紧急手动挡板，在滚轴筛出现严重故障而无法及时修复时，可以旁路运行，煤流不经过滚轴筛和碎煤机直接落入C7A/B皮带，在最紧急情况下保证锅炉燃煤供应。

2.1滚轴筛基本参数

型号：HGS1816型

额定出力：1800t/h

筛分效率：98%

入料粒度：≤300mm

出料粒度：L≤30mm

轴数：16轴

筛轴转速：79r/m

2.2滚轴筛主要频发故障分析及对策

2009年改造后使用滚轴筛至今，主要故障是联轴器柱销容易断裂，分析原因：为了保护电机在电机和减速器之间选用了软联接，在运行中由于滚轴缠绕杂物或者刚好适中的长条煤块堵住滚轴造成卡死、堵塞，出于保护电机的原因用了软连接；还有减速机渗油，滚轴卡死等易发生的故障，归结到底还是柱销因保护电机的软连接断掉。柱销更换较容易无需改变。

3两种筛分设备小结

振动筛在工作中受到冲击、碰撞等多种力作用，筛板要求抗冲击性好、耐磨。C厂输煤系统振动筛自投运后为了适应安全生产的需要，经过几次改造，遵照循序渐进的原则，按照设计→改造→革新→再设计的顺序进行，先后进行了准8弹簧钢热弯设计的筛板改造、钩紧装置改造、固定螺栓加强、筛体箱板更换等；振动筛在使用过程中经常发生故障，检修周期长、备品费用高、维修维护困难，人力、物力消耗较大，对基础冲击大，现场噪音较大、电耗高，碎煤设备压力大。

滚轴筛其结构简单，筛分效率高效果好，运行平稳、振动小、噪音低、粉尘少、维修简单，对基础负载影响小。但由于现有滚轴筛的结构原理设计问题，比如筛片的间隙和摆布、筛轴数量，筛轴转速，底部清扫器等因素，都会出现滚轴筛出现卡石块和堵煤，尤其是遇到煤质下降，更加剧了这种现象，这种情况可以在底部加装清轴器及改变筛轴布置进行改造而达到满意效果。滚轴筛2009年运行至今，颗粒符合规范要求，扁长型颗粒对磨煤机及相关设备的影响较小；滚轴筛本体振动、噪音、粉尘明显降低，缺陷率极低，通过率较高，碎煤机工作压力骤减，煤流基本从滚轴筛通过。

振动筛和滚轴筛作为现在电厂常用的输煤系统筛分设备，C厂都在现场应用过，从C厂应用过程中反映的问题看，C厂输煤系统筛分设备选型改造为滚轴筛总体改造符合预期，从运行效果来看，滚轴筛要优于振动筛。

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