輸煤皮帶跑偏原理及防范措施分析

王 波，李 圣，金光亮

(1.遼寧華電鐵嶺發(fā)電有限公司，遼寧 鐵嶺 110200；2.中國石化撫順石油公司熱電廠，遼寧 撫順 113006；3.中國石化撫順石油公司生產(chǎn)運行處，遼寧 撫順 113008)

輸煤皮帶跑偏原理及防范措施分析

王 波1，李 圣2，金光亮3

(1.遼寧華電鐵嶺發(fā)電有限公司，遼寧 鐵嶺 110200；2.中國石化撫順石油公司熱電廠，遼寧 撫順 113006；3.中國石化撫順石油公司生產(chǎn)運行處，遼寧 撫順 113008)

遼寧華電鐵嶺發(fā)電有限公司二期輸煤系統(tǒng)多次發(fā)生因皮帶跑偏引起的全線停機故障，嚴重影響電廠的生產(chǎn)運行。皮帶跑偏是輸煤系統(tǒng)最常見的故障，其原因是兩側(cè)縱向張力不同而產(chǎn)生側(cè)向力。根據(jù)糾偏原理，加裝了各類糾偏裝置,并采取綜合措施，取得了良好效果。

皮帶輸送機；輸煤皮帶；皮帶跑偏；縱向張力；側(cè)向力；托輥；糾偏裝置

皮帶輸送機是火力發(fā)電廠輸煤的主體設備，通過各段皮帶機接力輸送，構(gòu)成從儲煤場到煤倉間的整個鏈狀輸煤系統(tǒng)[1]。皮帶跑偏是輸煤系統(tǒng)最常見的故障，是指運行過程中皮帶在側(cè)向力作用下，脫離皮帶機中心線，偏向一側(cè)的現(xiàn)象[2-3]。輸煤皮帶跑偏將影響整個輸煤系統(tǒng)的正常運行，其危害包括撒落煤、降低皮帶出力、皮帶損傷、邊緣破損及降低使用壽命、偏離超限停機。嚴重時甚至會導致流煤、堵塞、皮帶撕裂等重大事故[4-5]。由于輸煤系統(tǒng)為鏈狀結(jié)構(gòu)，一旦某段出現(xiàn)問題，將全線停機，嚴重影響電廠的生產(chǎn)運行。

1 皮帶跑偏的原理分析

1.1皮帶跑偏受力分析

皮帶受力示意圖見圖1，F(xiàn)N1、FN2分別為皮帶兩側(cè)縱向張力作用于托輥上的正壓力；Fr1、Fr2分別為托輥作用于皮帶兩側(cè)的摩擦力。正常情況下，皮帶兩側(cè)縱向張力對稱相等，即FN1=FN2、Fr1=Fr2，皮帶位于輸送機中心位置,即O-O與O′-O′重合。如果皮帶右側(cè)縱向張力大于左側(cè)時，即FN1

圖1 皮帶受力示意圖

1.2輸煤皮帶跑偏原因

a. 皮帶頭、尾部滾筒軸線與皮帶機中心線不垂直。這種情況可能是安裝問題或調(diào)整不到位，也可能是在運行過程中，滾筒軸承座固定螺栓及限位調(diào)整螺栓松動造成的。滾筒軸線與皮帶機中心線不垂直，可直接導致皮帶兩側(cè)一松一緊，縱向張力不同。

b. 皮帶機同側(cè)托輥故障偏多。皮帶機在某段長度范圍內(nèi)，同側(cè)的故障托輥偏多，如托輥軸承破損或托輥不轉(zhuǎn)、托輥支架損壞變形等，使皮帶與托輥之間阻力加大甚至滑動，致使該側(cè)摩擦力、側(cè)向力增大。不但導致皮帶跑偏，還能嚴重損傷皮帶，這類故障運行現(xiàn)場最為常見。

c. 落煤點偏離輸送機中心線。由于燃煤煤種、粒度和濕度差異較大，儲量也存在波動，致使落煤點偏離皮帶機縱向中心線，其沖擊力直接轉(zhuǎn)變?yōu)槠?cè)向力，同時形成偏載，甚至導致整段皮帶全線跑偏。

d. 輸煤皮帶接縫不正。皮帶硫化接頭的接縫與其縱向中心線垂直度不夠，直接導致皮帶兩側(cè)松緊不一，運行時出現(xiàn)側(cè)向力而跑偏。

e. 其他綜合因素。皮帶跑偏有時是個別點的單獨或綜合因素造成的。例如個別滾筒、托輥積煤、襯膠及表面破損、清掃器工作狀況欠佳及角度、位置不正等，均可造成皮帶兩側(cè)縱向張力不等，出現(xiàn)跑偏。

2 糾偏裝置原理分析

輸送皮帶出現(xiàn)跑偏，是其運行過程中產(chǎn)生側(cè)向力所致。因此，控制皮帶跑偏就應該采取措施，減少皮帶側(cè)向力。

2.1調(diào)整托輥組軸線傾角對皮帶的影響

圖2 托輥組軸線偏轉(zhuǎn)時皮帶受力示意圖

2.2兩側(cè)托輥前傾對皮帶的影響

在槽形托輥組中，3個托輥的軸線在同一平面，且與皮帶表面垂直，皮帶中心線與輸送機縱向中心線重合，兩側(cè)托輥受力對稱相等。當皮帶向右側(cè)跑偏時，若將A、B兩側(cè)面托輥軸線向皮帶運行方向傾斜β角度(見圖3，由O-O線轉(zhuǎn)為O′-O′線)，此時，皮帶給兩托輥的作用力就會因接觸長度不同而不等。如圖3所示，B托輥接觸長度大于A托輥，則FA

圖3 托輥前傾作用力示意圖

3 防范跑偏措施分析

3.1采用糾偏裝置

糾偏裝置能夠有效抑制輸煤皮帶跑偏，電廠輸煤系統(tǒng)普遍采用。自2015年，鐵嶺電廠二期輸煤系統(tǒng)陸續(xù)安裝了57套各類糾偏裝置，取得一定效果。

糾偏裝置是獨立的可調(diào)心托輥組，中心設置轉(zhuǎn)軸，兩側(cè)有垂直立輥。皮帶跑偏至極限位置時，其側(cè)面與該側(cè)立輥接觸摩擦，托輥支架獲得偏轉(zhuǎn)力矩，帶動托輥組整體繞其轉(zhuǎn)軸偏轉(zhuǎn)α角度，其產(chǎn)生的側(cè)向力可抑制皮帶跑偏。由于偏轉(zhuǎn)角在10°左右，側(cè)向力有限，糾偏裝置需要按1∶15的比例間隔安裝于普通托輥之間。

由于結(jié)構(gòu)原因，跑偏皮帶復位后，可調(diào)心托輥組的轉(zhuǎn)角無法及時回調(diào)，導致皮帶左右循環(huán)偏移，這是部分糾偏裝置的弊端。另外，糾偏裝置相對復雜，成本高，現(xiàn)場運行條件差，煤粉腐蝕性強，致使部件失效、托輥偏轉(zhuǎn)失靈等現(xiàn)象時有發(fā)生。

3.2采用前傾托輥

前傾托輥組與普通槽形托輥組一樣，通過托輥支架固定在輸送機機架上，2個側(cè)面托輥向皮帶運行方向傾斜2°～3°，其側(cè)向力可有效制約皮帶跑偏(見圖3)。但由于前傾角度小，側(cè)向力有限，需要按3∶7的比例間隔安裝。前傾托輥運行穩(wěn)定、可靠，但托輥的前傾可增加運行阻力，使用時應考慮到這一點。

3.3采取綜合措施

糾偏裝置的采用各有利弊。根據(jù)多年經(jīng)驗，不能只注重如何糾偏，更要主動預防皮帶跑偏。要根據(jù)輸煤各段的實際條件及設備狀況，針對皮帶跑偏原因，采取綜合措施，盡早發(fā)現(xiàn)并消除隱患，從源頭上進行控制往往效果更好。

a. 對各段皮帶輸送機的頭、尾部滾筒安排專人負責，定期檢查與不間斷巡查相結(jié)合，保證滾筒軸線與輸送機縱向中心線的垂直度，保證滾筒軸承座固定及限位調(diào)節(jié)螺栓緊固可靠。

b. 對皮帶機托輥的檢修保養(yǎng)按段管理，及時發(fā)現(xiàn)問題，及時處理，儲備充足備件，隨機更換與定期更換相結(jié)合，盡量保證托輥無故障運行。

c. 對重要部位落煤管的調(diào)節(jié)擋板進行改造，將轉(zhuǎn)軸軸套改為全密封軸承，調(diào)節(jié)部件材質(zhì)為304不銹鋼，使調(diào)節(jié)擋板轉(zhuǎn)動靈活，調(diào)節(jié)自如。同時，注重對其它落煤點調(diào)節(jié)擋板的維護檢修，以保證各落煤點隨時可控、可調(diào)。

d. 嚴格把控皮帶硫化接頭的技術(shù)操作，安排指定人員進行操作，按照GB 10595—2015《帶式輸送機》要求組織驗收。

e. 加強系統(tǒng)運行的綜合管理，對可導致皮帶跑偏的各種因素，例如皮帶張緊力的調(diào)整，皮帶老化及破損情況，各類清掃器的工作狀況、位置等都要嚴格監(jiān)控，做到早發(fā)現(xiàn)，早處理。

4 結(jié)束語

火力發(fā)電廠的輸煤系統(tǒng)是多種設備聯(lián)合運行的大動態(tài)系統(tǒng)。輸煤皮帶跑偏始終伴隨著系統(tǒng)的運行，不可避免。研究和分析皮帶跑偏原理，掌握其發(fā)生的原因和規(guī)律，可以有針對性地采取措施，加強預防，有效減少皮帶跑偏的發(fā)生。

[1] 李玉潔，賈曉梅.鐵嶺電廠輸煤控制系統(tǒng)[J].東北電力技術(shù),2001，22(8): 29-30,43.

[2] 劇金偉.膠帶機跑偏的原因及調(diào)整[J].技術(shù)研發(fā),2012，19(5)：202-205.

[3] 喬玉祥.輸煤皮帶跑偏的原因及防治措施[J].江蘇電機工程,2002，21(4)：20-21.

[4] 章 璇.新型輸煤系統(tǒng)控制方式在電廠中的應用[J].東北電力技術(shù),1999,20(2)：29-31.

[5] 趙志斌，陳洪良，房 勇.輸煤皮帶撕裂檢測裝置的研制與應用[J].東北電力技術(shù),2010， 31(10)：50-52.

Analysis of Coal Conveyer Belt Deviation Principle and Prevention Measures

WANG Bo1，LI Sheng2，JIN Guangliang3

(1.Liaoning Huadian Tieling Power Generation Co．，Ltd．，Tieling，Liaoning 110200，China； 2.China Petroleum Fushun Petrochemical Company Power Plant，F(xiàn)ushun，Liaoning 113006，China； 3.China Petroleum Fushun Petrochemical Company Production Operation Department，F(xiàn)ushun，Liaoning 113008，China)

The belt deviation is the most common fault handling system. Through the analysis of force, lateral force on both sides of the longitudinal tension generated by the different reasons. The two stages are the deviations of the belt conveying system in Liaoning Huadian Tieling Power Generation Co.,Ltd.,the 2015 annual occurrence of belt deviation, caused by multiple line stop machine, a serious threat to the power plant. According to production order rectification the principle, with various rectification device;it achieves good results.

belt conveyor; coal conveyer belt; belt deviation; longitudinal tension; lateral force; roller; deviation correction device

TD528.1

A

1004-7913(2017)09-0027-03

王 波(1972)，男，學士，工程師，從事輸煤系統(tǒng)技術(shù)管理工作。

2017-05-27)

數(shù)值、符號間保留一定間隙的規(guī)定

(1)為使多位數(shù)字便于閱讀，可將數(shù)字分成組，從小數(shù)點起，向左左向各每3位分成一組，組間留適空隙；但不得用逗號、圓點或其他方式分隔。

(2)年份、負數(shù)、部隊番號、儀表型號、標準號等待定數(shù)不用3位分節(jié)法。

(3)表示量值時，單位符號應當置于數(shù)值之后，數(shù)值與單位符號間留一空隙。

(4)排版中需要調(diào)整字體間間隙、整理版面時，對于數(shù)值間的應有間隙不得變化。

摘自《量和單位的使用原則及方法》