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????? 燃燒自動取樣裝置存在的問題及改進

????? 江蘇射陽港發(fā)電有限公司（以下簡稱公司）是一座裝機容量為55kW的火力
發(fā)電企業(yè)，于2000年立項新增入廠、入爐煤自動取樣裝置，經(jīng)選型確定選用徐州
拉姆齊公司的以國產(chǎn)化為主、部分設備采用進口的產(chǎn)品。該裝置經(jīng)初步調(diào)試，于
2001年3 月下旬投入試運行。運行中故障頻發(fā)，特別是余煤返回系統(tǒng)螺旋輸送機
和電動閘門故障率極高，破碎機在運行中相繼出現(xiàn)了環(huán)錘、環(huán)軸彎曲變形及篩板
裂開等問題，由于采用進口部件，設備維護很不方便。經(jīng)過1 年多的運行，針對
出現(xiàn)的問題，為提高自動取樣裝置的投用率，于2003年4 月對入廠、入爐煤自動
取樣裝置的螺旋輸送機和電動閘門、破碎機進行了相應的技改。

????? 一、設備概況公司燃料輸煤系統(tǒng)所配套的入廠及入爐煤自動取樣裝置均為
RZC 型中部刮板式采樣機，分別安裝在2 號甲和4 號甲乙皮帶機的中部。該取樣
裝置能自動完成子樣采集、子樣破碎、二次縮分、樣本收集及余樣回收等全過程。

????? 燃煤自動取煤樣裝置由2 套初級采樣機、1 套皮帶給料機、1 套斗式提升
機、1 套破碎縮分裝置及1 套余煤返回系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)組成。破碎縮分裝置
由破碎機、縮分器及樣品罐組成。余煤返回系統(tǒng)由斗式提升機、螺旋給料機及溜
管組成。

????? 輸煤皮帶系統(tǒng)啟動時，皮帶的運行信號通過邏輯存儲器（PLC ）的輸出繼
電器，被輸送到輸煤系統(tǒng)的自動取樣裝置。該自動取樣裝置的可編程控制器接到
信號后，逐級觸發(fā)整機開始工作，同時又觸發(fā)一次采樣器和二次采樣器計時器開
始計時；若干秒后，一次采樣器第一次啟動刮板采樣；子樣通過落煤筒被送到初
級給料機；初級給料機均勻連續(xù)地將煤喂給碎煤機破碎后，送給下一級縮分設備
（縮分器）；采得的樣品被送到旋轉(zhuǎn)集樣瓶中；剩余部分樣品則通過斗式提升機
和螺旋輸送機被送回到皮帶輸送機；當二次采樣器動作若干次后，其可編程控制
器觸發(fā)旋轉(zhuǎn)集樣器旋轉(zhuǎn)一角度，代之以相鄰的集樣瓶；如此反復，完成某一階段
的采樣；當皮帶停止時，該自動取樣裝置的可編程控制器可延時停機，將系統(tǒng)中
的余煤走空。自動取樣裝置取樣流程見圖1.

????? 二、自動取樣裝置運行中存在的問題該自動取樣裝置投用以來，螺旋輸送
機故障頻繁發(fā)生，嚴重影響整臺設備的正常運行，主要有以下問題。

????? （1 ）螺旋輸送機由于螺旋體中心軸產(chǎn)生撓度，與設備外殼相磨擦、卡澀，
產(chǎn)生故障報警。

????? （2 ）螺旋輸送機由于瞬時輸送量過大堵煤，產(chǎn)生故障報警。

????? （3 ）螺旋輸送機中部懸掛軸承處通流面積小，導致物料無法正常通過，
產(chǎn)生報警。

????? （4 ）電動閘門電機功率為60W ，推力小，是靠限位柬控制它的伸縮，因
此經(jīng)常出現(xiàn)限位不到位和機械上的卡澀。

????? （5 ）破碎機由于有煤矸石或其他雜物的進入，導致破碎機環(huán)錘損壞。

????? （6 ）破碎機底部篩板易斷裂。

????? （7 ）破碎機處疏通器動作頻率高（每90s 動作一次），有時由于限位絲
桿的彎曲變形，無法正常運行到位，經(jīng)常出現(xiàn)誤動和卡澀。

????? 根據(jù)2002年4 月至2003年3 月期間的數(shù)據(jù)統(tǒng)計，入廠、入爐煤取樣裝置共
發(fā)生缺陷78條。其中，螺旋輸送機故障率為45% ，閘門故障率為25% ，斗提機故
障率為5%，疏通器故障10% ，破碎機故障率為10% ，其他故障5%. 其中，螺旋輸
送機和其電動閘門的故障率達到70% ，破碎機及其疏通器的故障率達到20% ，因
此針對螺旋輸送機和破碎機部分的問題進行分析，提出相應的方案和措施。

????? 三、螺旋輸送機運行中出現(xiàn)的問題及技改措施3.1 設備情況及存在的問題
螺旋輸送機型號為LXl50 ；輸送量為10m3/h；功率為2.2kW.螺旋輸送機的驅(qū)動方
式：擺線針輪減速機輸出軸通過鏈條傳動的方式驅(qū)動螺旋輸送機螺旋體的傳動軸。
設備運行時，螺旋輸送機通過螺旋體及葉片的旋轉(zhuǎn)，連續(xù)不斷地傳送物料。電動
閘門推桿型號：DTIA6318-M，電機功率：60W.自動取樣裝置自投用以來，在螺旋
輸送機部分出現(xiàn)的故障經(jīng)分析，主要存在以下問題。

????? （1 ）螺旋輸送機螺旋體中心軸撓度大，易變形。

????? 由于螺旋輸送機的驅(qū)動方式為鏈條傳動，螺旋體中心軸在輸入端受到向上
的拉力F ，螺旋體中心軸的長度較長約為6857mm，直徑為D68mm.螺旋體中心軸比
較細長，當螺旋體被鏈條帶動時，易發(fā)生變形現(xiàn)象，在細長軸上產(chǎn)生較大撓度和
偏心振動。原螺旋輸送和結(jié)構(gòu)見圖2.

????? （2 ）螺旋輸送機中部懸掛軸承影響物料通過。

????? 螺旋輸送機螺旋軸的中間均設置了懸掛軸承。螺旋輸送機運行一段時間后，
便發(fā)生中間懸掛軸承處嚴重堵煤，軸承與軸的滑動配合面磨損和堵塞。主要原因
是中間懸掛軸承處沒有推料葉片，物料停留堆積，而軸承又占去一定空間，影響
物料通過。

????? （3 ）設備部件設計不合理，不利于整套設備運行。

????? 螺旋輸送機的回料系統(tǒng)分為甲、乙路回料管。而控制回料的方式主要通過
電動閘門閘板的運行。在最初設計時，只考慮到電動閘板的可行性，而沒考慮到
實際使用時，會出現(xiàn)問題。當長時間運行甲系統(tǒng)時，電動閘板就處于關閉狀態(tài)，
由于閘板與螺旋機殼之間有一定的距離，在閘板與螺旋體之間就會產(chǎn)生硬煤層，
最終導致不能正常回料。

????? （4 ）設備選型不適當，造成系統(tǒng)故障。

????? 原螺旋輸送機的驅(qū)動裝置型號為：BWDl8-29-1.5kW，電機功率較低，稍出
現(xiàn)輸送機螺旋體與機殼磨擦，驅(qū)動裝置就無法正常驅(qū)動，鏈條傳動過程中時有停
頓現(xiàn)象，最終導致無法正常運轉(zhuǎn)。

????? 3.2 技改措施（1 ）將原螺旋輸送機改為皮帶式輸送機，結(jié)構(gòu)見圖3.

????? （2 ）設計皮帶機時，在減速機與驅(qū)動滾筒之間采用柱銷聯(lián)軸器聯(lián)接，保
證同軸度精度要求。驅(qū)動機構(gòu)改兩軸平行傳遞為同軸傳遞，運行更加平穩(wěn)。

????? （3 ）將原螺旋輸送機擺線針輪減速機更換為MB無極變速機。MBW40-Y4.0-C5
無極變速機變速范圍在40～200r/min，可有任意的速比變化，從而極大地保證皮
帶機的輸送出力。由于電動機功率增加為4kW ，因此在轉(zhuǎn)軸處加裝零速開關，以
監(jiān)控其運行狀況。將原電機電纜及交流接觸器作相應更換。

????? （4 ）在螺旋輸送機原電動閘門處安裝電動卸料器，通過電動卸料器的抬
落控制回料的方式。電動卸料器抬落限位可靠，不會出現(xiàn)卡澀現(xiàn)象和硬煤層的問
題。

????? 四、破碎機運行中存在的問題及處理4.1 破碎機的參數(shù)、結(jié)構(gòu)該自動取樣
裝置共配有2 臺破碎機，型號為HOLMES型。轉(zhuǎn)子工作直徑/ 長度為250/365mm ；
適用物料為<50mm ；進料含水量<12%；電動機型號為Y132S-4-Y5.5kW-B3-IP54；
功率為5.5kW ；電壓為380V；三角帶型號為B-1800，根數(shù)為3.破碎機系徐州拉姆
齊公司提供，均由進口部件組成。破碎機的磨煤部分為耐磨材料，破碎機的殼體
為上下可分式，可180 °開啟。

????? 4.2 運行中出現(xiàn)的問題及處理（1 ）煤料粘性大造成破碎機底篩堵塞自動
取樣裝置破碎機底部篩板原來的設計間隙為5mm ，篩孔為D6mm，95% 出料粒度不
大于 l0mm.在其使用過程中，遇到粘性較大的煤種，特別容易使底板堵塞，最終
導致破碎機工作腔內(nèi)堵煤，無法正常運行。為使破碎機更好地適應各種煤種的需
要，將破碎機底部篩板的篩孔全部改為Dl0mm ，解決了篩板篩孔堵塞的問題。

????? （2 ）破碎機環(huán)錘及環(huán)軸嚴重彎曲變形由于破碎機工作腔較小，一旦有稍
大一點的煤塊或雜物進入，容易引起破碎機環(huán)軸部分的變形。嚴重時環(huán)錘、環(huán)軸
都會產(chǎn)生很大的變形。環(huán)軸彎曲變形后，環(huán)錘在環(huán)軸上無法正常旋轉(zhuǎn)，環(huán)錘總成
就會失去平衡。

????? 4.3 破碎機的改型[1] 由于是進口設備，日常維修時沒有替代品，維護很
困難。因此，對破碎機進行改型主要有以下方面。

????? （1 ）破碎機的改型是在原破碎機的外殼不作改動的基礎上進行改動。將
原來破碎機中心軸的尺寸改大，以使中心軸的直徑適合國產(chǎn)軸承。新軸的兩端車
制新的標準鍵槽。

????? （2 ）破碎機兩側(cè)的軸承采用美國FAFNIR公司GRA111RRB 軸承，軸承內(nèi)徑
為43.29mm.環(huán)錘中心軸改進后，可選用帶立座頂絲外球面軸承UCP209或選配國產(chǎn)
其他軸承。

????? （3 ）破碎機的環(huán)錘總成中的側(cè)板，采用不銹鋼板制成，原先的厚度僅為
4mm.在使用中，側(cè)板由于環(huán)軸的牽拉變形，也會產(chǎn)生變形。改型后仍將采用不銹
鋼板，并將其厚度增加到8mm.（4 ）環(huán)錘是破碎機中重要的組成部分，其材質(zhì)要
求很高。原先使用的環(huán)錘是進口件，一般都采用高錳鋼。改型后，環(huán)錘采用ZGMn13-2
或ZGMnl3-3直接鑄造成形。由于破碎機機殼尺寸不變，環(huán)錘兩側(cè)板加厚后，環(huán)錘
的長度就要相應的減小，由原先的346mm 改為340mm ，其他尺寸不變。

????? 五、改進后使用效果根據(jù)技改方案，于2003年3 月至4 月對入廠煤、入爐
煤自動取樣裝置螺旋輸送機進行技改。經(jīng)1 年多的使用（由于煤種水分大設備停
用除外），系統(tǒng)運行比較穩(wěn)定，三級皮帶機（原為螺旋輸送機）運行狀況良好，
破碎機運轉(zhuǎn)正常，自動取樣裝置的投用率在99% 以上。