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????? 燃燒自動取樣裝置存在的問題及改進(jìn)

????? 江蘇射陽港發(fā)電有限公司（以下簡稱公司）是一座裝機(jī)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(shè)備采用進(jìn)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(jī)
和電動閘門故障率極高，破碎機(jī)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(jìn)口部件，設(shè)備維護(hù)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(jī)和電動閘門、破碎機(jī)進(jìn)行了相應(yīng)的技改。

????? 一、設(shè)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(jī)，分別安裝在2 號甲和4 號甲乙皮帶機(jī)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(jī)、1 套皮帶給料機(jī)、1 套斗式提升
機(jī)、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(jī)、縮分器及樣品罐組成。余煤返回系統(tǒng)由斗式提升機(jī)、螺旋給料機(jī)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(jī)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(jī)；初級給料機(jī)均勻連續(xù)地將煤喂給碎煤機(jī)破碎后，送給下一級縮分設(shè)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(jī)
和螺旋輸送機(jī)被送回到皮帶輸送機(jī)；當(dāng)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(fù)，完成某一階段
的采樣；當(dāng)皮帶停止時，該自動取樣裝置的可編程控制器可延時停機(jī)，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(jī)故障頻繁發(fā)生，嚴(yán)重影響整臺設(shè)備的正常運行，主要有以下問題。

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

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

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

????? （4 ）電動閘門電機(jī)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(jī)械上的卡澀。

????? （5 ）破碎機(jī)由于有煤矸石或其他雜物的進(jìn)入，導(dǎo)致破碎機(jī)環(huán)錘損壞。

????? （6 ）破碎機(jī)底部篩板易斷裂。

????? （7 ）破碎機(jī)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(jī)故障率為45% ，閘門故障率為25% ，斗提機(jī)故
障率為5%，疏通器故障10% ，破碎機(jī)故障率為10% ，其他故障5%. 其中，螺旋輸
送機(jī)和其電動閘門的故障率達(dá)到70% ，破碎機(jī)及其疏通器的故障率達(dá)到20% ，因
此針對螺旋輸送機(jī)和破碎機(jī)部分的問題進(jìn)行分析，提出相應(yīng)的方案和措施。

????? 三、螺旋輸送機(jī)運行中出現(xiàn)的問題及技改措施3.1 設(shè)備情況及存在的問題
螺旋輸送機(jī)型號為LXl50 ；輸送量為10m3/h；功率為2.2kW.螺旋輸送機(jī)的驅(qū)動方
式：擺線針輪減速機(jī)輸出軸通過鏈條傳動的方式驅(qū)動螺旋輸送機(jī)螺旋體的傳動軸。
設(shè)備運行時，螺旋輸送機(jī)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(jī)功率：60W.自動取樣裝置自投用以來，在螺旋
輸送機(jī)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(jī)螺旋體中心軸撓度大，易變形。

????? 由于螺旋輸送機(jī)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(xì)長，當(dāng)螺旋體被鏈條帶動時，易發(fā)生變形現(xiàn)象，在細(xì)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(jī)中部懸掛軸承影響物料通過。

????? 螺旋輸送機(jī)螺旋軸的中間均設(shè)置了懸掛軸承。螺旋輸送機(jī)運行一段時間后，
便發(fā)生中間懸掛軸承處嚴(yán)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(shè)備部件設(shè)計不合理，不利于整套設(shè)備運行。

????? 螺旋輸送機(jī)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(shè)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(dāng)長時間運行甲系統(tǒng)時，電動閘板就處于關(guān)閉狀態(tài)，
由于閘板與螺旋機(jī)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(dǎo)致不能正?；亓?。

????? （4 ）設(shè)備選型不適當(dāng)，造成系統(tǒng)故障。

????? 原螺旋輸送機(jī)的驅(qū)動裝置型號為：BWDl8-29-1.5kW，電機(jī)功率較低，稍出
現(xiàn)輸送機(jī)螺旋體與機(jī)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(dǎo)致無法正常運轉(zhuǎn)。

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

????? （2 ）設(shè)計皮帶機(jī)時，在減速機(jī)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(jī)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(jī)擺線針輪減速機(jī)更換為MB無極變速機(jī)。MBW40-Y4.0-C5
無極變速機(jī)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(jī)的輸送出力。由于電動機(jī)功率增加為4kW ，因此在轉(zhuǎn)軸處加裝零速開關(guān)，以
監(jiān)控其運行狀況。將原電機(jī)電纜及交流接觸器作相應(yīng)更換。

????? （4 ）在螺旋輸送機(jī)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(jī)運行中存在的問題及處理4.1 破碎機(jī)的參數(shù)、結(jié)構(gòu)該自動取樣
裝置共配有2 臺破碎機(jī)，型號為HOLMES型。轉(zhuǎn)子工作直徑/ 長度為250/365mm ；
適用物料為<50mm ；進(jìn)料含水量<12%；電動機(jī)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(jī)系徐州拉姆
齊公司提供，均由進(jìn)口部件組成。破碎機(jī)的磨煤部分為耐磨材料，破碎機(jī)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(jī)底篩堵塞自動
取樣裝置破碎機(jī)底部篩板原來的設(shè)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(dǎo)致破碎機(jī)工作腔內(nèi)堵煤，無法正常運行。為使破碎機(jī)更好地適應(yīng)各種煤種的需
要，將破碎機(jī)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(jī)環(huán)錘及環(huán)軸嚴(yán)重彎曲變形由于破碎機(jī)工作腔較小，一旦有稍
大一點的煤塊或雜物進(jìn)入，容易引起破碎機(jī)環(huán)軸部分的變形。嚴(yán)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(jī)的改型[1] 由于是進(jìn)口設(shè)備，日常維修時沒有替代品，維護(hù)很
困難。因此，對破碎機(jī)進(jìn)行改型主要有以下方面。

????? （1 ）破碎機(jī)的改型是在原破碎機(jī)的外殼不作改動的基礎(chǔ)上進(jìn)行改動。將
原來破碎機(jī)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(biāo)準(zhǔn)鍵槽。

????? （2 ）破碎機(jī)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(jìn)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(jī)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(jī)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(jìn)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(jī)機(jī)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(yīng)的減小，由原先的346mm 改為340mm ，其他尺寸不變。

????? 五、改進(jìn)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(jī)進(jìn)行技改。經(jīng)1 年多的使用（由于煤種水分大設(shè)備停
用除外），系統(tǒng)運行比較穩(wěn)定，三級皮帶機(jī)（原為螺旋輸送機(jī)）運行狀況良好，
破碎機(jī)運轉(zhuǎn)正常，自動取樣裝置的投用率在99% 以上。