北侖電廠二期斗輪機(jī)設(shè)計(jì)特點(diǎn)及改進(jìn)_姚良波

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46 2000年第5期浙江電力 北侖電廠二期斗輪機(jī)設(shè)計(jì)特點(diǎn)及改進(jìn) 摘 要 經(jīng)過(guò)參與北侖二期斗輪機(jī)的安裝和試運(yùn)行工作 對(duì)該機(jī)型的設(shè)計(jì)特點(diǎn)和存在問(wèn)題作初步 的探討 并將現(xiàn)場(chǎng)修改情況進(jìn)行了簡(jiǎn)單描述 以供同行們進(jìn)行斗輪機(jī)設(shè)計(jì)和招標(biāo)時(shí)參考 關(guān)鍵詞 斗輪機(jī) 設(shè)計(jì) 特點(diǎn) 問(wèn)題 中圖分類號(hào) TM621 7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 B 文章編號(hào) 1007 1881 2000 05 0046 03 表1 斗輪機(jī)主要技術(shù)參數(shù) 項(xiàng) 目 名 稱 數(shù) 值 項(xiàng) 目 名 稱 數(shù) 值 物 料 原 煤 0 9t m3 尾 車 輪 數(shù) 10 出 力 堆料 額定 最大 3600 3900 t h 輪 徑 630mm取料 額定 最大 1800 2070 t h 傾 角 16 基本參數(shù) 懸臂長(zhǎng) 41m 凹弧段半徑 150m 最大運(yùn)行風(fēng)速 18m s 懸臂皮帶機(jī) 帶 寬 1800m 軌 距 8m 帶 速 230m min 最大運(yùn)行距離 379m 托輥槽角 35 上機(jī)電源 10 5kV 50Hz 功 率 132kW 總功率 443kW 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) 大齒輪直徑 4540mm 總 重 750t 回轉(zhuǎn)范圍 105 斗 輪 直 徑 6600mm 回轉(zhuǎn)速度 0 36m min 斗輪中心 斗 容 0 81m3 功 率 15 2kW 斗 數(shù) 8 俯柳機(jī)構(gòu) 俯仰速度 5m min 斗輪中心 轉(zhuǎn) 速 6 89rpm 俯仰范圍 7 5 10 8 功 率 90kW 俯仰一次時(shí)間 4 4min 大車行走機(jī)構(gòu) 輪數(shù) 其中驅(qū)動(dòng)輪數(shù) 24 14 液壓缸直徑 250mm 輪 徑 630mm 液壓缸行程 2275mm 行走速度 4 20m s 功 率 37kW 功 率 11 14kW Design Characteristic and Improvement of Stacker Reclaimer for Beilum Thermal Power Plant Project Phase 姚良波 浙江省電力設(shè)計(jì)院 浙江 杭州 310007 1 概況 北侖電廠二期建設(shè)規(guī)模為 3 600 MW 亞 臨界燃煤機(jī)組 第一臺(tái)機(jī)組已于 1998年12月 24日并網(wǎng)發(fā)電 二期所有設(shè)備以國(guó)際公開(kāi)招標(biāo) 方式確定供貨商 煤島由德國(guó)PREUSSAG集團(tuán) 下屬Noell公司中標(biāo) 負(fù)責(zé)整個(gè)煤島的系統(tǒng)設(shè)計(jì) 和設(shè)備供貨 二期儲(chǔ)煤場(chǎng)設(shè)3臺(tái)斗輪堆取料機(jī) 額定堆料 出力 3600 t h 額定取料出力 1800 t h 由 Noell公司負(fù)責(zé)整機(jī)設(shè)計(jì) 鋼結(jié)構(gòu)部分由大連重 型機(jī)械廠制造 電氣部分由德國(guó)Siemens公司負(fù) 責(zé)設(shè)計(jì)及供貨 2 主要技術(shù)參數(shù) 斗輪機(jī)設(shè)計(jì)的主要技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表1 3 設(shè)計(jì)特點(diǎn) Noell公司設(shè)計(jì)的斗輪機(jī) 應(yīng)用了一些比較 先進(jìn)的結(jié)構(gòu)和設(shè)備 其特點(diǎn)分以下幾個(gè)部分進(jìn)行 介紹 1 整機(jī)采用三點(diǎn)支撐式結(jié)構(gòu) 2000 47年第5期 浙江電力 整機(jī)為三點(diǎn)支撐式 即整機(jī) 除尾車外 通 過(guò)3個(gè)支腳支撐到行走臺(tái)車的平衡梁上 前部?jī)?個(gè)支腳與兩組8輪臺(tái)車之間用錐臺(tái)形 退拔形 銷連接 后一個(gè)支腳擱在一根橫梁中部 用螺栓 連接 橫梁兩頭為兩組4輪臺(tái)車 這樣設(shè)計(jì)整機(jī) 平衡性比較好 運(yùn)行時(shí)對(duì)軌道高低差的敏感性降 低 2 斗輪采用碟形圓盤結(jié)構(gòu) 與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)在 同一側(cè) 斗輪外形類似一類碟形圓盤 并且驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu) 和斗輪在懸臂的同一側(cè) 驅(qū)動(dòng)裝置懸挑布置 由 電動(dòng)機(jī) 行星齒輪減速器 液力偶合器和制動(dòng)器 組成 通過(guò)脹套和斗輪軸相連 3 司機(jī)室布置在懸臂頭部 司機(jī)室布置在懸臂頭部 司機(jī)的工作視野比 較好 下有電動(dòng)推桿可隨時(shí)調(diào)節(jié)司機(jī)室位置到水 平 4 控制功能強(qiáng)大 控制系統(tǒng)采用Siemens公司S7 400系列的 PLC 功能強(qiáng)大 司機(jī)在司機(jī)室可以通過(guò)電腦顯 示屏的畫(huà)面切換來(lái)了解取煤量 懸臂角度 回轉(zhuǎn) 角度 大車位置 各驅(qū)動(dòng)裝置 輔助系統(tǒng)等本機(jī)各 部件 各系統(tǒng)的運(yùn)行情況 并隨時(shí)與主控室之間 進(jìn)行數(shù)據(jù)交換 在主控室可以設(shè)定各運(yùn)行參數(shù) 并通過(guò)顯示器了解斗輪機(jī)的運(yùn)行狀況和故障原 因等 司機(jī)可以通過(guò)顯示屏了解鍋爐房煤倉(cāng)的煤 位狀況 運(yùn)行方式有全自動(dòng) 半自動(dòng)和手動(dòng)3種 5 采用帶傾斜補(bǔ)償器的計(jì)量皮帶秤 在懸臂皮帶機(jī)上設(shè)置了1臺(tái)單托輥計(jì)量皮 帶秤 可以顯示取煤量的瞬時(shí)值和總值 該皮帶 秤帶有斜度補(bǔ)償器 可以克服由于懸臂變換角度 對(duì)皮帶秤來(lái)的影響 保證皮帶秤檢斤值的準(zhǔn)確 性 6 采用扭矩聯(lián)軸器 回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)和行星齒輪減速器之間扭矩 聯(lián)軸器相連 當(dāng)實(shí)際扭矩超過(guò) 1 4倍額定扭矩 時(shí) 聯(lián)軸器脫開(kāi) 回轉(zhuǎn)就停止 這可以有效地防止 電機(jī)過(guò)載 7 采用分區(qū)集中潤(rùn)滑系統(tǒng) 整機(jī)采用分區(qū)集中潤(rùn)滑方式 每個(gè)區(qū)內(nèi)的多 個(gè)潤(rùn)滑點(diǎn)配1臺(tái)機(jī)械潤(rùn)滑油泵和1個(gè)潤(rùn)滑油分 配器 回轉(zhuǎn)大齒輪也配有兩套沿齒高均勻潤(rùn)滑的 機(jī)械潤(rùn)滑器和1臺(tái)潤(rùn)滑油泵 各油泵由司機(jī)在司 機(jī)室操縱 4 存在的問(wèn)題及改進(jìn) 本機(jī)在安裝和試運(yùn)行過(guò)程中 發(fā)現(xiàn)了一些設(shè) 計(jì)上存在的問(wèn)題 有些作了修改和完善 有些無(wú) 法修改 主要有 1 尾車平臺(tái)橫梁下?lián)隙冗^(guò)大 尾車設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)不盡合理 兩組車輪間跨距達(dá) 26 m 尾車平臺(tái)采用高強(qiáng)螺栓連接 又沒(méi)有考慮 上拱度 待電氣房吊裝完畢后 發(fā)現(xiàn)平臺(tái)橫梁嚴(yán) 重下凹 實(shí)測(cè)最大下?lián)现颠_(dá)146 mm 后Noell公 司修改設(shè)計(jì) 在原兩組車輪之間增設(shè)一組 修改 后運(yùn)行情況良好 2 斗輪機(jī)L型塔架與回轉(zhuǎn)平臺(tái)上的鉸支座 不能連接 斗輪機(jī)L型塔架下部與回轉(zhuǎn)平臺(tái)連接處的 插入桿不能插入鉸支座 修改后能插入 但因插 入桿水平截面成梯形 插入桿在鉸支座內(nèi)可旋轉(zhuǎn) 角度太小 即懸臂俯仰不能到位 只有再將插入 桿的截面從梯形切割成矩形才符合要求 3 大齒輪座圈支腳與8輪臺(tái)車之間的銷連 接穩(wěn)定性差 座圈與臺(tái)車間采用錐臺(tái)形銷連接 是Noell 公司的最新設(shè)計(jì)形式 但臺(tái)灣某工程中的一臺(tái)同 類型斗輪機(jī)在加配重時(shí)發(fā)生傾翻事故 死亡 9 人 據(jù)Noell公司設(shè)計(jì)研究人員分析 是該自由 插入式錐臺(tái)形銷的抗扭剪強(qiáng)度不足的緣故 所以 將北侖二期正在安裝的斗輪機(jī)的錐臺(tái)形銷進(jìn)行 加強(qiáng) 在銷下部加側(cè)板 在原接合面上配鉆連接 孔 用高強(qiáng)螺栓進(jìn)行連接 以保證該接合部件的 抗扭剪強(qiáng)度 4 斗輪位置過(guò)高 斗輪位置比較高 懸臂梁下緣的延長(zhǎng)線與斗 下緣基本持平 這樣 在取上層煤時(shí) 懸臂梁經(jīng)常 碰下一層煤堆 造成回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置中的扭矩聯(lián)軸 器過(guò)載脫開(kāi)停機(jī) 5 平臺(tái)扶梯布置不合理 48 2000年第5期浙江電力 原設(shè)計(jì)到回轉(zhuǎn)平臺(tái)和司機(jī)室的走梯只布置 在斗輪機(jī)尾車的一側(cè) 并且到回轉(zhuǎn)大齒輪只能通 過(guò)直爬梯 這給檢修和運(yùn)行帶來(lái)很大的不便 后 在斗輪機(jī)尾車的另一側(cè)增加了走梯 也增加了從 尾車平臺(tái)通往大齒輪的走道 6 空載啟動(dòng)時(shí)尾車凹弧段皮帶抬起較高 尾車凹弧段半徑設(shè)計(jì)值為150 m 尾車皮帶 機(jī)傾角16 又加上壓帶輪輪徑太小 位置太高 所以當(dāng)?shù)孛嫫C(jī)啟動(dòng)時(shí) 皮帶抬起較高 回落 時(shí)下砸力較大 經(jīng)常將尾車托輥組輥?zhàn)釉衣?后 將壓帶輪安裝板加長(zhǎng) 壓帶輪放低 情況有所好 轉(zhuǎn) 但沒(méi)有完全杜絕 7 懸臂皮帶張緊位置不妥 懸臂皮帶的張緊是通過(guò)布置在懸臂頭部的 絲桿實(shí)現(xiàn)的 調(diào)節(jié)困難 且比桿極易與煤堆相碰 而受損 已發(fā)生絲桿碰歪事故 8 拉桿頭部連接板強(qiáng)度不足 原設(shè)計(jì)拉桿頭部連接板厚度為 45 mm 后 Noell公司設(shè)計(jì)人員校核時(shí)發(fā)現(xiàn)強(qiáng)度不夠 在對(duì) 拉桿應(yīng)力進(jìn)行重新計(jì)算后 將厚度增加到 80 mm 同時(shí)在塔架頂部每塊連接板的兩側(cè)增加25 mm的腹板 9 薄板式拉桿防風(fēng)能力低 拉桿形式比較多見(jiàn)的是鋼管式 此次Noell 公司采用20 370的薄板作為前拉桿 45 370 的薄板作為后拉桿 分段用高強(qiáng)螺栓連接 結(jié)構(gòu) 較為輕巧 連接也比較方便 但Noell公司設(shè)計(jì)人 員隨后發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)為29 8 m的前拉桿防風(fēng)能力低 在大風(fēng)情況下會(huì)使拉桿產(chǎn)生晃動(dòng) 故要求在拉桿 中部增加剪刀叉 90 90的角鋼 增強(qiáng)抗風(fēng)能 力 5 結(jié)語(yǔ) Noell公司為北侖電廠二期工程設(shè)計(jì)制造的 斗輪機(jī) 有其比較先進(jìn)的地方 也有其欠成熟的 一面 除以上介紹的外 還有在操作系統(tǒng)中運(yùn)用 了較多目前世界上先進(jìn)的電腦技術(shù) 數(shù)據(jù)采集大 量使用了接近開(kāi)關(guān) 編碼器 以及探測(cè)煤位的聲 納裝置 各種保護(hù)裝置等 但鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)得比較 大 使得整機(jī)較重 這些可供同行們?cè)谶M(jìn)行斗輪 機(jī)設(shè)計(jì)和設(shè)備招標(biāo)時(shí)借鑒 收稿日期 2000 05 08 1 2 葉思倫 徐昌榮等 利用HS2000系統(tǒng)完成的燃 燒器管理系統(tǒng) 自動(dòng)化博覽 1998 2 李雪亮 杜延齡等 電站鍋爐燃燒分析與診斷 系統(tǒng) 中國(guó)電力 1998 1 收稿日期 2000 03 24 上接第34頁(yè) 通過(guò)鍵盤輸入必要的煤質(zhì)和飛灰手工分析 參數(shù)值 可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)鍋爐各項(xiàng)損失及鍋爐效率 4 4 運(yùn)行指導(dǎo) 1 根據(jù)風(fēng)速 風(fēng)量 風(fēng)溫和煤粉濃度 以及 各項(xiàng)損失和鍋爐效率 來(lái)調(diào)整風(fēng)量和煤粉細(xì)度 2 可做各種燃燒調(diào)整試驗(yàn) 確定最佳運(yùn)行 參數(shù) 使鍋爐在最佳參數(shù)下運(yùn)行 5 小結(jié) 1 經(jīng)過(guò)燃燒優(yōu)化指導(dǎo)系統(tǒng)改造后 未發(fā)生 一次風(fēng)管堵塞 煤粉自燃 噴嘴燒壞事故 有效地 提高了鍋爐運(yùn)行的可靠性和事故分析處理的正 確性 2 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)鍋爐的風(fēng)速 風(fēng)量 風(fēng)溫 各項(xiàng) 熱損失和鍋爐效率等參數(shù) 可很好地指導(dǎo)運(yùn)行人 員將各項(xiàng)參數(shù)控制在最佳參數(shù)下運(yùn)行 提高鍋爐 的經(jīng)濟(jì)性 3 該系統(tǒng)顯示直觀 操作簡(jiǎn)便 適合于運(yùn)行 人員操作 為運(yùn)行及技術(shù)人員提供一套掌握鍋爐 運(yùn)行狀況及特性試驗(yàn)的很好的工具 4 該系統(tǒng)的成功應(yīng)用 對(duì)于同類型的鍋爐 燃燒優(yōu)化指導(dǎo)系統(tǒng)改造 具有一定的推廣價(jià)值 參考文獻(xiàn)