给煤机煤闸门的新结构

第25卷第3期发电没备Vol. 25. No. 32011年5月POWER EQUIPMENTMay 2011给煤机煤闸门的新结构王爱伟”，贾小龙'， 张辉铭'(1.上海发电设备成套设计研究院，上海200240; 2. 河北钢铁集团邯郸分公司，邯郸056015)摘要:针对现 有锅炉给煤机煤闸门工作不佳的状况,提出了一种新的给煤机媒闸门结构方案，以解决现有给煤机煤闸门在运行中存在失步.开关位置指示不准、出口煤闸门不能完全关断并阻止热风反蹿等问题,从而避免给煤机进口煤闸门开关不到位,影响煤流和给煤机皮带被烧毁等一系列事故。实践表明,这些改进取得良好的效果.关键词:给煤机;媒闸门;结构中图分类号:TK223.24文献标识码:A文章编号:1671-086X(2011)03 0200-03New Structure of Coal Restrictor in the Coal FeederYU Fei'，WANG Ai-wei?, JIA Xiao-long'，ZHANG Hui-ming'(Shanghai Power Equipment Research Institute ，Shanghai 200240, China;2. Handan Subcompany, Hebei lron & Steel Group, Handan 056015, China)Abstract:A new structure scheme of the restrictor in the coal feeder has been put forward in the paperagainst existing poor coal restrictor of boiler coal feeder so as to solve the problems of existing coal feederrestrictor during the operation such as stepping out, incorrect indication of opening-closing positions;incomplete closing of the restrictor outlet and unable preventing hot air from backflow, etc. and to avoid aseries of troubles like unstable coal flow or belt burning of coal feeder because of its incorrect opening-closing positions. The actual situation shows that all these improvements have obtained good results.Keywords :coal feeder; coal restrictor; structure近20年给煤机设备在电厂的应用中发现，以往给煤机煤闸门所配套的电动执行机构在煤闸门开启与关断的控制方式上存在众多缺陷，进而影响了电厂给煤机设备的稳定运行。上海中发电设备成套设计研究院对此进行了深人研究及改进，提出了给煤机煤闸门的新结构。1给煤机煤 闸门的功能和要求煤仓出口煤闸门主要起关断原煤或其他固体颗粒状介质的作用,给煤机出口煤闸门主要起到隔绝来自磨煤机入口热风的作用,详见图1川。毋甲为实现上述目的,煤闸门通常采用封闭式耐压结2/构,采用电动执行机构作为驱动装置,通过电动执行机构内部的机械式行程限位装置控制闸门，1一煤仓出口煤闸门;2-给煤机出口煤闸门.实现煤闸门的关断和打开。然而该设计在投入相对位置中国煤化工HCNMHG收稿日期:2010-10-15作者简介:于飞(1978-).男.工程师， 主要从事给煤机设备的研发工作。E- mail: yufei@ speri. com. cn第3期于飞,等:给煤机煤闸门的新结构●201实际运行后工作状态并不十分理想,经常出现煤闸门电动执行机构开关指示不准、闸门开关不到中▲一中中。t位的现象。煤仓出口煤闸门关断不到位影响了煤流、给煤机检修工作;而给煤机出口煤闸门开关不到位则会使热风反蹿，造成给煤机皮带烧毁、机体内部残煤燃烧破坏设备等一系列不可挽回的损失。过去要求锅炉给煤机煤闸门应满足NFPA规范,并能够承受0.35 MPa的爆破压力。图3改进后的煤闸门结构2原煤闸门存在的问题3.1由可控电机带动减速器作为驱动装置传统给煤机配用的煤闸门见图2,其结构为煤闸门做一次完整的关断动作有很大难齿轮传动的闸门,应用电动执行器驱动。度。当遇到大阻力时,电动执行机构自身提供的动力无法克服这一阻力,因此将电动执行机000000000构改为由可控电机带动的减速器作为驱动装置。由于电机过载电流可设定,且电机可以正反转,因此可通过设定电机过载电流来实现启停及变向。当工作电流小于过载电流时，电机正常运转,并通过减速器带动闸门执行开关操作。如遇到阻力过大使电机过载,则智能系统控制电机反转,将闸门回退，减小阻力。由于反转时间.可设定,则待一段时间后智能系统再控制电机正转带动闸门继续执行关断操作。这一过程实.oopoast际上是改变固体颗粒介质流的状态,减小其阻.碍作用的过程。可通过电机的正反转次数设定图2传统煤闸门俯 视图(帶电动执行机构)实现闸板门的往复运动,达到边关断、边疏松介.2.1不能顺利地关断煤流质流的效果,最终能够有效地将闸门关断;更可由于固体煤粒流和液体不同，要切断煤流时设定工作状态报警,当反转次数超过设定次数，需克服很大的阻力,而且很可能不是一次就能完系统自动报警,表明闸门处发生堵煤等问题,为全切断的。当煤颗粒卡死在管路中而闸门又不现场提供及时的信息反馈。能将其破碎时,颗粒完全阻断了闸门的工作,直3.2增加煤闸门完全开启和关闭时的位置信号接造成电动执行机构失步或过载跳机。在煤闸门的头部安装感应器,并在闸门完全:2.2电动执行机构的失步关闭和完全打开所对应的两个位置安装传感器，目前使用的给煤机煤闸门电动装置多为通作为闸门完全关断和完全打开时的反馈装置。用型电动执行器。该类型执行器通常采用内置只有反馈装置采集到信号时,才能判定闸门的正的机械式限位装置,使用时要反复调整齿轮来控确关断和打开状态。当没有这一信号发生时,智制凸轮转动进行限位。由于齿轮、齿条之间的间能系统能够判断此时闸门并没有完成关断工作，隙很大,调整好的电动执行器反复几次就会发生则会继续控制闸门前进或后退。只有采集到相.失步现象,电动执行机构的限位指示就不正确，关信号,才能停止闸门的启闭。煤闸门关断逻辑对于开关位置的判定就失去了准确性、有效性，图见中国煤化工也就无法控制开关到位的位置。4HYHCNMHG3解决方案新的煤阀门试制后,进行了模拟工况运行实改进后的煤闸门结构见图3。.验，以验证闸门改进后的结构是否合理且有效。发电设备第25卷果表明,在控制系统接收到煤闸门“到位”的信号关煤阀门时,闸板门停止动作,其当前位置与完全打开位置或完全闭合位置吻合,达到了控制目的。4.3模拟实际工况负载试验是。停止关动作<是否过力施L计数器加1在上述两个试验完成的基础上,搭建模拟实否际煤流管道的平台进行模拟实际工况负载试验，<迁数器>是，计数器清零其中闸门上部管道采用斗型通道,介质分别为粒发出报警信 号径10mm砂石.15mm砂石,10mm煤颗粒、30收到关到收信号”停止关功作-段时间mm煤颗粒。试验分为三种情况:第一种是模拟↓煤流动工况下闸板门的开关作业;第二种是管道停止开动作]内充满不流动介质工况下闸板门的开关作业;第重新关动作|计数器清零三种是第二种的一个延伸,即在第二种基础上增动作完成大垂直方向的受力,挤压介质使其粘连、结块,以图4煤闸门关断逻辑图考察闸门的工作状态。试验结果表明,在前两种4.1过载反馈试验工况下，闸门均顺利完成作业，做到了完全打开在煤闸门通路.上设置人工障碍,煤闸门进行.和完全闭合,过程中没有出现跳机以及闸门不到关断作业,当闸板遇到障碍后停止前进，此时电位情况;第三种工况中,闸门在闭合过程中受到机工作电流增大,一定时间后当超过控制系统设阻力后,进入往复式的工作状态,并在未能消除定的安全警戒后报警,闸板门停止关断作业并开障碍后停机,发出闸门“没有到位”的报警,实现始回退,数秒钟后停止回退并再次进人关断工作了闸门位置的完善控制。状态,反复多次后跳机停止作业。这个试验是模5结语拟实际工况中管道内煤停止流动卡死后闸门不能关断后采取的措施,其中闸板门往复多次的作新结构煤闸门的设计在核心技术上完全超用是疏松煤流,并破碎卡涩煤块,从而能够进一越了 传统方式设计,采用给煤机控制系统集中智步进行关断工作。试验结果证明,过载反馈控制能化控制,从根本上解决了传统煤闸门存在的普有效。遍问题,在使用上与应用传统常规的多回转电动4.2开关位置定位试验执行机构的煤闸门相比拥有众多突破。在经过新结构闸门中,在闸板门完全打开和完全关模拟工况考核之后,新结构煤闸门正式用于生断的位置各设置了一个定位探头。当闸门完全.产,目前最长已投运2年,达到了预期的目的。打开或者完全闭合后,探头将感应到闸板门的位参考文献:置,同时向控制系统反馈一个“到位”的信号,以表示闸板门工作到位。在试验中主要对探头的[1]钱佳中,王明义,袁永久,等.大进料口CS2024型皮带重力灵敏性和闸板门的到位情况进行试验。试验结式给煤机[J].发电设备，005,19(5);287-289.0[书讯《大功率电站汽轮机寿命预测与可靠性设计》出版发行由上海发电设备成套设计研究院史进渊、杨宇、邓志判据 、传热系数的计算方法、耐用件的有限元计算、耐用成、危奇、孙庆、汪勇撰写的《大功率电站汽轮机寿命预测件的寿命预测及评定、耐用件的寿命监控系统、汽轮机振与可靠性设计>(ISBN 978-7-5123-1348-4),最近已由中国动与刚度设计判据、零部件的可靠性设计、系统的可靠性电力出版社出版发行。全书共47.6万字,563 页,是一本设中国煤化工电站汽轮机的安全介绍电站汽轮机寿命预测与可靠性设计的学术专著,反性设:计制造、安装、调映了该领域的一些最新研究成果。试、YHc N M H G用,也可供高等院该书全面阑述了大功率电站汽轮机寿命与可靠性学校相关专业人员阅读。科的原理与应用,主要内容包括:汽轮机强度与寿命设计(上海发电设备成套设计研究院汪勇供稿)