摘要：内蒙古呼伦贝尔发电有限公司在设计时取消了厂内储量约4.5万吨的煤场和附属设施，只设约4000吨左右的小型事故堆场，电厂燃煤通过长达2.35公里露天布置的单路长距离曲线带式输送机直接送至厂内，但随之对设备安全稳定运行提出了更高的要求。本文结合内蒙古呼伦贝尔发电有限公司的输煤系统设计情况、运行特点，通过对长距离单路皮带输煤系统进行风险分析，从设备治理，运行维护管理、应急管理等方面制定预控措施，达到设备安全稳定运行的目的。
关键词：设计优化；风险分析；预控措施；长距离单路露天曲线带式输送机
Extremely cold region single curve at the coal long distance belt conveyor
Risk analysis and management is realized
一、引言
内蒙古呼伦贝尔发电有限公司（以下简称电厂）2Х600MW机组是基于煤电一体化思路而建设，本着节约投资的原则，在初步设计基础上，依托煤矿资源，取消了煤场、斗轮堆取料机、煤场皮带、尾部配重站、三工位伸缩装置、煤场转运站、除尘设备和污水设备，将原储煤场改为储量为4000吨的事故料场。事故料场平时保持零库存，只有在故障发生时，立刻组织车辆从煤矿运煤，通过可存煤60吨的事故煤斗为锅炉上煤，维持设备消缺用煤，直至系统恢复正常。煤矿到电厂运煤采用长距离单路露天曲线带式输送机，这条皮带成为电厂生产运营后的一条咽喉要道，输煤系统运行风险相应提高。
二、输煤系统优化后存在的风险分析
1、厂单路长距离曲线带式输送机最大故障是更换钢丝胶带，根据当地经验，皮带粘接一道口需要24小时左右，尤其是当地冬季极端气温可达到-50℃，设备维修更是困难。
2、运输煤种为高水分褐煤，冬季极端气温达到零下40多度，寒冷天气造成与皮带工作面相接触的细小原煤就冻结在皮带上，随着皮带机的转动，粘煤就会在回程托辊和转向滚筒上粘结，逐渐形成局部凸起。容易出现跑偏甚至咯坏皮带现象。
3、长距离曲线皮带可以在水平和垂直面上弯曲运行，绕开不利地形或障碍物，降低成本，但在国内应用较少，设计能力有限，可能存在设计缺陷，主要问题是由于胶带受力不平衡引起的皮带跑偏等；
4、厂外单路长距离曲线皮带为3台电机驱动，启动瞬间由于各电机力矩不平衡，造成电机断轴故障发生。同时直接起动时会在电动机轴上产生瞬时的过大转矩（可达电机满载转矩的1.6～2倍），对机械传动系统（轴、齿轮箱）带来很大的冲击。
5、长距离带式输送机启动瞬间过大转矩还会引起长皮带打滑而不能正常起动，并容易造成断带事故。
6、在冬季，当其它段皮带故障连锁停机后，处理时间超过2小时，会造成转动机械之间冻结，带负荷启动困难现象。
三、输煤系统优化后风险预控措施
1、设备改造治理方面：
1）皮带撕裂故障90%以上是由于铁器和尖锐物品引起的，为了防止皮带撕裂事故的发生，必须要保证除铁效果。最为有效的办法就是安装除铁器，避免铁器的意外划伤。为此，经过与矿方协调，在矿区为电厂正常供煤最近的皮带上安装了带式除铁器，最大限度的提高除铁效果。
2）安装合适的撕裂保护，防止皮带撕裂后不能及时发现而造成大面积撕裂。一般划伤皮带事故都是发生在皮带尾部导料槽内，为此，在皮带尾部加设了微动开关式撕裂保护，一旦皮带撕裂，落下的原煤触动保护装置，及时停机避免事故扩大。
3）在高寒地区露天布置皮带，应采用效果较好的清扫器，最好是材质较硬且耐磨的H型加重合金头清扫器，在滚筒旁装设螺旋清扫滚筒，最大可能的清除掉皮带上粘结的冻煤，减少回程托辊和与皮带工作面直接接触的滚筒上粘煤。
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4）厂外单路长距离曲线皮带机采用软启动装置以减小系统在起动时的加速度，减小皮带与滚筒间的最大圆周驱动力，改善皮带起动和停车时对减速机、滚筒及其他转动部件的张力冲击，减少胶带的损伤和各传动部分的磨损，避免各电机力矩不平衡造成电机断轴故障的发生。
5）曲线皮带转弯处钢结构设计不合理，会造成皮带在运行过程中出现皮带跑偏，甚至皮带脱离皮带机支架掉到皮带架构外。因此在安装跑偏保护的同时，对托辊的转弯倾角进行精细调节，在托辊支架上增加挡辊强制性的限制皮带跑偏，以克服向内的向心力。
2、运行维护方面：
1）合理制定冬季运行方式。在-35℃以下，宜采取提前驱动预热方式，此时解除厂内皮带与厂外皮带之间的联锁可以，待正常上煤时恢复联锁运行方式。
2）加强设备定期试验和运行中的巡检，及时发现缺陷和隐患，采取措施给予消除。尤其是较小的胶带缺陷，及时通过TIPTOP修补片进行修复。
3）选择合适的滚筒、托辊润滑油脂。冬季气温低的情况下，润滑脂对转动机械产生阻尼，很容易造成滚筒不转。因此对室外转动设备选用-50℃以下耐低温的润滑油脂，并按照周期及时更换，提高设备的可靠性。
4）定期对落煤筒内导流板、衬板等进行重点检查，防止脱落后卡在导料槽内，造成皮带划伤、撕裂。
5）做好单路皮带的定期更换计划，在机组大修或电网检修双机停运的情况下，根据皮带运行磨损情况分段的进行更换，以保证锅炉的正常燃烧用煤。
3、应急管理方面：
1）每年与当地有运输能力的单位签订事故运煤协议，不定期组织应急演练，以保证足够的运煤车辆能够及时到位。通过对电厂耗煤量、装车时间、运输时间进行测算，运煤车辆至少保证在10台以上，以满足燃煤供应。
2）制约汽车燃煤供应的主要因素除了足够的车辆以外，还有矿区装车的速度，如果排号装车、过磅就会影响运煤速度。因此，电厂与矿方签订协议，建立应急措施，必须保证“电厂优先”的原则。
3）春节期间，由于事故运煤车辆组织存在困难，在电厂事故料场处临时堆放应急煤源，同时与矿区进行沟通，在煤矿汽运煤站点备有足够的储煤量。
4）电厂现有维护人员较少，遇有大型故障无法完成抢修工作，因此要矿区及周边有关单位沟通协调，得到他们的大力支持与合作，保证抢修工作的顺利进行。
5）在备品备件储备上，将单路皮带备件作为事故备品储备，并与其它电厂、供货商进行联系，积极进行备件联储、代储工作，使单路长距离曲线皮带的备品备件要保证供应到位。
四、结论
呼伦贝尔发电公司采用长距离单路露天曲线胶带输送机，大大减少了基建期输煤转运站、皮带机驱动装置和附属设施的投资，减少了生产期的维护费用。经过对皮带机的改造、调整、维护，制定设备故障应急预案，机组的供煤得到有效保证，几年来未发生影响机组供煤现象的发生。
参考文献：
[1]神华宝日希勒露天矿地面输煤系统扩建方案
[2]内蒙古国华呼伦贝尔能源项目（2×600MW）电厂工程第5卷 运煤部分
[3]《曲线带式输送机专利说明书》，知识产权出版社
作者简介：
陈天宝：男，（1968- ），1984年12月参加工作，1988-1991年于沈阳电力专科学校脱产学习，2000年6月函授毕业于华北电力大学，本科学历，工程师职称、技师，曾任绥中发电有限责任公司工程公司燃料程控班班长和电气检修班班长，国华呼伦贝尔发电有限公司综合部燃料高级主管、专业经理，维护部经理助理，现任国华呼伦贝尔发电有限公司安全监察专员。
论文作者:陈天宝
论文发表刊物:《电力设备》2019年第21期
论文发表时间:2020/3/17
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