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燃料运输设备及系统动力工程系第一章燃料运输设备及系统概况第一节概况燃料运输系统的任务：卸煤并输煤至锅炉房原煤仓，向煤场堆煤或从煤场取煤、碎煤、除铁、称量、取样等。燃料运输系统的要求：必须安全贮存足够的燃煤量并及时向锅炉房输送所需的燃煤，同时必须实现机械化和自动化。一、燃料运输系统的构成燃料运输系统包括：卸煤设备、受卸装置、贮煤场、煤场机械、煤场内运输系统和设备，给煤设备、破碎和筛选设备、计量设备等。电厂燃料的输送是靠机械设备完成的，输煤设备的先进程度代表了燃料运输系统的水平。（一）铁路来煤的卸煤设备和受卸设备卸煤设备是将煤从车厢中清除下来的机械，对其要求是：卸煤速度快，彻底干净且不损伤车厢。受卸装置是接受和转运设备的总称，对其要求是：具备一定的货位，使之不影响一次或多次卸车，并能将所接受的煤尽快地转运出去。1、卸煤设备螺旋卸煤机：利用螺旋体的转动将煤从单侧或双侧拔除的。单侧螺旋体为单侧卸煤，双侧螺旋体为双侧卸煤。适合于卸小煤或碎煤，对于卸冻煤也有一定的适应性。翻车机：将敞顶煤车翻转一定角度，使煤靠自重卸下的一种卸载专用机械。多用于大中型电厂，有转子式和侧倾式两种。底开车厢：是煤矿至发电厂的专用煤车车厢。2、受卸装置长缝煤槽受卸装置：螺旋卸煤机、底开车厢常与这种受卸装置配合。翻车机受卸装置：煤由单翻车机或双翻车机卸入设有箅子的受煤斗中，经带式给煤机输送至与翻车机轴线平行或垂直引出的带式输送机上。（二）水路来煤的卸煤机械和收卸设施火力发电厂依靠船舶供应煤炭时采用的建筑设施和卸煤机械设备。用于靠近港湾和通航河道的燃煤电厂。煤由煤船装运至发电厂煤码头，并由卸煤机械卸至输送机上，送往贮煤场及锅炉房原煤仓。根据《火力发电厂设计技术规程》规定，由水路来煤的电厂，应装设码头卸煤机械；卸煤机械的总额定出力应根据与交通部门商定的煤船吨位及卸船时间确定，但不应小于全厂锅炉最大连续蒸发量时总耗煤量的300%；全厂装设的卸煤机械的台数不宜少于两台。大型码头的卸船机械宜采用桥式抓斗牵引式卸船机；接卸万吨级以上非自卸船的煤码头应配备清仓机械。1、码头船舶停靠码头分浮码头和固定码头两类。浮码头由船、联桥和引桥组成。固定码头多采用桩基或大量土石方填筑建立的钢筋混凝土构筑物，必要时附带有防浪堤。2、卸煤设备桥式抓煤机：卸煤时，它将煤提升到一定高度后，卸入指定的受卸设施—固定式或移动式煤斗中，并以相反的动作回复原位。链斗式卸煤机：由置于壁架前端的若干链斗向一个方向连续不断地回转，将煤从煤仓中取出，然后倒入置于壁架上的皮带输送机，并由皮带输送机送往贮煤场或锅炉房原煤仓。3、受卸装置水路来煤的受卸设施是指煤码头及码头上的煤斗和皮带输送机等。煤卸船后，均通过码头上的皮带输送机接入电厂的输煤系统。运到储煤场存储，或直接送到锅炉房。（三）贮煤场和煤场机械火力发电厂的贮煤场是完成场内的运输、堆取、混合等功能的设备及建构筑物的总称。其作用主要是贮存一定数量的煤，以便在场外燃料运输暂时中断或卸煤设施故障检修的情况下，保证燃料供应的场地，同时在燃料运输系统还可起着厂外来煤量与锅炉燃煤量不均衡时的调节作用。有时也起着利用煤场进行不同煤种的混合和将高水分的煤自然干燥。根据《火力发电厂设计技术规程》的规定，经国家铁路干线和水路来煤的发电厂，煤厂应贮存电厂10-15天所需的煤耗量。其贮煤量往往多达几万吨至几十万吨，煤场的工作必须实现机械化。各种形式贮煤场的区别在于所采取的机械设备不同。应用较多的机械设备有：扒煤机、抓斗起重机及斗轮堆取料机，同时用推煤机作为辅助机械。（四）煤的厂内运输系统和设备煤的厂内运输就是将煤从受卸装置或煤场送往锅炉原煤仓。目前电厂普遍采用固定式带式输送机进行煤的厂内运输。发电厂厂内规划容量在50MW以下、锅炉额定耗煤量在50t/h以下时，厂内运输一般采用单路带式输送机，其出力不小于耗煤量的200%；容量在50MW以上、耗煤量在50t/h以上时，一般采用双路带式输送机，其每路出力不小于耗煤量的135%。燃用褐煤及高挥发分易自燃煤种的发电厂，带式输送机应采用难燃胶带，并设置消防设施。（五）给煤设备燃料运输系统中，为使煤连续、均匀地送入带式输送机，一般应装设给煤设备。常用的给煤设备有叶轮式给煤机、带式给煤机、振动给煤机和圆盘给煤机等。（六）破碎与筛选设备1、破碎设备：火力发电厂的锅炉制粉系统，要求煤粒直径不大于30mm。对于较大的煤粒应预先进行破碎，然后送入制粉系统。常用的碎煤机有：锤击式、反击式及环锤式等。2、煤筛分设备：装于碎煤机之前。原煤进入碎煤机前用煤筛进行筛选，粒度符合要求的小颗粒被筛出，而将大颗粒的煤送入碎煤机。这样，即刻减轻碎煤机的负荷，又可避免粘湿度较大的煤末堵塞碎煤机。常用的筛分设备有：固定振动筛和转筒筛。3、电磁分离器：用来除去煤中的铁件等磁性物质，以保证碎煤机和磨煤机安全运行的设备。有悬吊式和滚筒式两种。4、木屑分离器：用来清除煤中的碎木快、破布、纸屑等不易磨细的杂物，以防止煤粉制备设备发生堵塞。木屑分离器一般安装在碎煤机后从带式输送机头部滚筒下落的一段输送带上。（七）计量设备火力发电厂的燃料计量在燃煤进厂和进入锅炉房两处进行。进入锅炉房的燃煤一般由装设在带式输送机上的电子皮带秤进行测量。动态电子轨道衡用于计量火车来煤，火车可以不解列就能逐个车厢计量。（八）输煤防尘燃料运输系统多处产生大量的煤尘，污染生产现场，有害身体健康。为防止煤炭在装卸、输送、转运的过程中煤尘飞扬，应采用防尘措施。包括原煤加湿、设备密封和喷雾抑尘等。二、燃料运输系统参数1、耗煤量：是确定煤场规模（容量）、燃料输送处理和设备选型的主要依据。有年耗煤量和日耗煤量之分。（1）年耗煤量QaQa=Taqa式中：Ta—电厂年运行小时数；qa—电厂全年锅炉额定蒸发量时的小时耗煤量，t/h。（2）日耗煤量：等于电厂小时耗煤量qa与昼夜运行小时数的乘积。2、燃料运输系统出力（1）锅炉煤仓上煤出力Q0:燃料运输系统向锅炉煤仓的上煤量，是保证锅炉正常运行的关键，应不小于电厂日耗煤量的1.35倍。（2）贮煤场：简称煤场，是火力发电厂的燃料备用库，它是为安全经济发电而设置的。煤场容量一般规定为10d-15d的电厂耗煤量。煤场的具体作用：缓冲与调节，混煤，风干。第二节煤质和煤种变化对燃料运输系统的影响燃煤发电厂的煤质和煤种是多变的，有的设计煤质与使用煤质不相吻合，发生偏离；有的是人为改变供煤计划和运输计划；有的是煤质管理工作上的差错引起煤质的变化。煤质和煤种的变化的因素很复杂，牵涉面也很广。煤质和煤种变化对输煤系统影响很大，主要表现在煤的发热量、灰分、水分等衡量煤质特性的指标上。发热量的变化对输煤系统的影响当锅炉负荷不变时，发热量降低，煤耗量增大，燃运系统负担加重。煤的灰分变化对燃料运输系统的影响灰分越高，固定碳就越少，煤的发热量就越低。灰分越高，由于灰的比重大约是可燃物比重的两倍，输送同容积的煤时，高灰分煤重量大，可能使输煤系统超负荷运行。灰分较大的煤，质地坚硬，破碎困难，磨损设备。增加燃料运输系统设备的检修和更换设备的工作量。煤的水分变化对燃料运输系统的影响煤的水分大，降低了煤的热能利用率，增大了燃煤的消耗量，增大了燃料运输系统的负担。煤的水分大，易引起输煤设备粘煤、堵煤，严重时终止上煤。煤的挥发分和含硫量对燃料运输系统的影响主要是安全方面。挥发分与硫分增加时，燃料运输系统应注意防爆与自燃。含硫量增加，尤其黄铁矿多的煤对输煤管道磨损更为严重。第二章火车卸煤设备及系统第一节翻车机卸车线及卸车过程翻车机卸车线是一种采用机械的力量将车辆翻转卸出物料的安全、高效的现代化大型卸车系统，由铁路专用线、翻车机、拨车机（重车铁牛）、空车调车机（或空车铁牛、推车机）、给煤设备组成。广泛用于火电厂、港口、矿山、钢铁厂列车装载的散装物料的翻卸，其综合卸车能力可达1200t/h（合20-25节/h），环保性能好，整个作业过程可实现全自动，并有可靠的监控及故障诊断功能和综合管理能力。翻车机卸车线的布置方式翻车机系统按布置形式可分为贯通式布置和折反式布置。1、贯通式翻车机卸车线：由翻车机、后推式重车铁牛、空车铁牛等组成。一般在翻车机出口后场地较宽广、距离较长的环境使用，空车车辆可以不经折返而直接返回到空车铁路专用线。2、折返式翻车机卸车线：一般在厂区平面受限制时采用。与贯通式不同在于在翻车机之后增加了迁车台，它将空车从重车线移到空车线，将迁车台上的铁轨与空车线铁轨对中后，迁车台上的推车器将空车推出迁车台。空车溜过空车铁牛牛槽后，空车铁牛出牛槽将空车推送出一节车辆长度的距离后，返回牛槽。第二节翻车机翻车机是一种采用机械的力量将车厢翻转卸出物料的大型高效率的卸车设备。按翻车机的翻卸形式、驱动方式、压车形式，可将翻车机分为几种类型。按翻卸形式可分为转子式翻车机和侧倾式翻车机；按驱动方式可分为钢丝绳传动和齿轮传动；按压车形式可分为液压压车和机械压车；其次国内也有交流拖动、直流拖动、双速传动、双翻、三翻等。1、转子式翻车机1、转子式翻车机：转子式翻车机是指被翻卸的车辆中心基本与转子回转中心重合，车辆同转子一起回转175º，将煤翻卸到翻车机正下方的受料斗中。其优点是：卸车效率高，耗电量少，回转角度大。缺点是：土方施工量大。转子式翻车机的主结构由转子、平台、压车机构和传动装置组成。2、侧倾式翻车机侧倾式翻车机：即将被翻卸的车辆中心原理翻车机回转中心，使车箱内的煤倾翻到车辆一侧的受料斗内。分为两种类型：一种是刚绳传动、双回点夹钳式压车，另一种是齿轮传动、液压锁紧压车。“C”型转子式翻车机这种型式的翻车机是由“C”型端盘、靠车梁、拖车梁、压车机构、拖辊装置、驱动装置和液压系统组成。其特点是机构轻巧合理，通过固定平台、液压压车和靠车，以消除动态压靠车对车辆和设备的冲击和损伤，降低了压车力。翻车机靠车梁采用两块靠车板且互成一定角度，较好地迎合了车辆涨帮的工况，受力合理，大大地降低了损车率。通过平衡油缸及其特有的控制方式，使重车翻卸后压力控制在标准范围内，允许车辆弹簧压力得以释放，从而有效地保护了车辆和设备。在转子结构设计上使翻车机的旋转中心与车辆中心更加接近，降低了驱动转矩，减少了驱动功率，达到了节能降耗的目的，提高了运行的经济性。“C”型端盘结构适合配备重车调车系统作业，使车辆完全在可控状态下运行。侧倾式翻车机1、钢丝绳传动侧倾式翻车机：由托盘、拖车梁、活动平台、驱动装置、压车机构构成，结构简捷，刚性强，采用机械压车，机械紧锁，平台移动靠车。无液压系统，转动部件少，可靠性高，维护简单。适合配备重车调车机系统。平台与设备在零位时分离，与地面锥形定位装置啮合定位，对轨准确。优点是土方施工量小；缺点是提升高度大，耗电量大，回转角度小。2、齿轮传动式侧倾式翻车机：由回转盘、压车梁、活动平台、压车机构、驱动装置等组成。由两套电动机、减速机、制动器、小齿轮等驱动部件用低速同步轴连接起来共同组成齿轮传动式翻车机的驱动装置。用齿形联轴器联接翻车机的十几米长的低速同步轴来保证两台电动机同步工作，这种结构传递扭矩大，允许误差大，便于现场安装使用。采用绕线式电动机启动性能较好，具有较高的过载能力和较小的飞轮质量。第三节翻车机的配套装置翻车机是翻车机卸车线中的主要设备，翻车机卸车线除了翻车机以外，还有重车铁牛、摘钩平台、迁车台、空车铁牛等与之配套的附属设备。一、重车铁牛重车铁牛是翻车机车线中推送（或牵引）重车设备到位的主要设备。它可以代替自备机车。老型电厂大都使用重车铁牛作为调车工具，但目前随着科学技术的不断发展，新的翻车机卸车线已采用不同形式的调车机代替重车铁牛，按照ISO国际标准规定，设备必须在控制状态下运行，克服铁牛牵引采用“溜放”的操作方式，因此逐渐将铁牛系统改进完善，采用调车机。调车机可以将需要翻卸的车辆整列拖到翻车机房前，准确逐个地将单车送到预定位置，翻卸后将空车集结到空车线上。从抬臂挂钩、落臂牵引、进行后退方面，实现自动作业。目前