火电厂运煤系统设计.docx

课程设计报告
( 2011--2012年度第 1 学期)

名 称：物流专业课程设计
题 目：火电厂运煤系统设计
院 系： 机械工程系
班 级： 机械0806
学 号：
学生姓名：
指导教师： 郭铁桥、贾军
设计周数： 1

成 绩：

日期：2012年1月6日

《物流系统及自动化》课程设计
任 务 书
一、 目的与要求
（1）通过课程设计，综合运用专业课程和其他先修课程的理论和实际知识，解决物流系统设计问题。通过设计实践，掌握物流系统设计的一般规律，培养学生分析和解决工程实际问题的能力。
（2）学会从系统的功能要求出发，合理制定设计方案、正确确定系统的工艺流程、计算系统的工作能力、选择设备及设施类型，并考虑安全、可靠、经济性等问题，从而培养学生的规划设计能力。
（3）通过计算和绘图，运用标准、规范、手册和图册查阅有关技术资料等，培养学生物流系统设计的基本技能。
二、主要内容

电厂容量
（g/kw.h）
煤发热量（kj/kg）

200MW×2

说明：原煤粒度组成： 0~300mm小于30mm的颗粒含量为40%；原煤堆积密度: 0.9t/m3；整编列车运煤进厂，每车50t，每列车50车皮。厂内停车时间≤4小时；运煤系统运行制度：四班运行。标准煤——指低位发热量=29270 kJ/kg的煤。
（1）制定运煤系统方案。
（2）设计计算说明。
（3）选择设备，列出设备型号和参数。
（4）绘制运煤系统工艺流程图、总平面图。
三、 进度计划
序号
设计内容
完成时间
备注
1
制定运煤系统方案
第1～2天
设计全部结束后，系统设计和控制系统设计一起答辩
2
选择设备，设计计算说明
第3～5天
3
绘制运煤系统工艺流程图、总平面图
第6天
4
撰写设计说明书
第7天
四、 课程设计成果要求
（1）绘制运煤系统工艺流程图、总平面图各一张。
（2）设计计算说明书一份。
五、 考核方式
依据：设计图纸、控制程序、设计说明书、平时考勤及答辩情况。
成绩：优、良、通过、不通过
学生姓名
指导教师：郭铁桥、贾军
2011年11月17日

《物流系统及自动化》课程设计报告
1 物流系统课程设计的目的与要求
1.1 物流系统课程设计的目的
物流系统及设计课程是培养学生具有物流系统规划、设计能力的一门专业课。物流系统课程设计则是物流系统及设计课程的重要实践环节，其目的如下。
（1）通过课程设计，综合运用本课程和其他先修课程的理论和实际知识，解决物流系统设计问题。通过设计实践，掌握物流系统设计的一半规律，培养学生分析和解决工程实际问题的能力。
（2）学会从系统的功能要求出发，合理制定设计方案、正确确定系统的工艺流程、计算系统的工作能力、选择设备及设施类型，并考虑安全、可靠、经济性等问题，从而培养学生的规划设计能力。
（3）通过计算和绘图，运用标准、规范、手册和图册查阅有关技术资料等，培养学生物流系统设计的基本技能。
1.2 物流系统课程设计的要求
火力发电厂运煤系统是一个典型的散状物料输送系统，通过该系统的设计，可比较全面的掌握物流系统设计技能。
火力发电厂运煤系统设计的内容和要求如下：
（1）制定运煤系统方案。
（2）选择设备。
（3）绘制运煤系统工艺流程图、总平面布置图。
（4）设计计算说明。
（5）将以上过程写成说明书。
2 物流系统课程设计详细过程与说明
2.1 基本计算
（1）锅炉耗煤量

（2-1）
式中：－－标准耗煤量，；
　　　－－电厂总容量，；
　　　－－标准煤发热量，；
　　　－－收到基低位发热量，。
（2）日耗煤量

（2-2）
300MW以上机组取，300MW以下机组取。，所以取
（3）年耗煤量

（2-3）
式中：－－设计任务书规定的机组年运行时间，一般取。
2.2 设备生产率及选择
2.2.1向锅炉房运煤的生产率和原煤斗（仓）容量
（2-4）
（2-5）
式中：－－运煤系统日设计运行时数。四班运行；三班运行；二班运行；取。
　　　－－运行时间内设备利用率。卸煤系统；上煤系统；取。
　　　－－原煤仓内的煤能维持锅炉连续运行的时间，查表取。
2.2.2日受煤量（日入场煤量）
（1）日计算受煤量
题目中给出的为铁路运煤，故按照铁路运煤的计算公式计算。
（2-6）
式中：－－日入厂煤不均衡系数。，电厂容量大取小值。由于任务书中给出的电厂容量为1800MW，属于大型电厂，故取。
日进厂列车次数为
（2-7）
取整为
（2）实际入厂煤量
上述公式计算出的数值一般为理论值。实际上必须考虑进厂列车牵引的车皮数和进厂列车次数。因为入厂煤不均衡是以进厂列车或船舶次数为单位的。因此，日最大入厂煤量为
（2-8）
式中：Z－－日入厂列车或船舶的次数，列或艘；
　　　Ｇ－－列车或一艘船舶的载重量，t/列或t/艘。一般每列车有50节车皮，50t/节。
2.2.3卸煤设备选择
（1）生产率和输出能力
一般情况下卸煤设备的卸煤出力应等于一次进厂煤量G除以协议允许的列车或船舶留厂时间。
（2-9）
式中：－－协议允许的列车留厂时间，根据任务书，；
　　　－－运行时间内卸煤设备利用率，。
对于无缓冲容量的受卸装置（如翻车机受煤斗），有
（2-10）
常用卸车设备的出力如表2-2、2-3所示。
表2-2 常用卸车设备的出力
序号
设备名称
卸煤能力
备注
1
螺旋卸车机
300～400（t/h）

2
链斗卸车机
200～3000（t/h）

3
装卸桥（跨度40m）
250～300（t/h）
抓斗容积2.5
4
桥式抓斗起重机
200～250（t/h）
抓斗容积2.5
5
翻车机
20(节/h)
50t/节
表2-3 装卸桥的主要参数
名称、规格
跨度（m）
起重量（t）
起升高度（m）
抓斗
自重（t）
容积（）
容量（）
5t 40m装卸桥
40
5(含抓斗重)
15
2.25
2
0.8-1
5t 46m装卸桥
46
5(含抓斗重)
16
2.25
2
0.8-1
由选取的运煤系统方案可知应选取翻车机械车方式，其生产率为每小时翻卸20节列车，每节车载重50t，即翻卸效率为1000t/h。由《物流系统自动化专业课程设计指导书》中表2-3常用卸车设备的出力可知，并且因为地下水位较高，选用一台侧倾式翻车机卸车可满足生产率的要求翻车机的卸煤能力为20节/t，而每节车的载重为50t，故翻车机的生产率为，满足要求。
2.2.4筛分设备
（1）出力 （2-14）
（2）筛孔尺寸L：固定筛；振动筛和辊轴筛。
式中：－－运煤系统的额定出力；
　　　－－为破碎后煤的最大粒度，由设计任务书可知。
常用的GS系列滚轴筛的技术参数如表2-5所示
表2-5 GS系列滚轴筛的技术参数
型号
GS-1006
GS-1009
GS-1012
GS-1015
GS-1406
GS-1409
GS-1412
GS-1415
GS-1806
GS-1809
GS-1812
GS-1815
筛面宽度
1000mm
1400mm
1800mm
轴数
6
9
12
15
6
9
12
15
6
9
12
15
出力t/h
630
1000
1500
筛孔尺寸
55X
65
mm
60X
80
mm
60X
80
mm
整机质量
5.9
(t)
7.5
(t)
9.3
(t)
11.2
(t)
7
(t)
9
(t)
11.3
(t)
13.6
(t)
9.7
(t)
12.2
(t)
14.7
(t)
17.2
(t)
初步决定选用滚轴筛，则，由《物流系统自动化专业课程设计指导书》中表2-5GS系列辊轴筛的技术参数可选用GS-1006型的辊轴筛。GS-1006辊轴筛参数如下：
筛面宽度——1000mm
轴　　数——6
出　　力——
筛孔尺寸——
整机质量——5.9t
2.2.5破碎设备出力
初步决定在碎煤机前设置振动筛
则 （2-15）
由《物流系统自动化专业课程设计指导书》中表2-6环式碎煤机的技术参数可知
表2-6 环式碎煤机的技术参数
型号
出力
t/h
入料粒度mm
出料粒度
mm
整机
质量
t
电动机
转子尺寸
适应场合
型号
功率
kw
转速
r/min
电压
v
HSZ-100
100
≤350
≤30
1.7
Y315M8
75
740
380
8001795
原煤
HSZ-200
200
≤350
≤30
5.7
Y315M8
110
740
380
8002440
HSZ-400
400
≤350
≤30
12.5
Y450-10
220
590
6000
13702585
HSZ-600
600
≤350
≤30
15
Y450-10
315
590

13702970
HSZ-800
800
≤350
≤30
18
Y500-10
450
590
6000
13703355
HSZ-1000
1000
≤350
≤30
22.2
Y500-10
560
590
6000
13703930
HSZ-1200
1200
≤350
≤30
27.2
Y500-10
630
590
6000
13704510
HSZ-1400
1400
≤450
≤30
38
Y560-10
710
590
6000
18004045
KRC1218
600
≤400
≤25
18.9
Y450-8
355
740
6000
12001800

KRC1221
800
≤400
≤25
24.8
Y450-8
450
740
6000
12002100
KRC126
1000
≤400
≤25
28.6
Y500-8
560
740
6000
12002600
KRC1229
1200
≤400
≤25
30
Y500-8
630
740
6000
12002900
KRC1821
1400
≤400
≤25
41
Y630-12
710
494
6000
18002100
KRC1826
1600
≤400
≤25
50.76
Y630-12
800
500
6000
18002600
选用HSZ-400的环式碎煤机即可满足生产率要求。HSZ-400的技术参数如下
型号
出力
入料粒度
出料粒度
整机质量
电动机
转子外形尺寸
型号
功率
转速
电压
HSZ-400
400t/h
≤350mm
≤30mm
12.5t
Y450-10
220kW
590r/min
6000

2.2.6除铁器选择
（1）除铁器的种类。按励磁方式有电磁和永磁两种。按结构除铁器有带式和盘式两种。带式除铁器因除铁方便而被广泛采用。
（2）除铁器的安装位置。一般情况下，除铁器应位于带式输送机头部卸料处。
带式除铁器型号可在选定输送皮带机以后再确定。
电磁除铁器的技术参数如表2-6所示。
表2-6 电磁除铁器的技术参数
型号
RCD-6
RCD-8
RCD-10
RCD-12
RCD-14
RCD-16
带宽（mm）
650
800
1000
1200
1400
1600
高度 (mm)
200
250
300
350
400
450
功率（kw）
≤3
≤5
≤7
≤9
≤12
≤16
工作制度
连续
备注
每一种型号都有8种（在RCD后跟字母A～H）。A-人工卸铁风冷式；B-人工卸铁自然冷却式；C-自动卸铁风冷式；D-自动卸铁自然冷却；E-人工卸铁油冷式；F-自动卸铁风冷式；G-人工卸铁热管冷却式；H-自动卸铁热管冷却式。
（由后面计算选择除铁器：①卸车线到储煤场的带式输送机带宽1200mm，选用RCD—12型除铁器，额定悬挂高度350mm，励磁功率<9kw,②储煤场到原煤仓的带式输送机带宽1400，选用RCD—14型除铁器，额定悬挂高度400mm，励磁功率<12kw。）
2.2.7配煤设备选择
（1）配煤设备的种类和作用。配煤设备的种类有犁式卸料器（犁煤器）和卸料小车。犁式卸料器因可控性好、运行可靠而被广泛采用；配煤设备的作用是将上煤系统转运到主厂房上水平带式输送机上的煤按一定规则卸到磨煤机上方的原煤仓内。
（2）配煤设备的安装位置。配煤设备位于主厂房上水平带式输送机上方。
（3）选择。可根据输送带宽度选择犁式卸料器。
2.2.8给煤设备的选择
（1）给煤设备的种类。给煤设备的种类比较多，有叶轮给煤机、带式给煤机、振动给煤机、环式给煤机、埋刮板给煤机、摆动式给煤机等。
（2）给煤机的安装位置。料仓（料斗）下方。
（3）给煤机的选择。不同种类的给煤机适应不同的出料口。叶轮给煤机适用于任意长度的缝隙式煤槽，环式给煤机适用于圆形筒仓，其他类型的给煤机适用于锥形受料斗。实际上，现代火力发电厂中，叶轮给煤机、带式给煤机最常用，偶见振动式给煤机和环式给煤机。
叶轮给煤机、电磁振动给煤机的主要技术参数如表2-7、2-8所示。
表2-7 叶轮给煤机的主要参数
型号
出力
t/h
物料特性
叶轮机构
行走机构
整机
质量
t
粒度
mm
密度
t/
功率
kw
转速
r/min
直径
mm
速度
m/min
功率
kw
QYG-300
100-300
≤300
0.9
13
1.9-5.8
2680
2.09
3
6
QYG-600
200-600
≤300
0.9
17
2.76-8.33
2680
3.74
3
8.5
QYG-1000
300-1000
≤300
0.9
22
3-10
3000
3.74
3
9.5

表2-8 电磁振动给煤机的主要技术参数
型号
出力t/h
入料粒度mm
电源
质量kg
ZG-50
50
≤250
90V, 4.5A
356
ZG-100
100
≤250
90V, 6.6A
600
ZG-200
200
≤300
90V, 9.6A
910
ZG-300
300
≤350
90V, 24A
2300

（4）初步决定选用带式给煤机配合翻车机受料斗给煤。
QYG-600型叶轮给煤机，出力400吨，叶轮机构功率17kw，转速2.76-8.33r/min，直径2680mm，行走机构行走速度3.74m/s，功率3kw，整机质量8.5吨。
2.2.9落煤管参数确定
运煤系统落煤管的设计、布置应该符合以下要求：
（1）与水平面的倾角不宜小于60°，布置困难时允许55°。
（2）避免反向转折。
（3）使煤流在进入带式输送机时具有与胶带上分支运动方向一致的分速度，并对准输送机中心线，必要时应采取导流措施。
（4）当转运点落差大于4 m时,落煤管宜加设锁气挡板。
作为带式输送机转运部件的落煤管可采用圆管和方管，其断面直径或边长可根据输送带的宽度确定，落煤管分段长度，不宜超过2m。
落煤管应在运行维修人员易于接近的适当位置设置密封的检查门，检查门的尺寸不应小于mm，落煤管尺寸较大时，可适当增大。
落煤管应有合理的支、吊措施，保证由坚固的结构件承受荷重，并便于拆装。
落煤管的接头法兰应加密封垫。在容易堵煤的部位应考虑装设助流装置。
表2-9 落煤管截面尺寸
带宽mm
500
650
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
直径mm
450
600
700
800
900
1000
1100
1250
1400

2.2.10受料斗参数确定
（1）受料斗上口和缝式煤槽的尺寸应与抓斗、推煤机、螺旋卸车机或翻车机相适应，其值不小于mm，初步确定为。
（2）翻车机下设2个或3个煤斗，煤斗沿铁路线方向的总长度不小于14m，煤斗上方应设金属箅子，箅子孔尺寸为mm。初步确定翻车机下设3个煤斗，则煤斗沿铁路线方向上的长度为16m。
（3）受料斗排料口的尺寸应大于煤的最大粒度的2.5倍，斗壁与水平面的夹角应大于60°。
（4）受料斗和缝式煤槽的上口应设置可拆卸的金属箅，箅孔尺寸应与受料斗和缝式煤槽下部给煤机的工作要求、料场堆取料设备及带式输送机的带宽限制相适应。
2.3带式输送机选择设计
火力发电厂广泛采用DTII型带式输送机。
2.3.1基本参数确定
（1）输送带速度
。梨煤器卸煤时，带速不超过2m/s。由于前面确定选用犁煤器配煤，故带速选为。
（2）三节托滚槽角

（3）倾角
上运取，碎煤机后布置受限时取，下运取。
（4）输送带宽度B
B由下式计算并圆整到标准值：
（2-16）
式中：K——断面系数，查表可得；
　　 ——煤的堆密度，取。
由下表：带宽与适用的最大物料粒度（单位均为mm）
带宽
650
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
已筛分全为块料
130
160
200
240
280
320
360
400
未筛分全（10%）为块料
200
270
330
400
460
530
600
670
①卸车线到储煤场的带式输送机带宽计算：
任务书中给定的原煤粒度最大为300mm，卸车线到储煤场未筛分，故可初选带宽为，则断面系数可查表得
由式（2-16）得
圆整为标准值，则。根据相关标准，选定上托辊间距为，下托辊间距 由《物流系统自动化专业课程设计指导书》中表2-13 DTII型带式输送机槽型托辊参数可查得选用的带式输送机的槽型托辊参数如下：
带 宽
辊 子
槽型托辊
D（mm）
L（mm）
轴 承
重 量（kg）
旋转部分质量(kg)
1200
108
465
4G205-4G305-4G306
43.5-45-50.1
4.77-4.89-5.35
由《物流系统自动化专业课程设计指导书》中表2-14 DTII型带式输送机平形托辊参数可查得选用的带式输送机的平形托辊参数如下：
带 宽
辊 子
槽型托辊
D（mm）
L（mm）
轴 承
重 量（kg）
旋转部分质量(kg)
1200
108
1400
4G205-4G305-4G306
20.7-23.6-26.6
10.3-12.76-13.08
至此，卸车线到储煤场的皮带参数已经确定。
②储煤场到原煤仓的带式输送机带宽计算：
任务书中给定的原煤粒度最大为300mm，储煤场到原煤仓有筛分，故可初选带宽为，则断面系数可查表得
由式（2-16）得
圆整为标准值，则，根据相关标准，选定上托辊间距为，下托辊间距。 由《物流系统自动化专业课程设计指导书》中表2-13 DTII型带式输送机槽型托辊参数可查得选用的带式输送机的槽型托辊参数如下：
带 宽
辊 子
槽型托辊
D（mm）
L（mm）
轴 承
重 量（kg）
旋转部分质量(kg)
1400
108
530
4G305，4G306，
56.6，68.8
5.43，5.89
由《物流系统自动化专业课程设计指导书》中表2-14 DTII型带式输送机平形托辊参数可查得选用的带式输送机的平形托辊参数如下：
带 宽
辊 子
槽型托辊
D（mm）
L（mm）
轴 承
重 量（kg）
旋转部分质量(kg)
1400
108
1600
4G305，4G306
19.8，29.6
14.42，14.73
至此，储煤场到原煤仓的皮带参数已经确定。
（5）带式输送机实际出力
带式输送机的理论生产率由下式确定

式中：——输送带运行速度，；
　　　——被运物料在输送带上的横截面积，
——煤的堆密度，取。
——倾斜系数。
物料在输送带上的横截面积，取决于带条宽度B、物料的动堆积角和输送带的成槽角。已知被运物料的性质后，带式输送机的生产率随着输送带运行速度、带条宽度的增大而增大。
带条的工作宽度以及输送带上部物料的自由表面形状，世界各国的计算方法各有不同。但大致趋向于采用下列的带条工作宽度：
时，取
时，取
物料在输送带上的堆积自由表面形状，各国的假设不同。我国的DTII型带式输送机设计规范把堆积自由表面形状看成是中心角为的圆弧形线段。运输散粒物料的带式输送机，其支撑托辊形式主要采用三节式刚性槽形托辊。这时，输送带上的物料堆积面积为梯形面积与弓形面积之和，即

则带式输送机的生产率计算公式为：

本题目中，皮带的宽度均小于2m，故取
①卸车线到储煤场的带式输送机出力
带宽，则
取，，
上运时，查表可得0.88
由以上数据可计算

②储煤场到原煤仓的带式输送机出力
带宽，则
取，，
上运时，查表可得0.88

2.3.2带式输送机传动功率、张力和输送带层数计算
只计算运煤系统最后一级斜升式带式输送机（即向原煤仓上煤的那级皮带）
已知输送带倾角，长则机,机长
⑴驱动力及所需传动功率计算
①圆周驱动力

查表得系数，
由产品样本查得上托辊，，轴承4G305。
由产品样本得单个上托辊转动部分质量
则：
由产品样本查得下托辊，，轴承4G305。
由产品样本得单个下托辊转动部分质量
则：
计算
初选输送带类型为NN-150，。查相关标准表格，NN-150输送带的每层重量为，上胶厚，下胶厚。每毫米厚胶料质量，扯断强度

计算

计算
无前倾
导料槽阻力为：

式中：，导料槽长度为，

计算
由表1-15得输送带清扫器的摩擦阻力

式中A—清扫器接触面积，一个头部清扫器和两个空段清扫器，
无卸料器

将上述数值带入公式（1-27）中得：
②传动功率计算
由公式（1-29）
由公式（1-30）
式中
传动滚筒及联轴器效率0.98，液力偶合器效率0.96，二级减速器效率0.94。
选配电机功率
⑵输送带张力计算
① 限制输送带下垂度的最小张力
按公式（1-48）得承载分支 取
N
按公式（1-49）得回程分支（）
N
②输送带工作时不打滑需保持最小张力
由公式（1-55）得
按公式（1-55）求起动时传动滚筒上最大圆周力
N
由表1-19查得，则
N
有，计算输送机各点张力，忽略附加阻力，可得点张力
则取，可得稳定运行工况下

② 输送带层数计算
由公式（1-1）得i=层
按表1-3取4层，与初选相同。
3.1 典型运煤系统方案
翻车机---斗轮堆取料机方案
这种方案用翻车机卸煤，以斗轮堆取料机作为煤场存取设备。
3.2煤场设备选择
3.2.1 储煤设备选择
大型发电厂的驻煤场宜斗轮堆取料机为主要堆取设备，以推煤机为辅助堆煤设备，斗轮堆取料机的参数和台数应根据运煤工艺的要求、驻煤场设计容量等因素确定，优先选用臂长为25~35m的臂式斗轮堆取料机。
根据系统出力由表3-1确定斗轮堆取料机的型号
型号
DQ1200/1200
堆料出力（t/h）
1200
取料出力（t/h）
1200
堆取料高度（m
轨上
12
轨下
1.5
斗轮直径（mm）
6000
斗数（m）
9
斗容（m
0.5
回转半径（m）
30
回转角（）
堆料

取料
110
输送带宽度（m）
1.2
输送带速度（m）
3.15
轨距（m）
6
总功率（KW）
325
3.2.2驻煤场参数
（1）驻煤场设计容量Q
Q=(D+2)Q(t)
式中 D----驻煤场系数，D=7~15。离煤源较远时区较大值，反之，取小值。取D=10

（2）煤场尺寸确定
储煤场高度应根据煤质、设备和场地条件确定。煤堆总长度（按推煤机直接堆成部分计算）不宜大于400m。单堆长度不宜小于100m，堆宽不宜大于45m。为便于进行平整、压实作业，储备性煤堆顶部宽度不宜小于10m。
煤场设计容量可按一下条件计算确定：
①煤堆边坡倾斜角一般取40°，在有推煤机上下运行的地方取20°。
②堆积系数：储备性煤堆取1.0，常用煤堆取0.7。
③平均堆积密度：取。
（3）选用梯形断面矩形煤堆
梯形断面矩形煤堆是最常见的煤堆形式，常用于推煤机、斗轮堆取料机等煤堆。该形式煤堆中煤的质量由（四角部分）、（四边部分）和（主体部分）三部分组成。相当于一个圆锥体煤堆，质量可用下式计算：

四边部分
主体部分质量为
总质量为
式中：——煤的堆密度，取；
——边坡倾斜角，取；
——煤堆高度，按照斗轮机参数，Ｈ＝12+1.5＝13.5m；
——煤场的上边宽度，取b=10m；
则由上式可计算出煤场的长度：（煤场布置为斗轮机两侧对称布置）

即
计算出
考虑在一侧推煤机上下，一侧倾角选为20°则修正后取L=300m
3.3.运煤工艺流程的确定
（1）输送路线的确定
在满足运煤要求的功能的情况下，应使输送路线尽可能的短。
（2）单路或双路系统的确定
容量在50MW以上的电厂时，采用双路系统，其中一路备用。该电厂容量为60MW，因此采用双路系统。
（3）运煤工艺流程的确定
一般情况下，双路带式输送机宜在下列转运点交叉：卸煤装置带式输送机头部；从煤场取煤的带式输送机头部；进入主厂房的带式输送机的头部。
（4）画出详细的运煤系统工艺流程图
①工艺流程图符号含义，如表3-2所示
②工艺流程图见附件。
表3-2 工艺流程符号
名称
符号
名称
符号
名称
符号
名称
符号
名称
符号
破碎机

筛子

带式输送机

卸料器

落煤管

盘式除铁器

带式除铁器

带式输送机滚筒

三通落煤管

叶轮给煤机

4、平面布置和断面布置
4.1.平面布置的设计要点
（1）平面布置图上应表示出厂区范围，平面布置图上除了整个运煤系统外，还应表示出邻近的或影响运煤系统布置的其他建筑物、构筑物、厂区道路和铁路的进出方向等；
（2）平面布置图上应标出整个系统的定位尺寸；
（3）平面布置图上应标出带式输送机编号；
（4）平面布置图上应标出贮煤场、干煤棚的堆煤高度和储煤量；
（5）平面布置图上应标出建筑物的编号；
（6）平面布置图上应绘出风玫瑰和指北针符号，风玫瑰的作用是表明各个方向风力大小；
（7）平面布置图上应标出水运码头的长度、最高和最低水位；
（8）平面布置图上应列出设备明细表，并给出设备的主要参数和规范。
4.2.断面布置的设计要点
（1）断面图应充分表示出整个运煤系统的概貌及各个环节的衔接关系；
（2）建筑物、构筑物一般标注相对高度，但在图纸上说明相对标高和绝对标高的关系；
（3）断面图上应标出所有倾斜带式输送机的倾斜角度，有曲线段的圆弧半径；
（4）带式输送机应标明曲线半径和曲线段的起止点；对扩建厂的运煤系统中的接长后的带式输送机应标出接长后的总长度和接长点的位置。卸煤装置、转运站、碎煤机室和桥式抓斗起重机的立柱，抓斗起重机、龙门抓斗起重机、装卸桥、斗轮堆取料机和各种卸车机械的轨道基础均应表示清楚。
（5）断面图上应详细列出设备明细表，包括起吊设备；
（6）断面图上应标出扩建厂的老长部分、新建厂的待扩建部分均应在图上与本期区别表示，待扩建部分用假想线画出，新老厂用图阴影区别；
（7）除尘、排水设备用假想线表示。
5、运煤系统控制系统的要求及其设计原则
5.1.火电厂运煤系统各部分控制要求
火电厂运煤系统承担从入厂煤卸煤点至贮煤场或主厂房原煤仓的运煤任务。运煤系统的安全可靠运行是保证全场安全，高效运行的不可缺少的环节。火电厂运煤系统一般由卸煤、储煤、上煤和配煤四部分组成。
(1)卸煤部分
卸煤部分为运煤系统的首端，主要任务是完成外来煤的受卸。电厂采煤分陆路和水路，陆路主要是火车运煤，通常采用翻车、螺旋卸车机、装卸桥、斗链卸车机、底开门车等完成卸煤；水路由轮船将煤运至码头，通常采用卸船机卸煤。一般情况下，卸煤部分都采取单独的PLC控制系统，但应参加整个运煤系统的连锁控制。
(2)储煤部分
储煤部分为运煤系统的缓冲环节，其作用是调节煤的供需关系。电厂采煤都是一次性大量来煤，除满足锅炉燃烧煤外，剩余的煤将由带式输送机经斗轮堆取料机存储到煤场备用。斗轮堆取料机的堆煤和取煤作业由其自己的PLC控制系统按照严格的控制顺序和连锁关系进行控制。
(3)上煤部分
上煤部分是运煤系统的中间环节，主要作用是完成煤的输送、筛分、破碎和除杂（除铁、石块和木块），最终将煤输送到锅炉原煤仓。上煤控制主要是通过选择运煤顺序，在相应的连锁条件下，实现带式输送机的自动启动、停止和保护（带式输送机的保护有：输送带跑偏、输送带超载、输送带撕裂、输送带张紧、输送带速度等），自动确定输送带给煤机的运行方向和三通挡板的位置，以及有关设备的连锁控制（磁铁分离器、金属探测器、电子输送带秤等），并对这些设备的运行进行监视，发送报警信号或连锁信号。
(4)配煤部分
配煤部分为运煤系统的末端，其作用是按生产运行要求将燃煤卸入到锅炉的原煤仓。煤仓是否需要加煤，一般由煤仓的煤位决定。当某一煤仓出现低煤位时，要及时上煤；当某一煤仓出现高煤位时，要跳到下一个煤仓上煤；若某一煤仓出现紧急低煤位时，还必须优先上煤。往煤仓卸煤由卸煤小车或犁煤器来实现。配煤控制就是控制配煤小车的前进、后退自动定位，或犁煤器的抬起与落下，它属于运煤控制的一部分，必须参与系统的连锁运行。
5.2工艺流程对控制系统的要求
(1)对控制系统的要求
运煤设备的控制要达到程序控制，首先应有稳定的生产工艺流程和较高的设备监控水平，同时控制系统应具有一定的灵活性、适应性和可靠性。对控制系统的要求有如下几条：
①运煤系统在正常运行下必须按逆煤流方向启动，按顺煤流方向停止；
②设备启动后，在集控室的模拟屏上有明显的显示；
③在程序启动过程中，当任何一台设备启动不成功时，均应按逆煤流连锁跳闸的原则，中断运煤系统的运行并发出报警信号；
④在正常运行过程中，任意一台设备发生故障时，也应该按连锁跳闸的原则中断有关设备的运行；
⑤要有一整套动作可靠的外围设备信号设备，将现场设备的运行状况准确的传送到集控室，共值班人员掌握现场设备的运行工况；
⑥在采用自动配煤的控制方式中，锅炉的每个原煤仓都可以假设为检修仓（或假设为高煤位仓），以便停止配煤；
⑦应配备一定数量的保护装置。
运煤设备的控制系统可分为带式输送机系统（包括筛碎设备、除铁除木设备等）的控制，卸煤系统的控制，煤场机械（包括斗轮堆取料机或装卸桥等）的控制和配煤系统设备的控制四个部分。
(2)程序自动控制所具有的功能
程序控制是运煤系统正常运行的主要控制方式。程序自动控制简称程序控制，是将运煤系统有关设备按生产工艺流程的要求，事先编制好各种运行方式的控制程序。操作人员选择要执行的运行方式后，可以显示出所选运行方式中各个设备的状态。如果条件具备，操作人员发出控制指令，设备按程序自动启动、运行和停止，同时将各种信息传送给计算机。
程序自动控制所具有的功能有如下几个方面：
①程序启动和停止
程序控制要求的实现，主要是靠各种逻辑电路，放大电路继电器等，有关设备的程序启动和停止（正常停机和事故停机）就是靠各种逻辑电路和放大电路继电器等来实现的。
有关设备在程序启动前，运行值班人员都要对其进行选择。一般包括给、输、配煤设备的选择，同时选择各交叉点挡板的位置，以用来决定全系统的启动程序。按上述方式，选择了某种程序控制的运行方式后，被选中的对象（即将要参加程序控制启动的设备），一般都在运煤系统的模拟屏上出现闪光信号，也有通过数字投影来实现证明所选择的程序是否正确，若运行值班人员发现选择有误时，可及时更改，直至满足要求后再发出程序启动的指令。
上述选定工作完成后，运行值班人给出程序启动的指令，有关的给、输、配煤设备便按选择好的程序逐一进行启动。全部启动过程就是依靠各种逻辑电路根据现场返回的信号和预选的要求进行逻辑判断后发出所要求的指令。
当配煤设备给锅炉的最后一个煤仓上满煤时，将控制手闸打在程序停机的位置（即发出程序停机的指令），运行设备经过一定延时后，将自动停止运行，其停机顺序大多采用顺煤流方向停止。
②程序配煤
程序启动结束后便进入程序配煤阶段，对于采用犁煤器来给锅炉各原煤仓配煤的设备，通过事先编好的程序，使所有的犁煤器按程序要求抬犁或落犁，一次给需要上煤的原煤仓上煤。
③自动跨仓和停煤源
当遇有锅炉大修，个别原煤仓检修及停磨的原煤仓时，在集中控制中都具有自动跨仓的功能。当采用犁煤器配煤时，只要遇到上述三种情况的煤仓，犁煤器自动抬起；当采用移动输送带配煤时，遇到不需要上煤的仓，移动输送带对准这些仓时将自动停止配煤。
④事故声光报警信号
当运行的设备出现异常现象时，在现场发出铃声报警信号，并在控制室模拟屏上，相应故障显示灯将发出闪烁信号。例如设备运行中发生皮带跑偏、打滑、过载、撕裂，煤仓出现低煤位等。

6、参考文献
[1] 郭铁桥, 段松屏. 物流设备. 华北电力大学, 2005版. 2005年5月
[2] 郭铁桥, 段松屏. 物流系统及设计.华北电力大学, 2002版.2002年10月
[3] 刘燕平, 刘 巍. 物料设备自动控制.华北电力大学, 2002版.2002年7月
[4] 郭铁桥, 刘燕平. 物流系统及自动化专业课程设计指导书.华北电力