输煤皮带跑偏原理及防范措施分析

王 波，李 圣，金光亮

(1.辽宁华电铁岭发电有限公司，辽宁 铁岭 110200；2.中国石化抚顺石油公司热电厂，辽宁 抚顺 113006；3.中国石化抚顺石油公司生产运行处，辽宁 抚顺 113008)

输煤皮带跑偏原理及防范措施分析

王 波1，李 圣2，金光亮3

(1.辽宁华电铁岭发电有限公司，辽宁 铁岭 110200；2.中国石化抚顺石油公司热电厂，辽宁 抚顺 113006；3.中国石化抚顺石油公司生产运行处，辽宁 抚顺 113008)

辽宁华电铁岭发电有限公司二期输煤系统多次发生因皮带跑偏引起的全线停机故障，严重影响电厂的生产运行。皮带跑偏是输煤系统最常见的故障，其原因是两侧纵向张力不同而产生侧向力。根据纠偏原理，加装了各类纠偏装置,并采取综合措施，取得了良好效果。

皮带输送机；输煤皮带；皮带跑偏；纵向张力；侧向力；托辊；纠偏装置

皮带输送机是火力发电厂输煤的主体设备，通过各段皮带机接力输送，构成从储煤场到煤仓间的整个链状输煤系统[1]。皮带跑偏是输煤系统最常见的故障，是指运行过程中皮带在侧向力作用下，脱离皮带机中心线，偏向一侧的现象[2-3]。输煤皮带跑偏将影响整个输煤系统的正常运行，其危害包括撒落煤、降低皮带出力、皮带损伤、边缘破损及降低使用寿命、偏离超限停机。严重时甚至会导致流煤、堵塞、皮带撕裂等重大事故[4-5]。由于输煤系统为链状结构，一旦某段出现问题，将全线停机，严重影响电厂的生产运行。

1 皮带跑偏的原理分析

1.1皮带跑偏受力分析

皮带受力示意图见图1，FN1、FN2分别为皮带两侧纵向张力作用于托辊上的正压力；Fr1、Fr2分别为托辊作用于皮带两侧的摩擦力。正常情况下，皮带两侧纵向张力对称相等，即FN1=FN2、Fr1=Fr2，皮带位于输送机中心位置,即O-O与O′-O′重合。如果皮带右侧纵向张力大于左侧时，即FN1

图1 皮带受力示意图

1.2输煤皮带跑偏原因

a. 皮带头、尾部滚筒轴线与皮带机中心线不垂直。这种情况可能是安装问题或调整不到位，也可能是在运行过程中，滚筒轴承座固定螺栓及限位调整螺栓松动造成的。滚筒轴线与皮带机中心线不垂直，可直接导致皮带两侧一松一紧，纵向张力不同。

b. 皮带机同侧托辊故障偏多。皮带机在某段长度范围内，同侧的故障托辊偏多，如托辊轴承破损或托辊不转、托辊支架损坏变形等，使皮带与托辊之间阻力加大甚至滑动，致使该侧摩擦力、侧向力增大。不但导致皮带跑偏，还能严重损伤皮带，这类故障运行现场最为常见。

c. 落煤点偏离输送机中心线。由于燃煤煤种、粒度和湿度差异较大，储量也存在波动，致使落煤点偏离皮带机纵向中心线，其冲击力直接转变为皮带侧向力，同时形成偏载，甚至导致整段皮带全线跑偏。

d. 输煤皮带接缝不正。皮带硫化接头的接缝与其纵向中心线垂直度不够，直接导致皮带两侧松紧不一，运行时出现侧向力而跑偏。

e. 其他综合因素。皮带跑偏有时是个别点的单独或综合因素造成的。例如个别滚筒、托辊积煤、衬胶及表面破损、清扫器工作状况欠佳及角度、位置不正等，均可造成皮带两侧纵向张力不等，出现跑偏。

2 纠偏装置原理分析

输送皮带出现跑偏，是其运行过程中产生侧向力所致。因此，控制皮带跑偏就应该采取措施，减少皮带侧向力。

2.1调整托辊组轴线倾角对皮带的影响

图2 托辊组轴线偏转时皮带受力示意图

2.2两侧托辊前倾对皮带的影响

在槽形托辊组中，3个托辊的轴线在同一平面，且与皮带表面垂直，皮带中心线与输送机纵向中心线重合，两侧托辊受力对称相等。当皮带向右侧跑偏时，若将A、B两侧面托辊轴线向皮带运行方向倾斜β角度(见图3，由O-O线转为O′-O′线)，此时，皮带给两托辊的作用力就会因接触长度不同而不等。如图3所示，B托辊接触长度大于A托辊，则FA

图3 托辊前倾作用力示意图

3 防范跑偏措施分析

3.1采用纠偏装置

纠偏装置能够有效抑制输煤皮带跑偏，电厂输煤系统普遍采用。自2015年，铁岭电厂二期输煤系统陆续安装了57套各类纠偏装置，取得一定效果。

纠偏装置是独立的可调心托辊组，中心设置转轴，两侧有垂直立辊。皮带跑偏至极限位置时，其侧面与该侧立辊接触摩擦，托辊支架获得偏转力矩，带动托辊组整体绕其转轴偏转α角度，其产生的侧向力可抑制皮带跑偏。由于偏转角在10°左右，侧向力有限，纠偏装置需要按1∶15的比例间隔安装于普通托辊之间。

由于结构原因，跑偏皮带复位后，可调心托辊组的转角无法及时回调，导致皮带左右循环偏移，这是部分纠偏装置的弊端。另外，纠偏装置相对复杂，成本高，现场运行条件差，煤粉腐蚀性强，致使部件失效、托辊偏转失灵等现象时有发生。

3.2采用前倾托辊

前倾托辊组与普通槽形托辊组一样，通过托辊支架固定在输送机机架上，2个侧面托辊向皮带运行方向倾斜2°～3°，其侧向力可有效制约皮带跑偏(见图3)。但由于前倾角度小，侧向力有限，需要按3∶7的比例间隔安装。前倾托辊运行稳定、可靠，但托辊的前倾可增加运行阻力，使用时应考虑到这一点。

3.3采取综合措施

纠偏装置的采用各有利弊。根据多年经验，不能只注重如何纠偏，更要主动预防皮带跑偏。要根据输煤各段的实际条件及设备状况，针对皮带跑偏原因，采取综合措施，尽早发现并消除隐患，从源头上进行控制往往效果更好。

a. 对各段皮带输送机的头、尾部滚筒安排专人负责，定期检查与不间断巡查相结合，保证滚筒轴线与输送机纵向中心线的垂直度，保证滚筒轴承座固定及限位调节螺栓紧固可靠。

b. 对皮带机托辊的检修保养按段管理，及时发现问题，及时处理，储备充足备件，随机更换与定期更换相结合，尽量保证托辊无故障运行。

c. 对重要部位落煤管的调节挡板进行改造，将转轴轴套改为全密封轴承，调节部件材质为304不锈钢，使调节挡板转动灵活，调节自如。同时，注重对其它落煤点调节挡板的维护检修，以保证各落煤点随时可控、可调。

d. 严格把控皮带硫化接头的技术操作，安排指定人员进行操作，按照GB 10595—2015《带式输送机》要求组织验收。

e. 加强系统运行的综合管理，对可导致皮带跑偏的各种因素，例如皮带张紧力的调整，皮带老化及破损情况，各类清扫器的工作状况、位置等都要严格监控，做到早发现，早处理。

4 结束语

火力发电厂的输煤系统是多种设备联合运行的大动态系统。输煤皮带跑偏始终伴随着系统的运行，不可避免。研究和分析皮带跑偏原理，掌握其发生的原因和规律，可以有针对性地采取措施，加强预防，有效减少皮带跑偏的发生。

[1] 李玉洁，贾晓梅.铁岭电厂输煤控制系统[J].东北电力技术,2001，22(8): 29-30,43.

[2] 剧金伟.胶带机跑偏的原因及调整[J].技术研发,2012，19(5)：202-205.

[3] 乔玉祥.输煤皮带跑偏的原因及防治措施[J].江苏电机工程,2002，21(4)：20-21.

[4] 章 璇.新型输煤系统控制方式在电厂中的应用[J].东北电力技术,1999,20(2)：29-31.

[5] 赵志斌，陈洪良，房 勇.输煤皮带撕裂检测装置的研制与应用[J].东北电力技术,2010， 31(10)：50-52.

Analysis of Coal Conveyer Belt Deviation Principle and Prevention Measures

WANG Bo1，LI Sheng2，JIN Guangliang3

(1.Liaoning Huadian Tieling Power Generation Co．，Ltd．，Tieling，Liaoning 110200，China； 2.China Petroleum Fushun Petrochemical Company Power Plant，Fushun，Liaoning 113006，China； 3.China Petroleum Fushun Petrochemical Company Production Operation Department，Fushun，Liaoning 113008，China)

The belt deviation is the most common fault handling system. Through the analysis of force, lateral force on both sides of the longitudinal tension generated by the different reasons. The two stages are the deviations of the belt conveying system in Liaoning Huadian Tieling Power Generation Co.,Ltd.,the 2015 annual occurrence of belt deviation, caused by multiple line stop machine, a serious threat to the power plant. According to production order rectification the principle, with various rectification device;it achieves good results.

belt conveyor; coal conveyer belt; belt deviation; longitudinal tension; lateral force; roller; deviation correction device

TD528.1

A

1004-7913(2017)09-0027-03

王 波(1972)，男，学士，工程师，从事输煤系统技术管理工作。

2017-05-27)

数值、符号间保留一定间隙的规定

(1)为使多位数字便于阅读，可将数字分成组，从小数点起，向左左向各每3位分成一组，组间留适空隙；但不得用逗号、圆点或其他方式分隔。

(2)年份、负数、部队番号、仪表型号、标准号等待定数不用3位分节法。

(3)表示量值时，单位符号应当置于数值之后，数值与单位符号间留一空隙。

(4)排版中需要调整字体间间隙、整理版面时，对于数值间的应有间隙不得变化。

摘自《量和单位的使用原则及方法》