輸煤系統整體解決方案

本文圍繞火電行業輸煤系統，介紹提供整體解決方案，旨在解決輸煤系統中常見的堵料、磨損、皮帶跑偏、灑料和揚塵等問題，以下是具體內容：

研究背景

• 重要性：火力發電占我國電力市場 60%，輸煤系統作為火電輔助系統重要部分，其安全運行直接影響火電生產質量和穩定性。
• 組成與關鍵環節：輸煤系統包含卸煤、堆取煤、上煤等環節，轉運站是易出現故障的關鍵節點。
• 傳統設計問題：傳統轉運站設計依賴工程師經驗，存在無法精細掌握物料流動行為、難以計算濕度影響等諸多局限性，導致灑料、堵塞、揚塵等工程問題。
• 解決思路：運用 EDEM 離散元仿真技術，分析物料特性和料流軌跡，優化設備結構，規避或緩解問題，降低工程造價。

常見問題分析

• 堵料：因物料濕度大、落料管設計不合理等原因，分為沖擊性堵料和掛料式堵料，會影響設備運行效率。
• 磨損：散料輸送中轉運點部件受沖擊磨損，磨粒磨損破壞性最大，不同物料磨損形式不同。
• 皮帶跑偏：輸送帶拉應力不均勻或外力合力不為零，落料點偏斜等原因導致，影響輸送機工作效率。
• 灑料：落料不居中、輸送機超載或設備磨損漏料等原因導致，影響作業環境和系統安全性。
• 揚塵：物料碰撞和落料管結構設計問題產生誘導風，導致粉塵污染，危害環境、人體健康甚至引發爆炸。

解決技術

• 離散元技術：將研究對象劃分為獨立單元，根據單元相互作用和牛頓運動定律計算，分析顆粒運動機理。
• EDEM 簡介：用于模擬顆粒與設備間力學行為，包含前處理、求解器和后處理模塊，可與其他 CAE 軟件聯合仿真。
• 設計原則：利用 EDEM 軟件分析物料特性，建立數學模型，優化落料管和導料槽結構，減少粉塵產生。
• 產品說明：包括頭部部分、中間部分、給料匙和導料槽的設計，以確保物料流態良好，減少揚塵和堵料等問題。

解決方案

• 仿真與優化：通過 EDEM 仿真對比原始方案和優化方案，分析掛料、磨損、跑偏和揚塵問題，優化沖擊角度和料流速度，改善設備運行效率和安全性。
• 分析總結：優化方案通過控制料流速度和沖擊角度，改善了磨損、跑偏、揚塵等問題，提高了設備運行效率和使用壽命。

優化前

優化后

項目實施

• 物料標定：通過堆密度、粒徑分布等實驗獲取物料參數，標定物料模型，確保仿真準確性。
• 設計規范：曲線落料管及導料槽設計需保證物料匯集輸送，減小沖擊，避免偏載跑偏，具有抑塵、防堵等功能。

技術經濟比較

• 技術比較：傳統轉運裝置存在料流分散、粉塵污染嚴重等問題，新型轉運裝置通過束流匯中、減少正壓等設計，在節能環保和可靠性方面具有優勢。
• 經濟性對比：通過核算設備運輸能力、優化設備結構等措施，節約成本，提高設備使用壽命，減少能耗和維護費用。

其他設備

• 對螺旋卸煤機、堆取料機、犁煤器、筒倉、漏斗等輸煤裝置進行仿真分析，包括磨損、跑偏、灑料、效率、能耗等方面。

總結

EDEM 離散元仿真技術為輸煤系統設備設計提供了重要方法，可快速準確分析設計合理性，優化結構，提高產品開發效率和可靠性，是物料輸送系統設備設計的重要趨勢。