西山煤电官地矿实习报告.docx
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西山煤电官地矿实习报告.docx
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西山煤电官地矿实习报告
西山煤电官地矿实习报告
姓名:
实习成绩:
学院:
专业年级:
机械制造及其自动化
实习单位:
山西焦煤西山煤电官地矿
实习导师:
学院导师:
山西焦煤西山煤电官地矿
一、单位介绍
1、概况
官地矿井位于太原市西南17km处,矿区范围分属太原市万柏林区、晋源区、清徐县及古交市管辖。
地理坐标:
东经112°12′52″~112°24′07″,北纬37°41′37″~37°50′06″。
官地井田东北部以三家庄断层组为界,与白家庄矿相邻,西南部根据矿井延深水平的需要,确定以技术边境为界,即:
坐标点X=4174000,Y=19618000及点X=4181800,Y=19611250两点的连线,西北部以断层为界,与杜儿坪矿井毗邻,东南部以碾底断层及9号煤层露头线为界。
井田南北走向长约10.4km,东西倾斜宽约13.4km,面积103.4km2。
官地井田总体地层走向大致北西—南东,向南西倾斜,倾角4°~23°,一般小于10°。
井田内部以褶曲构造为主,轴向多“S”形,伴生较多小断层,浅部尤为明显,井田内地层走向在局部范围内变化较大。
陷落柱也是井田内主要构造形式。
井田内无大型断层,以中小断层居多,井田内断层、褶曲、陷落柱均对矿井正常生产构成一定影响。
井田内主要含煤地层为石炭系上统太原组和二叠系下山西组,共含煤14层。
可采煤层有2、3、6、8、9号煤层5层,平均总厚16.5m。
煤层可采特征详见表4-4-2。
全井田能利用资源量111522.40万t,扣除各种煤柱和开采损失后,全井田共获得可采储量73471.40万t。
2、矿井设计生产能力
官地矿井现为生产矿井,1960年建成投产,原设计生产能力90万t/a,矿井经过两次改扩建后,设计生产能力达到330万t/a。
2005年末,矿井核定生产能力已达到500万t/a。
根据本井田煤层赋存、地质构造、开采技术条件、生产装备水平、煤炭外运条件以及市场供需状况,经多方案比较,矿井拟在2008年后改扩建为700万t/a的生产能力。
主要理由如下。
(1)矿井煤层倾角平缓、赋存较稳定、储量丰富、开采技术条件较好,适宜进行改扩建。
(2)井田地面属中山地区,沟谷山梁较多,矿井工业场地选择和场地布置受到限制,适当加大生产能力,有利于降低建矿成本。
根据矿井生产能力,储量备用系数取1.4,经过计算全矿井服务年限为75a。
表4-4-2官地矿井可采煤层特征表
煤层
编号
煤层平均
厚度
(m)
煤层间距
(m)
最小~最大
平均
煤层结构
顶、底板岩性
煤层稳
定性与可采程度
夹石
层数
夹石
厚度(m)
顶板
底板
2
2.72
泥岩、砂质泥岩,局部粉砂岩、中细砂岩
细砂岩、砂质泥岩
稳定
全区可采
3
2.82
砂质泥岩、细粒砂岩
泥岩、砂质泥岩
较稳定
大部可采
6
2.27
钙质泥岩
泥岩、砂质泥岩
稳定
全区可采
8
3.45
庙沟灰岩
泥岩、砂质泥岩
稳定
全区可采
9
3.57
泥岩、砂质泥岩
泥岩、砂质泥岩、炭质泥岩
稳定
全区可采
3、井田开拓
(1)井口及工业场地位置的选择
该矿井井口及工业场地集中布置在井田东北角井田边界处,一号平硐井口标高+1118.47m,二号平硐井口标高+1047.60m。
(2)井田开拓
矿井现为平硐—斜井联合开拓方式,分南北中三条石门延伸,条带式布置工作面。
矿井改扩建后仍利用现有开拓方式。
井田内主要可采煤层分上、中、下三组,上组包括2、3号煤,中组包括6、7号煤,下组煤包括8、9号煤。
根据井田实际情况,矿井生产水平确定为+1051m、+880m水平、+970m作为辅助水平。
开采顺序从上到下,实行大巷两翼前进式布置盘区进行开采。
垂直于井田南北走向在+1051m水平沿9煤层底板布置三条运输大巷,即:
南大巷、中大巷和北二大巷。
南部、中部、北部三条回风大巷沿2号煤层布置。
根据井田内煤层赋存情况和矿井现有开采技术条件,矿井改扩建后井下布置4个综采工作面,4个综掘工作面,6个普掘工作面。
井下煤炭采用胶带输送机运输,辅助运输采用14t架线电机车牵引3t底卸式矿车运输。
矿井通风采用分区混合式通风方式,通风方法为机械抽出式。
井田开拓方平硐-斜井。
二、实习内容
K型往复式给煤机
K型往复式给煤机适用于矿井和选煤厂、火力发电厂,将煤炭经灶仓进行均匀的装载与运输机上或其它筛选贮存装置中。
该给煤机由机架、底板(给煤槽)、传动平台、漏斗闸门、托滚等组成,当电机开动后经弹性联轴器、减速机、曲柄连杆机构托动倾斜5°的底板在托滚上作直线往复运动,将煤均匀的卸载到运输机或其它筛选装置上。
给煤机堵煤及处理
(官地矿动力精煤火力发电)
摘要:
本文针对现场给煤机经常堵塞现象,并结合自已的理论实践实习,录找出一种利用系统负压进行疏通给煤机的方法,本方法操作简单,系统投入不大,确非常有效和适用于各种负压式制粉系统。
一、问题的提出
制粉系统是燃煤火力发电厂的重要组成部分,其运行的好坏直接影响锅炉运行的安全与经济性。
而在所有影响制粉系统运行的条件中,给煤机堵煤又是一件看似简单,但又要经常面对的问题。
由于我国原煤产地众多,各地原煤质量差异较大,且受铁路运输的限制,很难达到因需调度,从而使很多电厂的燃煤很难正常使用设计煤种、甚至不得不燃用一些劣质煤。
煤源的不稳定性在中国表现得尤为突出,特别是在秋、冬两季,火电机组运行较多煤源紧张的情况下,不得不使用劣质煤,这些因素都导致制粉系统在运行中经常出现堵煤现象。
二、给煤过程简述
一般火力电厂拥有两台300MW火电机组,受供应煤质不稳定,不可避免燃用各种混煤及地方小窑煤的限制,制粉系统采用钢球磨煤机中间储仓式热风送粉系统。
每台机组设有四套低速钢球磨,配以埋刮板式给煤机。
具体运行流程见下图(注:
根据本文特点,仅示出从原煤斗到磨煤机这段的给煤流程)
图2-1给煤机给煤过程图
可见,原煤斗下来的原煤经过给煤机被输送到磨煤机并被磨成合格的煤粉。
三、堵煤原因分析及处理
造成运行中堵煤主要是由于原煤斗下煤不畅所致,而由于给煤机工作不当造成堵煤的现象,兹自参加工作以来很少遇到(注:
即使有也一般是由于外物所致,如原煤中夹有木块,卡在磨煤机入煤口造成给煤机堵煤等)。
所以,本文的重点是分析原煤斗堵煤原因及处理措施。
原煤斗一般采用的是上部为圆柱形,下部为正方形(或尖椎形)的结构形式。
这种形式的原煤斗,在原煤水份不超标时,煤在自重力、内磨擦力并受刮板链条拖动力的作用下,可以均匀、连续的供煤,供煤量的大小则由埋刮板式给煤机决定。
但如果原煤较湿,或煤成块较疏松时,则很容易出现下煤不畅及最终发展为堵塞。
一但出现这种情况,现场运行人员基本上采用重锤击打使原煤受到振动而下落方式进行疏通,而有的厂还设有专门的振打装置。
实践表明,手动敲打时,由于外力的作用不连续,多次敲打后,基本上可以疏通原煤(严重堵塞时还要附以其它手段疏通),而振打装置如作用不当,反而会使原煤内部作用力越来越紧,坚不下落,所以,这种方式已很少见到。
根据原煤斗下煤基理,我们可以设想,除了重力用外(注:
内磨擦力与刮板拖动力是原煤连续下落的前提条件,但不是原煤下落的初始条件),能不能施以另一种力加强其下落呢,答案是肯定的。
众所周之,中储式热风送粉制粉系统是负压运行的,可以防止原煤或煤份外漏,以减少对环境的污染。
进行适当的操作或改进后,我们完全可以利用系统中的负压来进行原煤疏通工作。
一般,原煤斗堵塞后,从图2-1中原煤斗堵煤处开始,整个系统均在较大负压下运行,实践表明此示的负压加原煤自重力仍不能满足将原煤疏通的要求。
我们必须采用其它的方法来增加负压并最终利用负压使原煤下落。
兹在运行中不断分析与偿试后发现,在系统堵煤后,如果增大排粉风机出力,并减少系统通风量,当磨入口负压达到一定值后,原煤就可以顺利下落,从而达到了疏通的目的。
四、处理措施
综上所述,利用系统负压可以达到疏通原煤的目的。
根据负压调整的不同,兹总结出两种方案,前者是由运行人员改变系统风量等措施达到的,而后者则涉及系统布置的改进,具体分述如下:
方案一
当原煤斗出现堵煤后,则采取以下措施对对制粉系统进行调整:
1、关闭磨煤机入口总风门;
2、将排粉风机出口再循环风门适当关小,一般在20~30%开度左右;
3、视系统压力,增开排粉风机入口挡板;
4、执行步骤1~3后,磨入口负压应在-2500Pa以上(适用于制粉系统,对于其它制粉系统,应经试验后确定,但可以肯定的是,负压越高,越利于疏通原煤)并运行1分钟左右;
5、经上述处理后,原煤仍不能被疏通的,应采用人工敲打或其它方式疏通。
兹在工作中发现,这种方式进行疏通原煤有90%的成功率,很有效。
但他的缺点是系统负压太高,使大量不合格的煤粉被带走,且大部分会通过三次风进入炉膛,增加了机械不完全燃烧损失,同时因煤粉较粗,对排粉风机不利;此外,堵塞较较严重时还需人工采取其它方式干预。
方案二
根据一般300MW火电厂制粉系统布置的特点,我们不难发现,给煤机都被安装在炉12.6米平台,排粉风机均被安装在炉0米平台,排粉风机入口管道则从炉侧细粉分离器平台起,经炉12.6米平台贯穿到炉0米。
为此不难设想,如从排粉风机入口引一根管道到给煤机适当的地方后,并在管道上安装一电动挡板,则在出现堵煤后,开启此档板,给煤机入口压力便等于排粉风机入口压力,而此压力一般在很高值(该值一般在-7~-10KPa以上),完全可以胜任任何情况下的疏煤工作。
1、给煤机管道安装孔的确定
由于加装管道后,会暂时出现磨入口负压比出口负压高的现象,即会出现煤粉“倒流”现象,如管道安装孔选择不合理,会使大量粗粉甚至原煤直接进入排粉风机,严重影响风机的安全运行,因此能否合理选择出管道安装孔或采取其它方法以保证排粉风机的安全运行,是本方法能否得以应用的关键。
从系统布置来看,如果将管道安装孔选择在给煤机处应是有利于疏通原煤的,因为此时形成负压时间短,距原煤斗下煤口距离短,负压拉动力大。
图4-1是益电公司埋刮板式给煤机的结构图,我们对其进行分析,以便选取合适的管道安装孔。
图4-1埋刮板式给煤机结构图
由图4-1,在上刮板链条下有一链条托板,从原煤斗落下的原煤,就是由它承托并在上刮板链条的拖动力作用下,被连续不断的送往给煤机煤出口管,从而达到了连续给煤的目的。
由图4-1,链条是在主链轮的作用下,从左向右运动的,也只有这样原煤才能被正常的运送到煤出口管。
根据链条的运动方向及保证管道安装孔不致进入原煤,安装孔应选择在煤层流动的反方向,即图4-1中煤进口管中心线到主链轮之间的区段。
很显然,如果安装孔选择在此区段,则:
1、一但原煤被疏通下落后,磨煤机中的煤粉由于有煤层的阻挡而无法到达管道安装孔,即即使磨入口负压大于出口负压,煤粉也不会从安装孔而直接进入排粉风机入口;
2、在原煤没被疏通前,由于此时磨中仍有大量剩煤,所以少量煤粉可能会由安装孔进入排粉风机入口,但因粉的流动方向正好与链条的运动方向相反,因此,其中的大部分粗煤粉会与链条刮板发生碰撞并改向后落在链条托板上;
3、在原煤被疏通后,有少量的原煤会在较高负压的作用力下被抽到排粉风机入口,这是不允许的。
综上,管道安装孔选择在煤进口管中心线到主链轮之间,受条件2、3的限制。
所幸,这可以通过对安装的管道尺寸进行限制并适当的改型来避免,从而使得本方案能够得以应用。
可以证明,只要安装的管道不致口径太大,并在管道入口处设置适当数量的阻隔挡板后,就不会出现上述的2、3两种情况。
由图4-2可见,由于有阻隔挡,煤粉或原煤与阻隔挡板发生碰撞后均会在重力作用下而回落,即使有少量仍会进入排粉风机入口,但由于其颗粒度不大,不会对排粉风机造成损害。
另外,因疏通原煤的时间图4-2管道入口管剖面图
很短,即使有煤粉直接进入排粉风机入口,其量也是非常之少的。
运行表明,采用方案一时,最多30秒种(但建立负压时间较长,有时甚至无法建立符合疏煤要求的负压压值),且其产生的负压要较小于本方案所产生的负压,所以本方案疏煤时间应不会大于10秒种。
另外,一但原煤被疏通后,运行人员或自动装置应及时关闭本管道上的电动挡板门,以免长时间的高负压运行使大颗粒煤粉或原煤进入排粉风机入口。
同时,制粉系统的运行也不允许磨入口负压长时间大于出口负压,所以本文所阐述的疏通原煤方法,均是指不影响制粉系统运行,而短时采用的一种方法。
但实践表明这种方法是非常适用并不耗费人力、物力且很经济、安全和可行的一种方法。
五、疏煤的自动控制
经过上述分析,在给煤机煤进口管到主链轮区段安装一至排粉风机入口的管道是可行的。
根据比较,方案一似乎更甚于方案二,但事实并非如此,因为它有如下敝端:
1、负压建立时间长,有时甚至无法建立达到要求的负压值;
2、难于疏通堵塞严重的原煤;
3、疏通工作完全靠人工干预,不适应现代生产过程自动化控制的要求。
基于以上原因,兹更乐于探讨方案二。
由于现代火力发电厂,尤其是单机容量在200MW以上的火力发电厂制粉系统均配有断煤检测装置,将本文中新加管道控制挡板与该装置相配合,便可实现疏煤工作的自动控制。
其基本控制方案如图5-1所示:
图5-1疏煤自动控制示意图
从图5-1可以看出,通过加装管道的方案二非常适应现代的自动化控制,且控制过程简单,除新增的管道和挡析外,并没有其它的额外成本增加。
三、实习总结
通过本次生产实习,巩固所学的专业理论知识,加深对所学基础知识及专业理论知识的理解,进一步巩固和扩大专业知识面,结合现场实际不仅加深了对知识的认识,同时也了解到,学到的知识到实际中也要活学活用。
解决问题及实际动手能力,培养劳动意识。
为以后的工作岗位打下坚实的实践基础。
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