摘要：输煤系统是发电过程的关键环节，由于生产环节和运输环节的原因，原煤中往往混有杂铁和雷管，严重影响生产安全。为保证煤炭质量与设备的安全运行，必须配备高效的除铁器，以清除煤中的杂铁。
关键词：皮带；循环油冷；干式除铁器；磁力；输煤系统
Circulating oil cooled iron remover in the application of electric coal conveying system
(Inner Monglia Datang International Tuoketuo Power Generation Co.Ltd.,Tuoketuo 10206,China)
Abstract：Coal handling system is a key link in the power generation process, due to production and transportation links, coal is often mixed with miscellaneous iron and detonators, seriously affected the production safety. In order to guarantee the safe operation of coal quality and equipment, must be equipped with efficient separator, to remove impurity iron in coal.
Key words：Belt；Circulating oil cooling；Dry type iron remover；Magnetic；Coal handling system.
0 引言
除铁器在发电厂输煤系统与锅炉制粉系统中起着至关重要的作用，除铁器除去了煤粉中的铁块及其含铁杂质，保证了锅炉制粉系统的安全稳定运行。近年来，由于公司来煤中含铁件较多，极易砸破、划伤、撕裂输煤皮带，还可能引起锅炉制粉系统因进铁件而导致的跳闸事故，严重影响了锅炉的安全稳定运行。为了早日消除安全隐患，设备部电气专业结合生产现场实际，经过多方调研，认真分析讨论、反复研究论证后，制定了输煤皮带盘式除铁器改造方案，将以前的干式除铁器改造为强油循环冷却的除铁器。
1 除铁器的工作原理
电磁除铁器主要是通过接通电流，电生磁，产生强大磁力，磁力将混合在煤粉中的铁磁性杂质吸出后卸至弃铁箱，达到自动缷铁的目的。电磁除铁器只有在接通电源时才能产生磁性，具有透磁深度大、吸力强、耐腐蚀等优点，还能防尘、防雨，在恶劣环境中仍能可靠运行的特点。新改造的循环油冷电磁除铁器的励磁电压为513V DC，三相电网电压为380V AC，两相间电压为380V AC，通过三相全桥硅整流得到513V直流电压作为励磁电压传送到电磁除铁器的线圈，并通过交流接触器的吸合与释放来控制除铁器的励磁；行车电机电源经过热过载继电器后进入行车电机，并通过交流接触器的吸合与释放来控制行车电机的运转与运转方向的改变。
2 我厂干式除铁器运行现状
托克托发电公司共有除铁器29台，其中一、三期输煤各有10台，第三煤场管带机有3台，呼热输煤有6台。第三煤场管带机可以为一二期和三四期机组分别运送煤粉，但比例相对较少。因三、四期锅炉制粉系统经常出现由于设备进铁件而导致设备跳闸事件，所以可以判断三期输煤除铁器存在的问题相对较多。经过对三期输煤10台除铁器进行测量观察，找出了影响除铁器效率的主要因素并制定了相应的整改措施：
第一，带式除铁器中心与落煤口中心不一致，整改措施：需要重新调整至合适距离；
第二，盘式除铁器吊装高度大于设计值，整改措施：需要重新调整高度至设计值；
第三，除铁器因控制系统故障导致长时间退出运行；整改措施：及时处理缺陷，减少除铁器的退备时间；
第四，除铁器下方的托辊选用非防磁托辊，而是普通钢材制造，这些钢材被磁化后形成的附加磁场很复杂，将进一步削弱除铁器本身的磁场，整改措施：在除铁器行走的路线范围内，双路皮带机上的托辊应以行车行走中心线为准，在两侧分别大约1.5—2米处布置防磁托辊。托辊轴和托辊架应固定连接方式，而不是常用的开口插连接方式。
第五，除铁器正下方槽型托辊角度偏大，整改措施：更换为小角度的槽型托辊，使煤粉中的铁件更好的暴露于皮带表面。
最后一个原因，也是最主要的原因，就是因为盘式除铁器由于长年老化，本体温升较高，磁力相对减弱，以致不能吸出煤粉中的全部铁件。表1是三期输煤除铁器实际运行中的测量参数：
表1 原三期输煤除铁器测量参数
通过表1可以看出，三期输煤布置的带除相对较多，我们知道，带式除铁器多数是布置在皮带头部，而盘式除铁器一般布置在皮带中部才能起到良好的除铁作用，但三期输煤4甲、4乙两路皮带在中部设置了带式除铁器，显然不太合理，从现场弃铁箱也可以看出4皮带弃铁箱中的铁件明显少于其它皮带，所以需要将4皮带带式除铁器改造为盘式除铁器。
从表1中还可以看出，除了个别除铁器是由于悬挂高度偏高而导致磁力偏低，另一个主要的原因就是以前的干式除铁器散热效果差，本体温升较高，导致除铁性能下降。众所周知，磁场强度与电流成正比,而电流与电阻成反比,通电线圈的电阻又随温度的升高而增大,故随着通电时刻的延伸,通电线圈的温度不断上升,其电阻随之增大,相应电流将减小,然后致使磁场强度削弱,直至达到动态平衡。 因此,选用温升低的除铁器是保持其场强不致急剧削弱的重要因素。
3 循环油冷式除铁器的运行特性
强迫油冷除铁器是一种新型除铁器，本体由壳体、铁芯、线圈、和油循环系统组成，油循环系统由进油管、回油管、冷却器、变压器专用油泵组成。它安装在输煤皮带的正上方，用以清除埋藏在煤粉中的铁件杂志，以保护皮带机、输煤皮带及制粉设备。它的磁系采用全封闭结构，线圈与外界完全隔离，有效的防止了潮气、粉尘和烟雾的侵蚀，而且能适应发电厂各种恶劣环境条件。
性能特点：（1）磁系（即电磁铁部分）采用双玻璃丝包漆包电磁线绕制，绝缘等级为F级，具有优良的绝缘性能。（2）磁感应强度高，除铁效果好。（3）采用变压器油作冷却介质，专用油泵强制循环并通过风扇强制冷却，散热快、温升低。（4）具有较好的密封性能，杜绝了煤粉等灰尘的侵入，安全可靠。（5）采用高导磁、高饱和磁感应强度的DT4电工纯铁做铁芯，降低了冷热态磁场差异，提高了总磁场的稳定性。（6）具有独特的散热结构，散热面积大，换热效率高。磁系为多层绕组结构，绕组间设置宽畅的油道（取代常规的波纹纸油道），从而使导热油对流、循环更加畅通，提高了换热效率。
强迫油冷除铁器设备产品的优点：设备系统的工作点选择合适，有效地解决了普通设备的内部气蚀现象的发生；强迫风冷散热器有定期反向自动清尘功能，提高了散热效率，防止散热器因积尘而导致线圈温升高；动力泵选择为有压油循环程序，同时增加了进油出油点，使系统温升均匀且明显较低，减少了局部过热现象，提高了磁势利用率，也可进一步提高除铁器的吸铁能力；增加了线圈的有效换热面积，提高了散热效率，减缓了线圈的老化速度，使设备使用寿命增长。整机的散热效果极好，体积小，重量轻。
4 改造前后的效果对比
针对除铁器运行现状，电气专业对输煤系统布置不合理和常年老化的除铁器进行了调整和改造，将三期输煤4甲、4乙、5乙、6甲、6乙皮带除铁器进行了改造，即改为循环油冷式除铁器。同时也对个别距离皮带高度偏高的除铁器进行了调整，并联系输煤机械专业对托辊进行了更换与调整。改造后的除铁器各参数测量值如表2：
表2 改造后三期输煤除铁器测量参数
通过表1、表2除铁器的参数对比，改造后除铁器磁力明显比改造前高且能达到设计值水平，吸铁能力显著上升，同时，新改造的除铁器本体温升也明显下降，没有超过50℃的现象发生，整体除铁效果也明显好转。
5 结束语
循环油冷式除铁器在托克托电厂输煤系统投运的几个月时间里，几乎没有发生过铁块进入碎煤机、磨煤机等的情况，也没有出现铁块划破输煤皮带的事故，有效地保证了磨煤机的安全稳定运行，同时也减轻了现场运行人员和维护人员的劳动强度以及由此带来的经济损失。
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