摘要：活化给煤机采用独特的结构设计，集活化物料功能和给料功能于一体，是专为防止堵煤而设计的给煤机。在输煤系统中与翻车机配套使用，结构紧凑，有效提高空间利用率。结合SDGL900型活化给煤机在电厂厂外输煤系统中的应用，介绍了活化给煤机的结构原理、参数、性能特点等内容，证实了其具有广泛的应用价值。
关键词：活化给煤机；电厂；输煤系统；应用
本文为细致的介绍活化给煤机在电厂厂外输煤系统中的应用，引用工程项目，依次介绍电厂厂外输煤系统、活化给煤机结构原理、SDGL900型活化给煤机设备参数、主要设计环节确定、结构设计特点、变频设备控制特点、结语。
一、简述电厂厂外输煤系统
电厂厂外输煤系统位于电厂的西南侧，设置一座单车翻车机室，火车卸车装置采用1台“C”型通用单车翻车机，翻车机系统按翻卸C80A型车（兼容C80B\C\E及C70\C60系列敞车）进行选型及设计，折返式布置。翻车机下设置2座煤仓，煤仓上方设置振动煤箅，煤仓下方设置2台活化给煤机。火车来煤由折返式单车翻车机卸载至卸煤仓内，仓下由活化给煤机转载至带式输送机系统后运至电厂厂内输煤系统。电厂年耗煤量2.0Mt/a，厂外输煤系统额定输送能力1500t/h。
二、活化给煤机结构原理
活化给煤机的振动系统是由振动电机和振动弹簧组成。利用亚共振模型原理，振动电机（一级振动源）带动一个较小的槽形物体振动（二级振动体，再通过弹簧组合带动给煤机主体振动（三级振动体），这样就能利用较小的振动源通过逐级放大和反馈放大产生较大的激振力，驱动给煤机本体振动，也就是亚共振双质体振动。活化给煤机主体与煤仓密封连接在一起。其与煤仓接口面积要远远大于叶轮给煤机、带式给煤机、环式给煤机等其他形式给煤机，这样可使煤仓仓口最小截面大大增加，避免煤仓的起拱。活化给煤机内部安装有特殊设计的活化块和下料曲线槽。工作时，拱型活化块的水平振动高效地传递到顶部物料，振动力产生的扰动能量松动物料使其下落。物料通过给煤机两侧的曲线槽被传输到下部出口，自动滑落到皮带上，由皮带运转到其他地方。由于给煤机下料口是开口的，物料在被振松的同时会自动下落，因此振动时物料不会越振越实。在给煤机内的煤下落的同时，给煤机上部的物料由于重力的作用自动下落到给煤机内，从而保证物料的连续下落[1]。
三、SDGL900型活化给煤机设备参数
SDGL900活化给煤机主要由振动电机、激振弹簧、隔振弹簧、弹簧平衡器、紧固件、偏心力轮、变频器、设备下料主体（含特殊设计活化快、下料曲线槽等）、上下口软连接、控制箱及控制箱至设备本体之间的电缆组成。
活化给煤机参数
四、主要设计环节确定
1、设计规模
电厂2×350MW燃煤超临界供热机组年耗煤量约200×104t（设计煤种），因此厂外输煤系统设计规模为2.0Mt/a。
2、输送物料性质
输送物料特性：
物 料 混煤
粒 度 ≤150mm
容 重 0.9t/m3
3、工作能力确定
由于厂外与厂内对接的带式输送机为Q=1500t/h，B=1400mm，V=2.5m/s，本项目单车翻车机综合翻卸能力按20~25次/h考虑，折合卸车出力为Q=1500t/h。活化给煤机生产能力与翻车机卸车能力匹配，额定出力Q=750t/h，出力调节范围：750~900t/h。两台活化给煤机总生产能力为Q=1500~1800t/h。
4、煤仓仓容的确定
煤炭卸车系统采用单车翻车机卸煤，由于翻车机卸煤是不均匀、不连续的，必须设置一定仓容的煤仓来缓冲煤量，保证系统运行平稳。根据DLT5187.1-2016《火力发电厂运煤设计技术规程》，煤仓容积确定2倍车厢煤量，即不小于160t[2]。
五、结构设计特点
1、活化给煤机主体与翻车机煤斗下口密封连接，机内采用拱形或楔形出料板与煤斗内物料直接接触，工作时出料板的振动高效地转递给顶部的物料，振动力产生的扰动能量使物料松动并下落。物料通过出煤机两侧的曲线槽被传输到下部出口。上、下部的软连接材料采用新型材料。给煤机能在煤表面水分≤15%情况下正常工作。
2、活化给煤机采用专门设计的曲线槽，确保物料的自由出料，即使是粘度较高的煤种也能顺利出煤。曲线槽的材质采用不锈钢。活化给煤机上口采用方形大开口，可提高流通面积，下口沿皮带机轴向尽量放大，以利于轴向均匀给料。
3、活化给煤机均匀对中下料，防止对布料设备造成侧向冲击。在电机停止工作时，仓内物料自动锁死停止下滑，不设置闸板门。
4、活化给煤机的振动系统利用亚共振双质体振动原理，采用小功率电机的激振力驱动主槽体而获取需要的振幅。此振动系统配置变频控制器调节设备出力。使出煤量从最小到120％出力之间可无级调节。
5、活化给煤机包括自上方落料斗口至带式输送机安装地面的钢结构支架，给煤机本体由弹簧支撑在钢结构支架上。振动电机安装在激振体上，激振体由弹簧及弹簧平衡器与振动给煤机本体侧向柔性连接。
6、活化给煤机设备结构紧凑，密封装置设计合理效果好，确保大出力给料时，粉尘极少，无漏煤、洒煤现象。
7、活化给煤机的连锁严密，各相关运行部件之间、与皮带机及运煤程控之间都设置连锁，防止设备的误动作。
8、煤流摩擦部分耐磨材料采用NM500，厚度为20mm，使用寿命不低于8年。
9、活化给煤机带有移动式检修平台，高度及尺寸等满足检修本台活化给煤机用。由于活化给煤机安装于中心柱下方，运行及检修空间较小，移动式检修平台尺寸为1200mm×500mm×2000（长×宽×高），不影响运行通道。
六、变频设备控制特点
1、活化给煤机各配置1套变频控制装置。变频控制柜装置具备远方/就地切换开关，正常工作，切换开关位于远方位置，由输煤系统DCS决定活化给煤机的工频或变频运行方式，由输煤系统DCS输出4~20mA频率信号至变频器实现活化给煤机的变频工作。切换开关位于就地位置，可实现就地工频运行及设备试验及调试用。并能向程控室传递设备的运行状态、位置、故障、报警等信号。所有的指令和信号接口均引接至配动力控制箱端子排，并留不少于20%的备用端子。
2、在自动状态下，转矩提升按照负载转矩调整为最佳值，具有多档自动运行程序，手动设定时可设定多种转矩提升曲线，包括降低转矩用的节能模式、恒转矩用的加强模式等。
3、设备安全可靠，采用过流限制技术，防止不必要的跳闸，并具用自动复位，瞬间电源故障再起动功能。
4、电气系统采用交流三相四线制，380V，50Hz电源供电。变频控制柜电源容量有20%的裕量、设备能在设备输入电压波动和变频控制器输入电压波动不超过额定电压的±10%，频率波动不超过额定频率的±5%时，正常工作。
5、控制柜具有的主要保护功能包括：过流、过压、欠压、过载、缺相、CPU异常、输出短路、输入浪涌失速、过热等，其中过载能力至少为120%时负载1分钟（反时特性）。具有完善的自检、故障断及排除功能，系统发生故障时，给出自诊断显示和音响报警，并可以自动记录故障，对可恢复的故障能自动及手动消警。所有逻辑程序和整定参数储存在可编程控制器的非易失存储器内，存储器需考虑40%的备用量。具有抗干扰能力，可在强电气噪声、射频干扰等场合下可靠运行。
控制柜还具有一定的辅助功能，主要包括：转矩限定控制、自动加/减速运行、转差补偿控制、输出频率上下限控制、以及与计算机通讯等。
七、结语
综上所述，活化给煤机是目前较先进的、适合电厂、煤矿的煤仓给料设备，性能稳定、可靠性高，具有广泛的应用价值。
参考文献：
[1]刘亚磊，李铁宪.活化给煤机的应用探讨[J]. 机械管理开发, 2010(03):42-45.
[2] DL/T5187.1—2016，火力发电厂运煤设计技术规程第1部分：运煤系统[S].