CFB鍋爐原煤倉堵煤的原因分析及預(yù)防措施-2011.05.

1、華電淄博熱電有限公司cfb鍋爐原煤倉堵煤的原因分析及預(yù)防措施二零一一年五月十三日cfb鍋爐原煤倉堵煤的原因分析及預(yù)防措施一、cfb鍋爐煤倉堵煤問題頻繁發(fā)生的原因：流化床鍋爐運(yùn)行中，煤斗堵塞時(shí)有發(fā)生，分析其原因，成品煤堆積在錐形煤倉內(nèi)受到煤的擠壓，使煤粒之間、煤粒與倉壁之間產(chǎn)生摩擦力，越接近下煤口，其摩擦力與擠壓力也越大，其中，煤粒間的摩擦力呈雙曲線形增大，所以在靠近下煤口（約1m處）的煤易搭橋。另外在一定范圍內(nèi)，水分越大，煤粒間的粘著力也越大。煤粒間的粘著力以單個(gè)顆粒間的粘附力為基礎(chǔ)，顆粒越小，單位質(zhì)量煤粒的表面積越大，煤粒間的粘附力越增加，使煤的流動性惡化。為減少成品煤與倉壁間的摩擦力，可以

2、采取一些措施，如設(shè)計(jì)成品煤倉四壁與水平面的傾斜角大于700；為減少煤粒與倉壁間的摩擦力，在倉壁內(nèi)襯不銹鋼板或者超高分子塑料板；原煤倉的容積應(yīng)適當(dāng)減少，如德國大型火電廠在燃用高水分褐煤時(shí)，存煤量按照24h考慮設(shè)計(jì)，這樣為煤斗結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)創(chuàng)造了有利條件，同時(shí)煤在倉內(nèi)停留的時(shí)間縮短后，煤層受上煤層的重壓時(shí)間縮短，在下煤口處可以減輕起拱搭橋等堵煤現(xiàn)象。下煤口越小，越容易堵煤。德國電廠對下煤口寬度的要求是：在燃用煙煤時(shí)1000mm，燃用褐煤時(shí)1200mm，下煤口長度則1200mm，同時(shí)煤倉與給煤機(jī)相連接部分的金屬斗加工成雙曲線型。由于煤倉下煤口的尺寸比較小，加上成品煤又碎又濕，因此在下煤口處發(fā)生的搭橋

3、、不下煤是經(jīng)常發(fā)生的故障，嚴(yán)重影響到循環(huán)流化床鍋爐的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。在上述專家分析的各個(gè)不利要素中，我公司鍋爐煤倉均不同程度存在：1.煤倉貯煤容積為鍋爐滿出力6小時(shí)煤量，且經(jīng)常維持高料位運(yùn)行；2.煤中水分偏大、煤質(zhì)黏性較強(qiáng)等因素存在，而流化床鍋爐入倉煤粒度較細(xì)也是必須要滿足的客觀要求；3.煤倉四壁與水平面的傾斜角僅有66.190和63.770，達(dá)不到700的要求；4.煤倉出口尺寸小，煤倉出口圓管直徑僅有650mm；遠(yuǎn)達(dá)不到1200×1000mm的要求；5.受現(xiàn)場施工條件限制，煤倉在基建時(shí)也未能采取雙曲線型式。二、煤倉設(shè)備改造過程及運(yùn)行現(xiàn)狀：我公司2×145mw機(jī)組每臺鍋爐設(shè)計(jì)配置

4、4臺煤倉，設(shè)計(jì)容積為165立方/臺，采用14mm厚的鋼板焊接制作，內(nèi)部形狀為八棱臺。在基建設(shè)計(jì)時(shí)即考慮了防止煤倉堵煤的措施，煤倉內(nèi)采用2mm厚的不銹鋼板作為內(nèi)襯，以降低煤倉的內(nèi)壁摩擦力；另一方面在每臺煤倉四壁設(shè)計(jì)安裝了4臺50l的空氣炮，以疏松倉煤。2003年#3、4機(jī)組相繼投運(yùn)后，煤倉堵煤問題非常嚴(yán)重，上述不銹鋼內(nèi)襯加空氣炮的配置方案在實(shí)踐中證明效果很差，3、4爐投運(yùn)初期頻繁發(fā)生煤倉堵煤下煤不暢故障，嚴(yán)重影響機(jī)組負(fù)荷提帶。針對上述情況，在投運(yùn)初期，在煤倉內(nèi)加裝了北京派通公司生產(chǎn)的煤倉疏松機(jī)，每個(gè)煤倉加裝4臺，每個(gè)壁面安裝1臺，采用液壓驅(qū)動，當(dāng)煤倉堵煤時(shí)，通過疏松機(jī)的上下活動，使倉煤得以疏松。

5、但經(jīng)過實(shí)際應(yīng)用，仍然效果較差，原因是一方面疏松機(jī)疏松面積較小，起不到有效的疏松作用，另一方面是疏松機(jī)本身即是煤倉下煤的阻力點(diǎn)，齒形的結(jié)構(gòu)更增加了煤倉自然通暢下煤的難度。疏松面積與自身結(jié)構(gòu)在疏通方面互為矛盾。在使用一段時(shí)期后被迫全部拆除了疏松機(jī)。為解決煤倉下煤不通暢的突出矛盾，生產(chǎn)部門經(jīng)多方考察了解，于2003年12月26日，在3鍋爐d號煤倉試驗(yàn)性安裝了分子量在300萬以上的超高分子聚乙烯襯板，并對煤斗局部下煤不暢的部位進(jìn)行了修改，經(jīng)過1周多運(yùn)行，d號煤倉未再發(fā)生堵煤故障，倉內(nèi)原煤沿四壁整體均勻下落，試驗(yàn)情況良好。遂擴(kuò)大面積，其余7個(gè)煤倉全部內(nèi)襯了超高分子聚乙烯襯板，同時(shí)對煤倉下部進(jìn)行了改造，使

6、倉壁傾角更加順滑。改造后同時(shí)將煤斗疏松所用的空氣炮停用，節(jié)約了壓縮空氣。自2004年春季，8臺煤倉全部加裝超高襯板后，煤倉堵煤問題大幅度減輕，整個(gè)春季幾乎未再出現(xiàn)堵煤故障。但到2004年夏季雨季到來后，隨著入倉煤水分的增加，堵煤問題又日漸突出，多次采取人工砸煤的手段來促進(jìn)下煤。秋冬季情況又有所好轉(zhuǎn)。2005年7月，為促進(jìn)煤倉下煤通暢，又在每臺煤倉上加裝了倉壁振動裝置，起到了較為有效的作用。但在夏季煤質(zhì)較濕的情況下，煤倉堵煤問題仍時(shí)有發(fā)生。進(jìn)入冬季以來，煤倉堵煤問題仍時(shí)有發(fā)生，影響了機(jī)組正常的安全穩(wěn)定運(yùn)行。三、針對煤倉堵煤采取的措施及方案：根據(jù)我公司2×145mw機(jī)組運(yùn)行的實(shí)際情況，尤

7、其結(jié)合我公司目前設(shè)備的實(shí)際狀況，擬采取如下防范措施及改造方案：1.在現(xiàn)有手段下加強(qiáng)入倉煤的摻配：控制2×145mw機(jī)組入倉煤水分不得超過8，對于粘性較大的煤種，如平遙煤、古交煤等煤種，應(yīng)摻配一定比例（該比例應(yīng)在50左右）的無煙煤一起入倉。責(zé)任部門：燃料分場實(shí)施時(shí)間：自本措施下發(fā)之日起2.合理控制上煤方式：煤倉上煤禁止犁煤器位置見煤的高料位打煤方式，應(yīng)控制煤倉最高倉位不超過煤倉高度的80。煤倉應(yīng)均勻上煤，嚴(yán)禁單路上煤。責(zé)任部門：燃料分場實(shí)施時(shí)間：自本措施下發(fā)之日起3.對犁煤器進(jìn)行試驗(yàn)性改造：我公司每個(gè)煤倉由于采用兩條皮帶給煤，上煤點(diǎn)在煤倉內(nèi)容易出現(xiàn)4個(gè)波峰，如圖1所示，而犁煤器靠煤倉側(cè)

8、壁的煤流容易造成掛壁現(xiàn)象。因此，對犁煤器進(jìn)行改造，增大靠近煤倉中間的煤流量。改造如圖2所示： 圖1： 圖2：犁煤器改造示意輸煤皮帶落煤口靠近煤倉中心一側(cè)2:8 此項(xiàng)犁煤器改造首先在#3爐d倉2只犁煤器上實(shí)施，若效果明顯則立即在其余煤倉推廣使用。責(zé)任部門：燃料分場實(shí)施時(shí)間：2005.年12月28日前4.定期清理煤倉掛壁：將煤倉清倉工作作為定期工作，每月末最后1周內(nèi)須將#3、4鍋爐煤倉逐一清倉，清理位置至距煤倉出口插板門0.5m左右標(biāo)高。每個(gè)煤倉清理完成，需經(jīng)運(yùn)行分場、生技部驗(yàn)收。若煤倉下煤情況良好，掛壁問題輕微，必須辦理定期工作調(diào)整單，經(jīng)生技部及領(lǐng)導(dǎo)審批后方可調(diào)整清倉周期。未進(jìn)行項(xiàng)目調(diào)整而未按規(guī)

9、定清倉，每倉、次考核責(zé)任部門400600元。責(zé)任部門：鍋爐檢修分場實(shí)施時(shí)間：2006.年1月1日起5.定期降低煤倉煤位：制定并實(shí)施煤倉定期降煤位措施，通過每周一次降低煤倉煤位的措施，減少煤倉長期高煤位運(yùn)行造成貼壁而引起的煤粉粘結(jié)和急劇發(fā)展的趨勢。煤倉定期降煤位措施：為減少因高煤位運(yùn)行造成入倉煤貼壁、粘結(jié)等問題的出現(xiàn)，要求2×145mw機(jī)組運(yùn)行專業(yè)、燃料運(yùn)行專業(yè)在值長的統(tǒng)一調(diào)度下，每周全面降低一次煤倉煤位，每臺煤倉煤位均需降低至距煤倉出口插板門1.0m標(biāo)高。燃料運(yùn)行專業(yè)在煤位降低過程中應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)視，一方面避免煤倉空倉，另一方面及時(shí)掌握煤倉掛壁的實(shí)際情況，對倉壁上存在粘結(jié)的煤塊，可采用長桿

10、等工具搗離倉壁，避免掛壁積累。對降低煤位后的煤倉，機(jī)組運(yùn)行人員應(yīng)現(xiàn)場查看、驗(yàn)收，掌握煤倉掛壁情況，并由當(dāng)值單元長將檢查情況記錄在值班日志中。檢查記錄應(yīng)詳細(xì)、準(zhǔn)確，至少應(yīng)包括時(shí)間、大致標(biāo)高、煤倉四壁粘壁情況、粘壁厚度、是否搗離、是否需清理煤倉等內(nèi)容。本措施由生產(chǎn)運(yùn)營部進(jìn)行監(jiān)督。未按規(guī)定定期降低煤倉煤位，每倉、次考核責(zé)任部門100300元。責(zé)任部門：運(yùn)行分場、燃料分場實(shí)施時(shí)間：2006.年1月1日起6.增加煤倉振動裝置，優(yōu)化振動動作條件：實(shí)踐證明，振動裝置在煤倉堵煤初期效果明顯，在檢查中也發(fā)現(xiàn)加裝了振蕩器的倉壁積煤問題遠(yuǎn)較其他倉壁輕微。擬在每臺煤倉新裝3臺vb系列慣性倉壁振動器（振動電機(jī)）（振動器

11、：hvb20114型，轉(zhuǎn)速1500rpm，激振力20000n，功率1.1kw，鶴壁市希邁振動公司生產(chǎn)，2800元/臺左右）。倉壁安裝位置如圖3所示。 圖3：倉壁振動器l1/4l1/6l同時(shí)將每臺煤倉的倉壁振動器與給煤機(jī)斷煤信號實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖。煤倉下煤正常時(shí)，倉壁振動器不應(yīng)啟動，而只有當(dāng)出現(xiàn)斷煤信號時(shí)，立即開啟4臺振動器；下煤正常斷煤信號解除后仍延續(xù)運(yùn)行20s后即停。同時(shí)在日常運(yùn)行中，檢修分場應(yīng)加強(qiáng)對振動器的管理維護(hù)，根據(jù)振動體的參振質(zhì)量及需要，調(diào)節(jié)好相應(yīng)的激振力，以保證在最優(yōu)選的條件下運(yùn)行。安裝振動電機(jī)底座緊固時(shí)必須有防松措施（現(xiàn)#3爐d倉震動器螺栓已松動）。運(yùn)轉(zhuǎn)初期，由于螺栓、螺母底腳平面的磨合會

12、降低緊固力，出現(xiàn)小的松動，開始時(shí)要求每天緊固一次。一周后，每兩周檢查緊固一次。振動電機(jī)的軸承是該機(jī)使用壽命的關(guān)鍵。在使用過程中應(yīng)定期對軸承加注二硫化鉬2#潤滑脂，一般每季度加注一次，高溫季節(jié)每兩個(gè)月加注一次。責(zé)任部門：鍋爐檢修分場、電氣檢修分場、熱控檢修分場實(shí)施時(shí)間：2006年1月20日前。7.根據(jù)需要進(jìn)一步改進(jìn)煤倉清堵方式：上述措施及改造方案實(shí)施后，若煤倉堵煤問題仍未得到有效遏制，則需要結(jié)合機(jī)組檢修進(jìn)一步改造煤倉振動清堵方式。首先在#4機(jī)組a修中實(shí)施。煤倉全部空倉后，在煤倉內(nèi)鋪設(shè)2塊58mm厚的不銹鋼振動板，然后將2臺倉壁振動器焊接在振動板外側(cè)。振動板緊固在煤倉上。根據(jù)需要，振動板表面仍可鋪

13、設(shè)超高分子聚乙烯襯板，如此即可采用普通q235鋼板作為振動板。 圖4：振動板絞點(diǎn)此處倉壁周圈需采用非金屬蒙皮進(jìn)行密封處理振動板倉壁振動器責(zé)任部門：鍋爐檢修分場、電氣檢修分場、熱控檢修分場實(shí)施時(shí)間：根據(jù)需要在#4機(jī)組a級檢修中實(shí)施。 原煤斗疏通改造方案一為了解決原煤斗在給煤機(jī)上部的棚煤、堵煤問題，我公司采用雙向手動（或電動）插板門、氣動振擊疏通裝置和斷煤信號采集裝置對原煤斗下部管段進(jìn)行疏通改造，以達(dá)到疏通目的。經(jīng)現(xiàn)場測量，制定如下改造方案：一、改造內(nèi)容：1、四個(gè)拐角內(nèi)襯不銹鋼圓弧板。因原煤斗為方形煤斗，落煤過程中拐角易形成粘煤。故先在煤斗四角內(nèi)襯不銹鋼圓弧板，高度約5米，以利落煤順暢。2、更換雙

14、向插板門將原閘板門更換為新的雙向手動（或電動）插板門（專利產(chǎn)品），并安裝在給煤機(jī)上方約100毫米處。原來的閘板門在運(yùn)行中，其軌道、邊槽會造成粘壁棚堵；新裝雙向插板門不會藏煤，運(yùn)行中開合自如，并避免了閘板門自身粘煤棚堵問題。3、外部加裝氣動振擊裝置加裝外部振擊裝置（氣錘，專利產(chǎn)品），在給煤機(jī)稍上方原煤斗外部加裝2套振擊式疏通裝置（氣錘） ，在往上約3米位置安裝2套氣動振擊裝置（氣錘）。并設(shè)定為：發(fā)生堵煤時(shí)，下部2氣錘先動作（振打3-4下），然后上下4個(gè)氣錘聯(lián)動。氣錘擊打能量大，可調(diào)控，擊打效果顯著。4、加裝一套斷煤信號采集裝置在給煤機(jī)內(nèi)部輸煤皮帶上方加裝一套斷煤信號采集裝置（專利產(chǎn)品）。可更準(zhǔn)確

15、地判斷和采集斷煤信號。 下圖為改造前后示意圖：7原煤斗原煤斗約5m原電動插板門氣動振擊裝置雙向手動插板門電控箱給煤機(jī)給煤機(jī)斷煤信號采集裝置加裝疏通裝置后 二、改造及疏通原理：1、原來的電動插板門在運(yùn)行中，其軌道、邊槽會造成粘壁棚堵；新裝雙向手動（或電動）插板門不會藏煤，所以運(yùn)行中開合自如，并避免了閘板門自身粘煤棚堵問題。2、氣動振擊疏通裝置由氣缸、錘頭、控制、氣源等組成。疏通裝置與斷煤信號相連，當(dāng)發(fā)生堵煤、棚煤、斷煤現(xiàn)象時(shí)，斷煤信號啟動振擊裝置，壓縮空氣推動活塞、錘頭運(yùn)動。錘頭的產(chǎn)生振擊波使煤斗內(nèi)的煤發(fā)生位移，清除堵塞，使煤斗內(nèi)原煤恢復(fù)流動，達(dá)到疏通清堵的目的。 本裝置可手動操作、可自動控制；

16、安裝檢修便捷，疏通效果顯著。振擊裝置的振擊頻率采用數(shù)字控制，擊打頻率、擊打動量任意可調(diào)。 其主要性能參數(shù)為：使用氣源壓力 0.20.8mpa、 氣源流量 0.2m3/分 、使用電壓 220v 、振擊頻率 09999次/h（任意可調(diào)）、 振擊動量 0 1000kg·m/s （任意可調(diào)）?；剞D(zhuǎn)壁式煤斗清堵機(jī)其主要特點(diǎn)是將物料倉下料倉段由原來的一體倉體改為回轉(zhuǎn)倉體，安裝在回轉(zhuǎn)倉體壁內(nèi)的固定不動的破拱清堵葉片與回轉(zhuǎn)倉體構(gòu)成一個(gè)相對運(yùn)動體系，在這種相對運(yùn)動過程中，物料在回轉(zhuǎn)倉體內(nèi)壁無法與倉壁之間形成穩(wěn)定的結(jié)拱，從而達(dá)到預(yù)防物料堵塞的目的?；剞D(zhuǎn)壁煤倉防堵裝置利用大速比減速機(jī)通過齒輪傳動，驅(qū)動回轉(zhuǎn)

17、錐倉繞煤倉中心線轉(zhuǎn)動，當(dāng)煤斗發(fā)生堵塞時(shí)，回轉(zhuǎn)倉體開始轉(zhuǎn)動，物料和倉壁發(fā)生相對運(yùn)動，此時(shí)物料在倉壁內(nèi)側(cè)無法與倉壁形成穩(wěn)定的拱，發(fā)生堵塞的基礎(chǔ)被瓦解，拱坍塌堵塞消除，進(jìn)而保證整個(gè)物料倉物料呈整體流動。但任何設(shè)備都有其局限性，同樣回轉(zhuǎn)壁式煤斗清堵機(jī)也是這樣，清堵機(jī)在工作過程中僅能對其工作區(qū)域內(nèi)（旋轉(zhuǎn)倉內(nèi)）的堵煤進(jìn)行清堵，蓬煤或堵煤達(dá)到一定高度后，清堵機(jī)清堵作用便隨之減弱直至完全消失，這是其一。其二由于回轉(zhuǎn)壁式煤斗清堵機(jī)本身構(gòu)造原因，對于圓錐倉或雙曲線倉進(jìn)行改造較為容易；但對于方錐倉改造相對要比較麻煩，且投入要加大的多。其三，回轉(zhuǎn)壁式煤斗清堵機(jī)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，制造成本高，價(jià)格昂貴。根據(jù)貴公司的倉型，我們

18、認(rèn)為在原煤倉內(nèi)安裝疏松機(jī)為宜，理由如下:1、疏松機(jī)沿倉壁做直線往復(fù)運(yùn)動，對于黏貼在倉壁上的蓬煤、堵煤清理較為容易。2、疏松機(jī)工作區(qū)域高度約3m左右，較回轉(zhuǎn)壁式煤斗清堵機(jī)工作高度高約1.5m,擴(kuò)大了清堵的有效面積。3、煤倉疏松機(jī)結(jié)構(gòu)簡便、易于安裝，便于維修保養(yǎng)，無需對煤倉做任何改造。4、對于用戶擔(dān)心的漏油問題，我們可以保證在我公司安裝的幾百套疏松機(jī)過程中，至今沒發(fā)現(xiàn)一起漏油現(xiàn)象，貴公司盡管放心使用。5、安裝煤倉疏松機(jī)投入少，效果好。造成堵煤的原因：煤中含有粗煤泥，水分較大，比較濕粘，容易粘附在落煤斗和落煤管內(nèi)壁上，造成下煤不暢，蓬煤、斷煤，影響鍋爐運(yùn)行，必須對落煤管進(jìn)行疏通。常規(guī)疏通技術(shù)：液壓疏

19、通機(jī)、機(jī)械振打、空氣炮、內(nèi)設(shè)置機(jī)械搗棒或機(jī)械攪拌裝置、敷設(shè)橡膠板、吹入壓縮空氣等。另外還有加裝高分子板、在落煤管易閉塞處開設(shè)人孔或手孔、放炮，爆炸破拱等措施。但堵煤現(xiàn)象一直沒有得到根治。沒有根治的原因：就是現(xiàn)有的疏通技術(shù)只是堵煤后的一種處理方式，不論是哪種技術(shù)，都不能保證煤不黏結(jié)在斗壁或管壁上。即使是高分子襯板，雖然摩擦系數(shù)很小，但畢竟有摩擦系數(shù)，在很多環(huán)境或工況下也不能滿足運(yùn)行要求。威脅鍋爐安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的斷煤問題一直存在。上海興全公司提供一種能夠根治煤管堵煤的“高頻脈動移相技術(shù)”產(chǎn)品。造成堵煤的原因：煤中含有粗煤泥，水分較大，比較濕粘，容易粘附在落煤斗和落煤管內(nèi)壁上，造成下煤不暢，蓬煤、斷煤

20、，影響鍋爐運(yùn)行，必須對落煤管進(jìn)行疏通。常規(guī)疏通技術(shù)：液壓疏通機(jī)、機(jī)械振打、空氣炮、內(nèi)設(shè)置機(jī)械搗棒或機(jī)械攪拌裝置、敷設(shè)橡膠板、吹入壓縮空氣等。另外還有加裝高分子板、在落煤管易閉塞處開設(shè)人孔或手孔、放炮，爆炸破拱等措施。但堵煤現(xiàn)象一直沒有得到根治沒有根治的原因：就是現(xiàn)有的疏通技術(shù)只是堵煤后的一種處理方式，不論是哪種技術(shù)，都不能保證煤不黏結(jié)在斗壁或管壁上。即使是高分子襯板，雖然摩擦系數(shù)很小，但畢竟有摩擦系數(shù)，在很多環(huán)境或工況下也不能滿足運(yùn)行要求。威脅鍋爐安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的斷煤問題一直存在。技術(shù)原理：利用高頻脈動移相技術(shù)根治堵煤，具體方法是應(yīng)用特殊的“高頻脈動移相控制器”和“能量移動轉(zhuǎn)換器”，使斗壁或管壁

21、表面分子沿著一定的方向始終保持在高速的橢圓運(yùn)動狀態(tài)，它確保了任何物質(zhì)不會在一個(gè)地方停留，而是沿著事先規(guī)定的方向移動，例如手摸上去有種滑溜的感覺；另外斗壁或管壁表面還會產(chǎn)生高頻低振幅的脈動，它確保了任何物質(zhì)不會黏結(jié)在一個(gè)固定的地方，而是被不斷的剝離開。上述兩種能量確保了斗壁或管壁表面在任何情況下都不會黏煤，從而達(dá)到了“以防治堵”的目的。采用高頻脈動移相技術(shù)有如下優(yōu)點(diǎn)： 1、防堵效果顯著，確保斗壁或管壁表面永遠(yuǎn)不黏煤； 2、安裝簡單，對原設(shè)備不做任何改動，調(diào)試方便；3、運(yùn)轉(zhuǎn)性能穩(wěn)定，運(yùn)行中免維護(hù)；4、低能耗、使用壽命長?；剞D(zhuǎn)壁式旋轉(zhuǎn)物料倉一、原煤倉堵塞的原因分析 1、原煤倉底部下料倉段的結(jié)構(gòu)型式下

22、料倉段的常用結(jié)構(gòu)型式有矩形截面斜錐式、圓錐式、矩形截面雙曲線式、圓形截面雙曲線式等。但各有特點(diǎn)：矩型截面原煤倉斗壁四角附近原煤受“雙面摩擦”和擠壓的作用,易長期粘接在斗壁角落內(nèi),在同樣半頂角的情況下,較圓形截面原煤倉更易積煤。錐型原煤倉（包括圓錐型和方錐型）沿煤的流動方向流通截面積逐漸變小,擠壓力變大,煤粒與倉壁、煤粒之間的摩擦力也越來越大,促使煤沿壁面流動的重力分力則不變,故隨著煤的流動,錐形原煤倉內(nèi)的等效流動動力越來越小。特別是在煤粒含水量較大、團(tuán)聚性很強(qiáng)的情況下，煤在倉體內(nèi)的流動就更加困難，結(jié)拱堵塞的幾率就大大增加。雙曲線型原煤倉隨著煤向出口的流動,斗壁的傾角加大,促使煤沿壁面流動的重力

23、分力逐漸變大,重力對壁面的擠壓力分力逐漸變小,與錐型原煤倉相比,其等效流動動力隨煤的流動下降較慢。從原理上來說，這種形式的原煤倉堵塞幾率相對較小。但在實(shí)踐中，當(dāng)煤的含水量增加到一定值（洗中煤更加突出），其堵塞的幾率會迅速增加。 2、原煤倉內(nèi)壁半頂角、截面收縮率 對于錐形原煤倉,倉壁半頂角越小,越利于煤粒流動。對于雙曲線型原煤倉,截面收縮率越小,越利于煤粒流動。在原煤倉初設(shè)的時(shí)候，原煤倉的半頂角、面積收縮率是根據(jù)甲方提供的設(shè)計(jì)煤種確定的。在考慮倉體容積和投資的因素外，原煤倉防堵塞的因素也一并考慮。但是，當(dāng)項(xiàng)目建成投產(chǎn)以后，大部分電廠的煤質(zhì)根本無法保證，嚴(yán)重偏離設(shè)計(jì)煤中，再加上下雨、下雪、結(jié)凍等不

24、可控的環(huán)境因素，原來設(shè)計(jì)不堵煤的煤倉開始頻繁堵煤。原煤倉內(nèi)部煤的流動狀態(tài)（漏斗流流動、整體流動）不僅決定于倉體的半頂角和面積收縮率，而且更取決于煤質(zhì)本身。在設(shè)計(jì)煤種情況下，原煤倉內(nèi)部煤的流動成整體流流動，但是在煤質(zhì)發(fā)生變化（水分增加、團(tuán)聚性強(qiáng)）后，原煤倉內(nèi)部煤的流動就從整體流流動狀態(tài)轉(zhuǎn)變成漏斗流流動。而中心流原煤倉的堵塞幾率要比整體流原煤倉的堵塞幾率大得多。 3、原煤倉出口尺寸 在顆粒體運(yùn)動學(xué)的理論表明，對于干顆粒，滿足不結(jié)拱的料倉開口度尺寸至少為顆粒特征尺寸的3倍，而濕顆粒則要求料倉開口度至少為顆粒特征尺寸的4倍。雖然料倉在設(shè)計(jì)上盡量考慮堵塞的因素而加以防止，但是，由于諸如原煤等物料來自不同

25、的礦點(diǎn)，雜質(zhì)含量、粘度也不同，另外雨季時(shí)物料潮濕容易粘結(jié)，冬季寒冷容易凍結(jié)，特別是隨著煤中水分的增加，煤的團(tuán)聚性急劇增大，煤在原煤倉內(nèi)向下流動的過程中受到倉壁的擠壓力越來越大，本來松散的顆粒被擠壓團(tuán)聚，特征尺寸變得很大，當(dāng)煤團(tuán)的特征尺寸達(dá)到一定的臨界值，堵塞就會發(fā)生。另外，潮濕的煤在下料口內(nèi)倉壁上的沾污板結(jié)也使得下料口變得日益狹窄，堵塞的幾率隨之增加。因此對于一個(gè)設(shè)計(jì)好的料倉來說，幾乎無法全天候防止物料堵塞的發(fā)生。 4、煤質(zhì)種類及成分 不同的煤種，其團(tuán)聚性不同。比如破碎后油頁巖團(tuán)聚性最強(qiáng)、煙煤的團(tuán)聚性和吸水性較無煙煤強(qiáng)；石油焦本身由于有油，所以團(tuán)聚性最弱。煤團(tuán)聚性的不同直接影響了原煤倉的堵煤狀

26、況。煤水分也是影響原煤倉堵煤的一個(gè)重要因素。在實(shí)際生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)煤的含水量(外在水分)達(dá)到8%時(shí)，有些設(shè)計(jì)不合理的原煤倉（矩形原煤倉、中心流原煤倉）就開始出現(xiàn)堵煤；當(dāng)煤的含水量達(dá)到10%時(shí)堵煤比較嚴(yán)重；當(dāng)煤的含水量達(dá)到12%時(shí)堵煤就相當(dāng)嚴(yán)重了。水分增加會增加煤的團(tuán)聚性。煤的平均粒徑越小，細(xì)粉多，比表面積大，表面自由焓高，顆粒間的作用力大，內(nèi)力強(qiáng)，其宏觀表現(xiàn)即為煤的粘結(jié)性強(qiáng)，比如洗中煤。二、原煤倉主要堵塞的位置 • 經(jīng)調(diào)查研究，原煤倉堵塞90%以上發(fā)生在下部原煤倉出口以上1-2m的范圍內(nèi)。 • 造成此段堵塞的主要原因：料倉卸料時(shí)，錐形倉內(nèi)物料在豎直方向膨脹

27、、水平方向壓縮，應(yīng)力呈被動塑性狀態(tài)，隨著料倉出口尺寸的減小，壓力越來越大，煤顆粒之間及煤與筒壁之間的摩擦力增大，煤顆粒之間發(fā)生團(tuán)聚，特征尺寸顯著增大，所以堵塞主要發(fā)生在此段。三、現(xiàn)階段常用的原煤倉清堵措施 1、人力破堵及缺點(diǎn)人力破堵通常包括通過捅煤孔捅煤、大錘敲擊堵煤部位、在易堵煤處倉外設(shè)置撞鐘式重錘等來破拱。 缺點(diǎn)：  耗費(fèi)人力、短時(shí)間無法疏通、效果有限；  對倉壁破壞大；  捅煤時(shí)大量原煤堆積在現(xiàn)場，造成嚴(yán)重的環(huán)境污染；  人員高空作業(yè)，存在安全隱患； 2、倉壁振打器及缺點(diǎn)倉壁振打器的破堵原理和

28、人工擊打相同,通過倉壁的震動使粘接在倉壁上的煤逐漸脫離,以達(dá)到破堵目的。缺點(diǎn)：  倉壁振打器必須在結(jié)拱的位置才能發(fā)揮其作用，因原煤倉的結(jié)拱、堵塞位置是不確定的，隨煤質(zhì)等原因影響其位置不斷變化。如果振打器處于結(jié)拱位置上面時(shí)會使煤越振越密實(shí)。  振動器易造成倉壁損壞，如倉壁震裂等。 3、空氣炮及缺點(diǎn)空氣炮的工作介質(zhì)為壓縮空氣, 主要部件包括儲氣罐、電磁速關(guān)閥及控制系統(tǒng)等。當(dāng)速關(guān)閥快速打開時(shí),空氣炮儲氣罐內(nèi)壓縮空氣受壓差作用而形成高速噴出的強(qiáng)烈氣流,高動能空氣直接沖擊倉內(nèi)堵塞部位, 使煤粒重新在重力作用下流動起來。缺點(diǎn)：  空氣

29、炮必須在結(jié)拱的位置才能發(fā)揮其作用，因原煤倉的結(jié)拱、堵塞位置不確定，隨煤質(zhì)等原因影響位置不斷地變化。當(dāng)空氣炮如果處于結(jié)拱位置上面時(shí)會使煤越振越密實(shí)。  空氣炮與倉體內(nèi)壁連接位置的擋板增加壁面的摩擦系數(shù)，增加堵煤的概率。  如圖：滿身的空氣炮，倉壁依然被敲得傷痕累累。 4、疏松機(jī)及缺點(diǎn)原煤倉疏松機(jī)通常由液壓泵站產(chǎn)生的機(jī)械能通過倉壁外側(cè)的液壓油缸，驅(qū)動犁煤器在往復(fù)運(yùn)動，同時(shí)利用其犁煤葉片刮擦堵塞區(qū)的原煤，破壞其密實(shí)擠壓結(jié)構(gòu)，恢復(fù)煤的流動。缺點(diǎn)：  由于液壓缸的擋板和大量犁煤葉片的影響，使倉壁摩擦阻力增加，增加了蓬煤的概率，特別是

30、在倉體的出口位置。  由于疏松機(jī)只能直線運(yùn)動，而原煤倉下部最易堵煤的位置，其角度通常發(fā)生改變，導(dǎo)致下部無法進(jìn)行清堵 。  液壓系統(tǒng)易出問題，造成系統(tǒng)無法運(yùn)行。 5. 內(nèi)倉壁上加不銹鋼或pu板內(nèi)襯 通過內(nèi)襯特殊材料減小內(nèi)壁摩擦系數(shù), 是目前作為防堵的措施之一 。缺點(diǎn)：  內(nèi)襯易脫落，造成倉壁不光滑，摩擦力增大，造成堵塞。  倉壁加內(nèi)襯僅適用半頂角較小的倉體。半頂角較大的倉屬于中心流倉，壁面的物料不發(fā)生流動，故其清堵效果不明顯。 6、其他減緩堵煤現(xiàn)象的措施很多堵煤是由于煤的成分變化或者嚴(yán)寒地區(qū)低溫凍結(jié)引

31、起的,通常采取如下措施來減緩堵煤現(xiàn)象的發(fā)生。 (1)加強(qiáng)入爐煤水分的控制燃煤由于外在含水量高，或者季節(jié)性、地域性多雨等原因引起煤質(zhì)外在水分劇增，則會有很高的粘性，極易發(fā)生堵煤。為了減小其外在水分的含量，可以在設(shè)計(jì)階段配置足夠的干煤棚容量；在運(yùn)行階段保證有序堆放的前提下，盡可能加大干煤棚的實(shí)際存煤量，保證煤入爐前充分風(fēng)干。 (2)嚴(yán)寒地區(qū)做好輸煤系統(tǒng)及原煤倉間的采暖，從而防止燃煤的低溫凍結(jié)。 (3)另外，市場上還有大量的原煤倉清堵設(shè)備，也都不同程度地發(fā)揮著各自的作用。這里就不一一介紹。四、技術(shù)背景 • 在日常工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，包括原煤、礦石粉等顆粒性物料儲存?zhèn)}的使用十分普及，其作

32、用不可低估。但是，在儲存?zhèn)}出料的過程中往往會有物料堵塞現(xiàn)象的發(fā)生，嚴(yán)重影響設(shè)備的正常工作。特別是大型火力發(fā)電廠配置直吹式制粉系統(tǒng)的原煤倉以及焦化廠煤塔，電廠一旦發(fā)生下煤堵塞，發(fā)電機(jī)組就要被迫緊急降出力甩負(fù)荷，甚至出現(xiàn)鍋爐燃燒不穩(wěn)造成大量投油，更嚴(yán)重的會造成鍋爐滅火、機(jī)組非計(jì)劃停運(yùn)。焦化廠一旦發(fā)生下煤堵塞，整個(gè)配煤比例就出現(xiàn)失調(diào)，嚴(yán)重時(shí)造成輸煤中斷。原煤倉堵煤問題成為一個(gè)行業(yè)性難題！ • 為了解決原煤倉等物料倉在下料過程中發(fā)生的堵塞問題，我公司發(fā)明了一種 “回轉(zhuǎn)壁式防堵物料倉”，其專利號：zl200820147790.6（實(shí)用新型）；zl200810140442（發(fā)明）。其主

33、要作用是解決火力發(fā)電廠的原煤倉和其他用途的大型物料倉在下料過程中發(fā)生的堵塞問題。 • 該產(chǎn)品主要用于新建電廠原煤倉錐倉部分的整體設(shè)計(jì)和制造（與原煤倉筒倉配套）；用于運(yùn)行電廠原煤倉和其他用途的大型物料倉（特別是半頂角比較大，內(nèi)部為漏斗流為主的原煤倉）的防堵改造。五、性能特點(diǎn) • 1、倉體轉(zhuǎn)動,完全打破物料結(jié)拱時(shí)所形成的平衡； 2、安裝在煤倉下口的易堵段，此段清堵效果100%； 3、改變整個(gè)倉體內(nèi)部流動狀態(tài)，使流動狀態(tài)轉(zhuǎn)為整體流，倉體上部結(jié)拱的概率大大減小； 4、實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程、就地控制轉(zhuǎn)換?？墒謩涌刂苿幼?，還可實(shí)現(xiàn)定時(shí)啟停； 5、連接部分采用進(jìn)口高強(qiáng)度、耐高溫柔

34、性材質(zhì)制作； 6、密封設(shè)計(jì)采用成熟迷宮式技術(shù)，無灑漏現(xiàn)象，防止粉塵外溢，提高工況環(huán)境； 7、倉體采用懸掛式安裝方式，重力施加在吊臂上，密封口添加填充劑，密封口不易受損； 8、倉體采用12mm的16mn鋼材料，符合現(xiàn)場要求； 9、清堵裝置采用特殊耐磨材料，堅(jiān)柔并濟(jì)，具有很好的硬度和柔韌性，耐磨性能強(qiáng)。六、工作原理和結(jié)構(gòu) • 將物料倉下料倉段由原來的一體倉體改為回轉(zhuǎn)倉體，安裝在回轉(zhuǎn)倉體壁內(nèi)的破拱清堵葉片與回轉(zhuǎn)倉體構(gòu)成一個(gè)相對運(yùn)動體系，在這種相對運(yùn)動過程中，物料在回轉(zhuǎn)倉體內(nèi)壁無法與倉壁之間形成穩(wěn)定的結(jié)拱，堵塞的基礎(chǔ)因素被及時(shí)破壞瓦解，從而達(dá)到較好地預(yù)防物料堵塞的目的，防堵效果顯著提高。 • 它由三部分組成：上部為固定倉（其上口與筒倉相連）；中部為回轉(zhuǎn)式倉；下部為固定倉（與給煤機(jī)入口相連）。其中回轉(zhuǎn)倉段處于整個(gè)物料倉的易堵段，是解決整個(gè)物料倉堵塞問題的關(guān)鍵部件。 • 回轉(zhuǎn)壁原煤倉防堵裝置利用大速比減速機(jī)通過齒輪傳動，驅(qū)動回轉(zhuǎn)錐倉繞原煤倉中心線轉(zhuǎn)動，與倉內(nèi)安裝的防堵組件共同構(gòu)成一個(gè)特殊的防堵清堵體系