关键词：煤仓改造；防堵煤；设计
引言
燃煤电厂的动力煤来源广、品质复杂多变，有些原煤具有水份大、粘度高的显著特点。在原煤仓出料的过程中往往会有物料堵塞现象发生，严重影响设备的正常工作。特别是大型火力发电厂配置直吹式制粉系统的原煤仓，一旦发生原煤仓堵塞，发电机组就要被迫紧急降出力甩负荷，甚至出现锅炉燃烧不稳造成大量投油，更严重的会造成锅炉灭火、机组非计划停运。原煤仓的堵煤问题成为一个电力行业的难题。目前，防止堵煤的技术流派较多，各种防堵煤设备的应用也较广泛，但是使用效果均不尽如人意。
1锅炉煤仓堵煤影响因素
1.1原煤存放时间的影响
煤斗堵煤的表现形式主要是在煤斗的不同部位形成煤拱，根据成因不同可以分为压缩拱、楔形拱、黏结黏附拱和气压平衡拱等。影响原煤流动性的主要因素是煤的黏结性，通常与煤的水分有关。当煤含水较高时，在原煤斗及落煤管内就容易出现物料堆积、搭桥、粘壁的状况。锅炉停炉后，煤仓内有未用尽原煤在仓内长时间存放，由于煤仓密封不严，存煤与空气接触，吸附周围环境中的水分，会造成原煤在煤仓内结块。锅炉点火时，新上的原煤进入煤仓后出现架桥现象，无法正常进入给煤机，导致煤仓堵煤。公司二期两台660MW燃煤锅炉制粉系统分别带有六套原煤仓,不止一次出现过此类情况，不仅造成给煤机断煤，而且影响正常带负荷。因此，每次停炉时要增强计划性，需把煤仓内存煤燃烧完全后再停炉，避免因原煤存放时间过长造成煤仓堵煤。
1.2结构原因
目前，原煤仓下料仓段的常用结构型式有矩形截面斜锥式、圆锥式、矩形截面双曲线式、圆形截面双曲线式等，其结构各有特点，但都存在不同程度的堵煤问题。如锥型原煤仓，由于沿煤的流动方向流通截面积逐渐变小，挤压力变大，煤粒与仓壁、煤粒之间的摩擦力也逐渐增大，促使煤沿壁面流动的重力分力则不变，故随着煤的流动，锥形原煤仓内的等效流动动力越来越小。特别是在煤粒含水量较大、团聚性很强的情况下，煤在仓体内的输送过程中就容易发生结拱堵塞问题。而矩型截面原煤仓则由于斗壁四角附近原煤受“双面摩擦”和挤压的作用，易长期粘接在斗壁角落内，造成堵煤问题。此外，原煤仓出口尺寸及衬板结构等对堵煤问题也有重大影响。
1.3煤质的影响
国内有关研究表明，煤质含水率及粒径对煤的流动性影响较大，在一定范围内，煤的含水率越高，黏度越大，流动性越差，越容易黏结;煤的粒度越小，分布越不广，可压缩性越好，团聚能力增强，流动性变差。
2常用防堵方法
2.1仓壁振打器
仓壁振打器的破堵原理与人工击打相同，通过仓壁的震动使粘接在仓壁上的煤逐渐脱离，以达到破堵目的。其缺点是:由于仓壁振打器必须在结拱的位置才能发挥其作用，而原煤仓的结拱、堵塞位置是不确定的，随煤质等原因影响其位置不断变化，因此仓壁振打器的防堵效果不佳。此外，振动器易造成仓壁损坏。
2.2原煤仓采用流线型设计(双曲线)
目前新建原煤仓大都采用此技术。双曲线型煤斗随着煤向出口的流动，斗壁的倾角加大，促使煤沿壁面流动的重力分力逐渐变大，重力在对壁面的挤压力分力逐渐变小，与锥型煤斗相比，其等效流动动力随煤的流动下降较慢。从原理上来说，这种形式的煤斗堵塞几率相对较小。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆但是，在实践中，当煤的含水量增加到一定值(尤其掺烧煤泥)，其堵塞的几率会迅速增加，不能彻底解决原煤仓堵塞的问题。
2.3空气锤
空气锤在没通压缩气体的状态下，磁性锤头借助强性磁力紧紧地吸引在极板上，当电磁阀通电时，压缩空气(＞3kg/cm2)流入空气锤内，当压力大于磁引力时，锤头高速撞击基座，起冲击力传递给仓壁或直接敲击仓壁，产生振动，达到振落粉尘的目的，当电磁阀闭合排气后，锤头借助于弹簧的弹力返回，靠近极板时，磁力使锤头与极板又紧紧吸附在一起，锤头又恢复起始状态。这样就完成了一次冲击过程。该系统采用压缩空气作为动力源，节省电能，但防堵效果受限于空气锤安装的具体位置以及物料特性。
2.4针对该装置疏通能力，调整循环逻辑
清堵设备自动运行条件：1）给煤机运行；2）插板门打开；3）清堵设备无故障；4）有断煤信号。清堵设备自动运行时：断煤信号发生后延时5s，1#油缸运行连续两个行程；延时5s，2#油缸运行连续两个行程；延时5s，3#油缸运行连续两个行程；延时5s，4#油缸运行连续两个行程。在清堵过程中，一旦断煤信号消失，正在运行的油缸立即复位，不再进行下部动作，清堵设备停机。
2.5旋转清堵装置
旋转清堵装置，结合旋转清堵料仓和特有插板门配合使用，旋转清堵装置其核心是利用落煤管清堵装置刮刀设计的灵活性，与仓旋转的清堵刀完全衔接，整个系统通过分离疏松,解决了从仓旋转到给煤机入口整个仓段的堵煤问题。旋转清堵装置具有的优点是:清堵面积大，可彻底清除活化清堵料仓内燃煤的架桥、结拱、漏斗流等现象，保证物料整体流下料。缺点是当原煤水分过大时,就会形成湿黏的煤泥而随刮刀一起旋转,达不到彻底清除堵煤的目的.
2.6 气力疏通装置
针对以上防堵方法存在的问题，国内外的专家学者做出了大量的改进工作，其中气力疏通清堵装置则是一种最行之有效的方法。能够适用于所有煤仓结构及煤质，是目前最有效彻底解决堵煤的方案。工作原理是在煤仓的仓壁上，设置助流喷嘴，其助流喷嘴是沿煤仓轴线方向，以螺旋线轨迹定位喷嘴位置，在螺旋线的径向方向圆周均布不同数量的喷嘴，喷嘴是沿螺旋角的角度，紧贴仓壁方向喷射，使喷射气流在煤和仓壁之间的缝隙中间穿过，其目的是减小煤同仓壁之间的摩擦系数，降低摩擦力，因而仓内的煤能在自身重力作用下，沿仓壁向下滑动至煤仓出料口，清除了堵塞棚料。喷嘴沿着仓壁以螺旋角方向喷射，在喷射过程中，仓内的气流会形成旋风，此旋风在旋转过程中产生向上的分力，此分力能使仓内物料向上运动，使仓内形成的棚料拱失去平衡而倒塌，从而清除了拱状棚料，彻底解决了给煤机断煤运行问题。
结语
锅炉煤仓堵煤主要受煤质、煤仓的影响，防堵煤主要从控制原煤含水率、优化煤仓结构、配置防堵煤设备等方面进行考虑。当前煤仓防堵煤技术中，无论是采用中心给煤机、旋转清堵机、增设缓冲煤斗，还是对煤仓内壁进行敷设光滑衬板，均有较多成功应用的经验。随着锅炉煤仓防堵煤技术的不断进步和实践应用经验的不断丰富，通过采取多重措施并举，煤仓堵煤将不再是困扰锅炉运行的难题。
参考文献
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论文作者:王洪斌,
论文发表刊物:《中国电业》2019年第19期
论文发表时间:2020/1/14
标签：原煤论文; 锅炉论文; 锤头论文; 喷嘴论文; 煤质论文; 分力论文; 空气锤论文; 《中国电业》2019年第19期论文;