1、引言

大型火力發(fā)電廠都配置直吹式制粉系統(tǒng)的原煤倉(cāng)以及焦化廠煤塔，所以一旦發(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(huì)造成鍋爐滅火、機(jī)組非計(jì)劃停運(yùn)。水泥廠一旦發(fā)生下煤堵塞，容易造成輸煤中斷，繼而影響整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。原煤倉(cāng)堵煤?jiǎn)栴}成為一個(gè)行業(yè)性難題！

2、原煤倉(cāng)堵塞的原因分析

 （1）原煤倉(cāng)底部下料倉(cāng)段的結(jié)構(gòu)型式

 下料倉(cāng)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(cāng)斗壁四角附近原煤受“雙面摩擦”和擠壓的作用,易長(zhǎng)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(cāng)更易積煤。 錐型原煤倉(cāng)（包括圓錐型和方錐型）沿煤的流動(dòng)方向流通截面積逐漸變小,擠壓力變大,煤粒與倉(cāng)壁、煤粒之間的摩擦力也越來(lái)越大,促使煤沿壁面流動(dòng)的重力分力則不變,故隨著煤的流動(dòng),錐形原煤倉(cāng)內(nèi)的等效流動(dòng)動(dòng)力越來(lái)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(cāng)體內(nèi)的流動(dòng)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(cāng)隨著煤向出口的流動(dòng),斗壁的傾角加大,促使煤沿壁面流動(dòng)的重力分力逐漸變大,重力對(duì)壁面的擠壓力分力逐漸變小,與錐型原煤倉(cāng)相比,其等效流動(dòng)動(dòng)力隨煤的流動(dòng)下降較慢。從原理上來(lái)說(shuō)，這種形式的原煤倉(cāng)堵塞幾率相對(duì)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(huì)迅速增加。  （2）原煤倉(cāng)內(nèi)壁半頂角、截面收縮率

 對(duì)于錐形原煤倉(cāng),倉(cāng)壁半頂角越小,越利于煤粒流動(dòng)。對(duì)于雙曲線型原煤倉(cāng),截面收縮率越小,越利于煤粒流動(dòng)。 在原煤倉(cāng)初設(shè)的時(shí)候，原煤倉(cāng)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(cāng)體容積和投資的因素外，原煤倉(cāng)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(wú)法保證，嚴(yán)重偏離設(shè)計(jì)煤中，再加上下雨、下雪、結(jié)凍等不可控的環(huán)境因素，原來(lái)設(shè)計(jì)不堵煤的煤倉(cāng)開始頻繁堵煤。 原煤倉(cāng)內(nèi)部煤的流動(dòng)狀態(tài)（漏斗流流動(dòng)、整體流動(dòng)）不僅決定于倉(cāng)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(cāng)內(nèi)部煤的流動(dòng)成整體流流動(dòng)，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(cāng)內(nèi)部煤的流動(dòng)就從整體流流動(dòng)狀態(tài)轉(zhuǎn)變成漏斗流流動(dòng)。而中心流原煤倉(cāng)的堵塞幾率要比整體流原煤倉(cāng)的堵塞幾率大得多。  （3）原煤倉(cāng)出口尺寸

 在顆粒體運(yùn)動(dòng)學(xué)的理論表明，對(duì)于干顆粒，滿足不結(jié)拱的料倉(cāng)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(cāng)開口度至少為顆粒特征尺寸的4倍。雖然料倉(cāng)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(lái)自不同的礦點(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(cāng)內(nèi)向下流動(dòng)的過(guò)程中受到倉(cāng)壁的擠壓力越來(lái)越大，本來(lái)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(huì)發(fā)生。 另外，潮濕的煤在下料口內(nèi)倉(cāng)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(duì)于一個(gè)設(shè)計(jì)好的料倉(cāng)來(lái)說(shuō)，幾乎無(wú)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(yè)巖團(tuán)聚性強(qiáng)、煙煤的團(tuán)聚性和吸水性較無(wú)煙煤強(qiáng)；石油焦本身由于有油，所以團(tuán)聚性弱。煤團(tuán)聚性的不同直接影響了原煤倉(cāng)的堵煤狀況。 煤水分也是影響原煤倉(cāng)堵

作者簡(jiǎn)介：王樂(lè)，內(nèi)蒙古君正化工有限責(zé)任公司水泥分廠，技術(shù)員。

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(cāng)（矩形原煤倉(cāng)、中心流原煤倉(cāng)）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(huì)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。

3、清堵措施 (1)人力破堵

 人力破堵通常包括通過(guò)捅煤孔捅煤、大錘敲擊堵煤部位、在易堵煤處倉(cāng)外設(shè)置撞鐘式重錘等來(lái)破拱。 實(shí)施狀況：  ① 耗費(fèi)人力、短時(shí)間無(wú)法疏通、效果有限；  ② 對(duì)倉(cāng)壁破壞大；  ③ 捅煤時(shí)大量原煤堆積在現(xiàn)場(chǎng)，造成嚴(yán)重的環(huán)境污染；  ④人員高空作業(yè)，存在安全隱患。 

(2)倉(cāng)壁振打器

 倉(cāng)壁振打器的破堵原理和人工擊打相同,通過(guò)倉(cāng)壁的震動(dòng)使粘接在倉(cāng)壁上的煤逐漸脫離,以達(dá)到破堵目的。 實(shí)施狀況：  ① 倉(cāng)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(cāng)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(huì)使煤越振越密實(shí)。  ② 振動(dòng)器易造成倉(cāng)壁損壞，如倉(cāng)壁震裂等。 

(3)空氣炮

 空氣炮的工作介質(zhì)為壓縮空氣，主要部件包括儲(chǔ)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(chǔ)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(dòng)能空氣直接沖擊倉(cāng)內(nèi)堵塞部位，使煤粒重新在重力作用下流動(dòng)起來(lái)。 實(shí)施狀況：  ① 空氣炮必須在結(jié)拱的位置才能發(fā)揮其作用，因原煤倉(cāng)的結(jié)拱位置不斷地變化，當(dāng)空氣炮如果處于結(jié)拱位置上面時(shí)會(huì)使煤越振越密實(shí)。  ② 空氣炮與倉(cāng)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。

(4)疏松機(jī)

 原煤倉(cāng)疏松機(jī)通常由液壓泵站產(chǎn)生的機(jī)械能通過(guò)倉(cāng)壁外側(cè)的液壓油缸，驅(qū)動(dòng)犁煤器在往復(fù)運(yùn)動(dòng)，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(dòng)。 實(shí)施狀況：  ① 由于液壓缸的擋板和大量犁煤葉片的影響，使倉(cāng)壁摩擦阻力增加，增加了蓬煤的概率，特別是在倉(cāng)體的出口位置。  ② 由于疏松機(jī)只能直線運(yùn)動(dòng)，而原煤倉(cāng)下部易堵煤的位置，其角度通常發(fā)生改變，導(dǎo)致下部無(wú)法進(jìn)行清堵。  ③ 液壓系統(tǒng)易出問(wèn)題，造成系統(tǒng)無(wú)法運(yùn)行。

(5)內(nèi)倉(cāng)壁上加不銹鋼或PU板內(nèi)襯，通過(guò)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。 實(shí)施狀況：  ① 內(nèi)襯易脫落，造成倉(cāng)壁不光滑，摩擦力增大，造成堵塞。  ②PU襯板厚度一般30左右，加內(nèi)襯后造成出煤口尺寸減小，造成堵塞。  ③ 倉(cāng)壁加內(nèi)襯僅適用半頂角較小的倉(cāng)體。半頂角較大的倉(cāng)屬于中心流倉(cāng)，壁面的物料不發(fā)生流動(dòng)，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)引起的,通常采取如下措施來(lái)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(huì)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(cāng)間的采暖，從而防止燃煤的低溫凍結(jié)。  ③ 另外，市場(chǎng)上還有大量的原煤倉(cāng)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。

4、總結(jié)

原煤倉(cāng)是生產(chǎn)中非常重要的設(shè)備之一，對(duì)原煤倉(cāng)堵塞的原因從理論上進(jìn)行分析，結(jié)合實(shí)際進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷，并針對(duì)故障現(xiàn)象探討解決方法，能夠?qū)υ�煤倉(cāng)的維護(hù)、檢修、操作以及運(yùn)行有一定的幫助，為保證其良好運(yùn)行狀態(tài)，避免堵塞的發(fā)生，起到重要的作用。