大型煤倉(cāng)的幾種防堵措施淺析

范 輝（中煤科工集團(tuán)武漢設(shè)計(jì)研究院有限公司，武漢 430064）

大型煤倉(cāng)的幾種防堵措施淺析

范 輝
（中煤科工集團(tuán)武漢設(shè)計(jì)研究院有限公司，武漢 430064）

近年來，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和城市化建設(shè)進(jìn)程的不斷加快，煤炭的需求量也到了一個(gè)新的高度，但對(duì)于燃煤運(yùn)輸系統(tǒng)而言，堵煤?jiǎn)栴}一直困擾著國(guó)內(nèi)乃至國(guó)外企業(yè)，對(duì)于大型煤倉(cāng)，堵煤?jiǎn)栴}尤為突出。因此，采取經(jīng)濟(jì)、有效的防堵措施具有非常重大的現(xiàn)實(shí)意義。本文對(duì)幾種大型煤倉(cāng)防堵措施進(jìn)行了簡(jiǎn)要的分析說明。

煤倉(cāng)；防堵；措施

0　引言

煤倉(cāng)堵煤直接制約企業(yè)的安全生產(chǎn)。現(xiàn)場(chǎng)敲倉(cāng)清堵工作量大，對(duì)煤倉(cāng)損壞大，增加了清理和維護(hù)費(fèi)用，同時(shí)污染了現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境，嚴(yán)重影響企業(yè)的安全文明生產(chǎn)。倉(cāng)壁粘煤嚴(yán)重時(shí)，也會(huì)造成煤倉(cāng)有效容積下降，運(yùn)行和維護(hù)成本上升，因此選擇合適的煤倉(cāng)防堵措施是十分必要的。

1　造成煤倉(cāng)堵煤的因素

（1）煤倉(cāng)結(jié)構(gòu)。物料流堵塞集中發(fā)生在煤倉(cāng)下部出口上方1～2m范圍，通過流體力學(xué)原理分析：卸料時(shí)物料受重力作用向下流動(dòng)形成物料流，在直倉(cāng)體與錐形倉(cāng)交接處，物料流受錐形倉(cāng)斜度影響，再加上物料的粘結(jié)作用，縱向向上方膨脹，橫向向中心收縮，物料流體所受應(yīng)力呈被動(dòng)塑性狀態(tài)。

（2）煤質(zhì)。煤的粒度越小，流動(dòng)性就越差。所含水分大時(shí)，在倉(cāng)壁上更容易粘結(jié)并逐漸增厚。常見的堵煤情況有架煤和棚煤等形式，其兩種堵煤的形式交替變化，極不穩(wěn)定。

（3）天氣因素。煤質(zhì)的變化和不同季節(jié)的天氣變化，是影響供煤系統(tǒng)正常運(yùn)行的重要因素。雨季煤濕、冬季寒冷結(jié)塊是常態(tài)，煤倉(cāng)會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)棚煤、結(jié)拱問題，直接影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

2　現(xiàn)有大型煤倉(cāng)防堵的幾種措施

2.1空氣炮方式

（1）工作原理。用壓縮空氣的能量沖擊倉(cāng)內(nèi)堵塞部位。

（2）工作情況。1）管道均在煤倉(cāng)外部，安裝較為簡(jiǎn)單；2）沖擊下來的煤炭瞬間下落，造成煤倉(cāng)下口、閘板等位置徹底堵死；3）安裝在倉(cāng)壁上，管道設(shè)備防漏氣維護(hù)量較大；4）受安裝位置限制，不能徹底解決堵塞問題。

（3）性能效果及適用范圍?？諝馀诓捎玫氖枪潭ㄎ恢冒惭b，造成其作用面積有限，瞬間沖擊力大，下料不及時(shí)又會(huì)形成下口新的堵塞點(diǎn)。因此，適用于儲(chǔ)存顆粒較大、水分較低、流動(dòng)性較好煤碳的煤倉(cāng)。

2.2活化給料機(jī)方式

（1）結(jié)構(gòu)及工作原理。設(shè)備結(jié)構(gòu)：活化給料機(jī)是一種高效環(huán)保節(jié)能振動(dòng)給煤機(jī)，由質(zhì)體A和質(zhì)體B組成，質(zhì)體A包括下料主體結(jié)構(gòu)件、下料板和下料曲線槽體，質(zhì)體B包括振動(dòng)體結(jié)構(gòu)件、振動(dòng)電機(jī)和彈簧，其特征是，振動(dòng)電機(jī)不是直接固定在質(zhì)體A上，振動(dòng)電機(jī)固定在振動(dòng)體結(jié)構(gòu)件上，通過過振動(dòng)彈簧與質(zhì)體A連接。下料主體結(jié)構(gòu)件、下料板和下料曲線槽固定連接為一體，振動(dòng)體結(jié)構(gòu)件和下料主體結(jié)構(gòu)件通過彈簧連接，底座彈簧將給煤機(jī)的主體安裝在支承座上。下料板的結(jié)構(gòu)形式為向上的楔形或拱形結(jié)構(gòu)；工作原理：從振動(dòng)原理出發(fā)，振動(dòng)給煤機(jī)采用雙質(zhì)體結(jié)構(gòu)形式，質(zhì)體A為與煤接觸的下煤主體，質(zhì)體B為由振動(dòng)電機(jī)和彈簧所組成的振動(dòng)體。應(yīng)用亞共振原理，使用小電機(jī)，大振幅。

（2）工作情況。活化給料機(jī)采用獨(dú)特的下煤主體設(shè)計(jì)，防止堵煤情況發(fā)生。工作時(shí)，拱形或楔形出料板的水平振動(dòng)高效地傳遞到頂部物料，振動(dòng)力產(chǎn)生的擾動(dòng)能量松動(dòng)物料使其下落。物料通過給煤機(jī)兩側(cè)的曲線槽被傳輸?shù)较虏砍隹凇?/p>

（3）性能效果。優(yōu)點(diǎn)：1）密封好。采用全密封設(shè)計(jì)，無(wú)任何漏煤現(xiàn)象；2）給料量大，電機(jī)功率小，節(jié)省能源，設(shè)備的運(yùn)行噪音低；3）由于電機(jī)功率降低，對(duì)基礎(chǔ)的振動(dòng)力降低，不必在基礎(chǔ)建設(shè)上投入過高，從而降低了投資；缺點(diǎn)：1）活化給料機(jī)易損件壽命短，由于配置數(shù)量較多，則維護(hù)、維修工作量大、費(fèi)用較高；2）活化給料機(jī)雖然可以有效緩解筒倉(cāng)物料結(jié)拱的情況，但目前活化給料機(jī)價(jià)格較高，振動(dòng)電機(jī)和振動(dòng)彈簧依賴進(jìn)口，且國(guó)內(nèi)供應(yīng)商和生產(chǎn)廠家較少，選擇范圍受限。

2.3中心給料機(jī)方式

（1）中心給料機(jī)結(jié)構(gòu)。中心給料機(jī)主要由以下部分組成：卸料底盤；內(nèi)部錐體；支撐臂；卸料臂；中心出料口；驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)；潤(rùn)滑系統(tǒng)；其它部分。

（2）工作原理。通過對(duì)數(shù)曲線型卸料臂與煤料的剪切，使煤料持續(xù)向中心運(yùn)動(dòng)并卸出，卸料臂與煤倉(cāng)內(nèi)壁相切，防止物料在煤倉(cāng)內(nèi)堵塞。

（3）性能效果及優(yōu)缺點(diǎn)。主要優(yōu)點(diǎn)如下：1）采用中心給料機(jī)的情況下，在儲(chǔ)煤容量不變的前提下，可以降低筒倉(cāng)高度，從而整體造價(jià)得以降低，同時(shí)也縮短了相應(yīng)的施工工期；2）中心給料機(jī)的卸料原理按照當(dāng)前發(fā)達(dá)國(guó)家廣泛采用的“先進(jìn)先出”原則對(duì)各種物料進(jìn)行卸料，避免有些易自燃煤種因長(zhǎng)時(shí)間堆積而產(chǎn)生的自燃現(xiàn)象；3）中心給料機(jī)的給料量均勻穩(wěn)定，不會(huì)因物料流動(dòng)特性的突然變化而產(chǎn)生給料量的變化，充分保證下一級(jí)給料設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行，延長(zhǎng)其使用壽命；4）中心給料機(jī)出料均勻，卸料流暢，能使倉(cāng)內(nèi)物料流動(dòng)均勻，確保了倉(cāng)內(nèi)物料整體流動(dòng)，在卸料口上方不再出現(xiàn)結(jié)拱、堵塞現(xiàn)象，避免了筒倉(cāng)承載不均，運(yùn)行安全可靠；5）中心給料機(jī)由大口到小口的給料過程在同一平面上完成，無(wú)需過渡，給料通暢；主要缺點(diǎn)如下：1）內(nèi)部卸料臂，安裝在中心部位，連續(xù)運(yùn)行出現(xiàn)故障時(shí)，不便于維修，容易造成整個(gè)煤倉(cāng)堵死；2）容易粉塵泄露，造成粉塵污染。

3　結(jié)束語(yǔ)

總之，以上幾種防堵措施在大型煤倉(cāng)上都有應(yīng)用，從工程造價(jià)上來說，雙曲線漏斗最低，空氣炮次之，其次就是活化給料機(jī)，中心給料機(jī)最高。從清堵效果上來說，中心給料機(jī)最好，活化給料機(jī)次之，其次就是空氣炮。由此可以看出，清堵效果和造價(jià)成一個(gè)反比關(guān)系，因此，對(duì)于大型煤倉(cāng)，根據(jù)煤質(zhì)特性選擇合適的清堵方式是十分重要的，如果儲(chǔ)存粒度比較大，含水率低，流動(dòng)性較好煤質(zhì)的煤，可以選擇造價(jià)低的空氣炮方式，如果儲(chǔ)存粒度較小，含水率較高，流動(dòng)性較差煤質(zhì)的煤，可以選擇清堵效果好的活化給料機(jī)或者中心給料機(jī)方式。有時(shí)候除了要考慮煤質(zhì)特性因素外，還要結(jié)合工程的實(shí)際需要和使用單位的意見，因此在工程造價(jià)和使用效果之間找到一個(gè)合理的平衡點(diǎn)，是十分關(guān)鍵的。

［1］閆志成.淺談空氣炮在煤倉(cāng)防堵中的應(yīng)用及選型［J］.煤炭加工與綜合利用，2006（03）.

［2］肖林京，李振華，肖洪彬.煤倉(cāng)結(jié)拱現(xiàn)象的原因分析和解決方法［J］.煤礦機(jī)電，2007（05）.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.14.046

范輝（1983-），男，湖北武漢人，本科，工程師。