環(huán)式給煤機(jī)筒倉(cāng)儲(chǔ)煤滑倉(cāng)原因分析及措施

藺茂輝

（華電鄭州機(jī)械設(shè)計(jì)研究院有限公司，鄭州 450015）

環(huán)式給煤機(jī)筒倉(cāng)儲(chǔ)煤滑倉(cāng)原因分析及措施

藺茂輝

（華電鄭州機(jī)械設(shè)計(jì)研究院有限公司，鄭州 450015）

環(huán)式給煤機(jī)在筒倉(cāng)儲(chǔ)煤設(shè)備中廣泛應(yīng)用，環(huán)式給煤機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)，在保證設(shè)備平穩(wěn)運(yùn)行及設(shè)備出力的情況下，應(yīng)合理優(yōu)化設(shè)計(jì)，避免出現(xiàn)滑倉(cāng)。對(duì)環(huán)式給煤機(jī)儲(chǔ)煤滑倉(cāng)的原因進(jìn)行了分析，為保證落料點(diǎn)堆積角度小于煤的安息角，提出了在承煤盤(pán)邊緣加焊耐磨板的解決方案。

環(huán)式給煤機(jī)；筒倉(cāng)；儲(chǔ)煤；滑倉(cāng)；安息角

0 引言

隨著環(huán)境保護(hù)要求的不斷提高，筒倉(cāng)儲(chǔ)煤不但在很大限度上降低了對(duì)環(huán)境的污染，同時(shí)還提高了自動(dòng)化程度，所以被廣泛應(yīng)用。環(huán)式給煤機(jī)是儲(chǔ)煤筒倉(cāng)下部給煤的配套設(shè)備，應(yīng)用在大中型電廠、煤礦等筒倉(cāng)設(shè)備中，實(shí)現(xiàn)了儲(chǔ)煤筒倉(cāng)的多種參數(shù)自動(dòng)檢測(cè)（如煤的溫度、瓦斯體積濃度等）及按比例配煤等多種功能；同時(shí)，采用環(huán)式給煤機(jī)卸煤，增大了出料口面積，解決了其他卸煤設(shè)備無(wú)法解決的出料口堵煤?jiǎn)栴}［1］。

在筒倉(cāng)設(shè)備設(shè)計(jì)使用中，如果設(shè)計(jì)不合理，就會(huì)發(fā)生儲(chǔ)煤滑倉(cāng)現(xiàn)象，即設(shè)備停運(yùn)時(shí)煤流自然下滑，導(dǎo)致下部設(shè)備煤流堆積，造成下部輸送設(shè)備損壞等。本文對(duì)設(shè)備結(jié)構(gòu)形式及出力進(jìn)行分析，以解決筒倉(cāng)設(shè)備停運(yùn)狀態(tài)下的儲(chǔ)煤自然滑倉(cāng)問(wèn)題。

1 環(huán)式給煤機(jī)工作原理

如圖1所示，環(huán)式給煤機(jī)主要分為犁煤車和卸煤車兩部分，犁煤車轉(zhuǎn)動(dòng)后，筒倉(cāng)里的煤從承煤盤(pán)上方的縫隙溢出，插在煤中的犁煤爪把環(huán)形縫隙里的煤犁下，落到與其反方向運(yùn)行的卸煤車上。卸煤器的卸煤板把卸煤車上的煤卸到卸煤車邊緣的落煤斗中，一直落到下層的皮帶機(jī)上。

圖1 環(huán)式給煤機(jī)筒倉(cāng)卸煤形式

2 影響設(shè)備出力的因素

環(huán)式給煤機(jī)的出力主要由犁煤車出煤量以及卸煤車卸煤量決定。理論上只要卸煤車的速度足夠快，卸煤器的角度適當(dāng)，犁煤車?yán)绯龅拿壕鼙煌耆兜簦虼?，環(huán)式給煤機(jī)設(shè)備的出力在一定意義上是由犁煤車的出煤量決定的，犁煤車出力的合理設(shè)計(jì)對(duì)設(shè)備的出力起到?jīng)Q定性的作用。犁煤間隙、有效犁煤區(qū)域、犁煤爪數(shù)量、犁煤車轉(zhuǎn)速等都影響犁煤車的出力。

設(shè)備出力計(jì)算示意如圖2所示［2］。

圖2 出力計(jì)算示意

式中：Q為犁煤車出力；V為單個(gè)犁煤爪犁煤體積，m3；ρ為煤的密度，t/m3；ω為犁煤車體運(yùn)行的角速度，rad/h；n為犁煤爪數(shù)量；h為有效犁煤高度，m；R為土建承煤盤(pán)半徑；r為有效犁煤區(qū)域最大半徑；r1為有效犁煤區(qū)域最小半徑。

綜上分析，增加設(shè)備出力的方法有3種：提高犁煤車運(yùn)行角速度ω；增加犁煤爪數(shù)量n；增加有效犁煤高度h。每個(gè)參數(shù)的改變，都會(huì)引起設(shè)備出力的變化，但同時(shí)也會(huì)對(duì)設(shè)備產(chǎn)生一定的影響。提高犁煤車運(yùn)行角速度，勢(shì)必造成高速運(yùn)轉(zhuǎn)下各設(shè)備零部件的高速磨損；增加犁煤爪的數(shù)量，會(huì)導(dǎo)致設(shè)備阻力加大；加高有效犁煤區(qū)域，在增加設(shè)備阻力的同時(shí)，會(huì)引起設(shè)備、土建等參數(shù)的變化：因此，在進(jìn)行環(huán)式給煤機(jī)的設(shè)計(jì)及筒倉(cāng)土建設(shè)計(jì)時(shí)，要詳細(xì)分析各參數(shù)對(duì)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)各環(huán)節(jié)的影響，綜合分析，優(yōu)化設(shè)計(jì)，才能保證設(shè)備的平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)。以下主要分析犁煤間隙H及有效犁煤高度h變化后，在設(shè)備出力變化的同時(shí)，對(duì)土建基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的影響。

3 滑倉(cāng)原因分析

在筒倉(cāng)設(shè)備的實(shí)際應(yīng)用中，為了保證犁煤車落煤順暢，或?yàn)榱颂岣咴O(shè)備出力，設(shè)計(jì)過(guò)程中沒(méi)有合理優(yōu)化落煤間隙，造成滑倉(cāng)情況發(fā)生。所謂滑倉(cāng)就是在設(shè)備沒(méi)有運(yùn)行的情況下，煤從犁煤間隙自然滑落，堆積在卸煤層設(shè)備上，造成設(shè)備無(wú)法啟動(dòng)甚至損壞。

煤自然滑落的原因是犁煤間隙H過(guò)大，造成落料點(diǎn)的設(shè)計(jì)角度α大于煤的靜止安息角，煤處于自然流動(dòng)狀態(tài)，因此出現(xiàn)滑倉(cāng)現(xiàn)象。表1為主要煤質(zhì)的安息角［3］，從表1可以看出，一般應(yīng)保證煤質(zhì)落料點(diǎn)的設(shè)計(jì)角度α≤35°，才能避免滑倉(cāng)情況的發(fā)生。

表1 常用煤的堆密度和安息角

4 保證安息角的設(shè)計(jì)方法

上述的分析可以看出，在環(huán)式給煤機(jī)及土建的設(shè)計(jì)中應(yīng)根據(jù)煤質(zhì)、粒度來(lái)綜合分析各因素對(duì)設(shè)備的影響，保證落料點(diǎn)堆積角度小于煤的安息角。保證安息角的方法有以下3種。

（1）降低犁煤間隙H。在犁煤爪長(zhǎng)度和土建承煤盤(pán)半徑R不變的情況下，降低犁煤間隙H，堆積角α減小，可以滿足α小于安息角的要求。但這樣的設(shè)計(jì)勢(shì)必以犧牲設(shè)備出力為代價(jià)，當(dāng)犁煤間隙減小時(shí)，犁煤高度h相應(yīng)減小，設(shè)備的耙煤量減小，導(dǎo)致設(shè)備出力減??；同時(shí)，犁煤間隙減小后，對(duì)于一些黏性較大的煤質(zhì)，可能會(huì)出現(xiàn)煤流黏結(jié)的情況。

（2）加大承煤盤(pán)半徑R。承煤盤(pán)半徑R的加大，必然使α減小，以滿足設(shè)備對(duì)煤的安息角的要求。但承煤盤(pán)加大后，落煤通道減小，而落煤通道通常也是犁煤層設(shè)備吊裝的通道，通道減小可能會(huì)導(dǎo)致設(shè)備安裝時(shí)無(wú)法吊裝，給設(shè)備安裝、檢修造成困難。

（3）為了避免方案2對(duì)設(shè)備安裝造成的不便，可以待設(shè)備安裝結(jié)束后，在承煤盤(pán)邊緣加焊耐磨板，使α角變?yōu)棣陆牵ㄈ鐖D2所示）。這樣的設(shè)計(jì)既滿足了安息角的要求，也避免了安裝時(shí)設(shè)備起吊通道不足的問(wèn)題，同時(shí)不影響設(shè)備的出力。

5 結(jié)束語(yǔ)

環(huán)式給煤機(jī)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，為了避免出現(xiàn)滑倉(cāng)現(xiàn)象，同時(shí)保證設(shè)備出力，設(shè)計(jì)中可以采取很多方法，但每種方法都要綜合分析，考慮各種方法的優(yōu)劣因素，分析各種因素對(duì)設(shè)備運(yùn)行、安裝等方面的影響，使設(shè)備的優(yōu)化設(shè)計(jì)更加合理可行。

［1］韓建斌，胡健，程文光.雙環(huán)式給煤機(jī)的改進(jìn)設(shè)計(jì)［J］.華電技術(shù)，2010，32（11）：24－25.

［2］馬紅欣，田紅莉.火力發(fā)電廠中的環(huán)式給煤機(jī)［J］.山西電力，2007（4）：70－72.

［3］成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)：第1卷［M］.5版.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2008.

（本文責(zé)編：劉芳）

TH 237＋.1

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1674－1951（2016）10－0047－02

藺茂輝（1977—），男，河南靈寶人，工程師，從事機(jī)械設(shè)計(jì)方面的工作（E-mail：linmh＠chec.com.cn）。

2016－09－01；

2016－09－17