氣動助流清堵系統(tǒng)在大唐張家口電廠緩沖倉的應(yīng)用

王一鳴 沈臻 趙久志 徐偉

摘 要：燃煤電站輸煤系統(tǒng)緩沖倉在使用過程中有效容積越來越小，這一行業(yè)難題之前只能通過人工清倉方式解決，根據(jù)大唐張家口電廠緩沖倉的特點(diǎn)及物料性質(zhì)，闡述了一種新型的氣動助流清堵方法，介紹了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成及使用方法，根據(jù)使用情況，該系統(tǒng)可有效解決緩沖倉棚料堵塞問題，使緩沖倉有效容積利用率大大提高。

關(guān)鍵詞：緩沖倉；棚料；堵塞；氣動助流

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.23.180

1 概況

大唐國際張家口電廠是北京的重要電源支撐點(diǎn)，建有8臺30萬千瓦發(fā)電機(jī)組，該電廠輸煤系統(tǒng)含有大型圓筒錐底形緩沖倉，筒倉直徑15米，高33米，設(shè)計(jì)儲量4200噸，原煤下落至倉底部鋼溜槽，通過給料器送入皮帶機(jī)，進(jìn)入下一流程。緩沖倉主要起調(diào)度作用，減小輸煤系統(tǒng)上游環(huán)節(jié)運(yùn)行壓力[1]，施工前，該緩沖倉已嚴(yán)重棚料堵塞，灌滿后只能下料1400噸左右，嚴(yán)重影響生產(chǎn)調(diào)度，該倉每年都需清倉一次，但倉中原煤很快又無法下落。

2 堵煤原因分析

我們常說的堵煤有兩種情況，一是不落煤，二是棚料粘壁，倉容驟減，形成這些情況的根本原因，應(yīng)從物料在倉內(nèi)的受力以及自身的物理性質(zhì)分析（圖1），簡單的概括，第一，物料與倉壁之間的摩擦力，大于物料自重引起的下滑力，因而產(chǎn)生粘壁棚料，第二，由于物料含水率高，粘度大，粒度細(xì)，內(nèi)聚力增大形成堵塞或架拱。

3 氣動助流清堵系統(tǒng)原理

整套系統(tǒng)包含四個子系統(tǒng)：氣源系統(tǒng)、空氣助流系統(tǒng)、氣動控制系統(tǒng)、電控系統(tǒng)。氣源系統(tǒng)包含空壓機(jī)、大儲氣罐、小儲氣罐、主管路、氣動元器件；空氣助流系統(tǒng)與大儲氣罐相連接，包括各類控制閥門，助流管路，專用噴嘴；氣動控制系統(tǒng)與小儲氣罐相連接，包括各類執(zhí)行閥門，氣源處理元器件等；電控系統(tǒng)則根據(jù)原煤的物理性質(zhì)、含水率、粘性、通過PLC編程對噴嘴的噴射時間和各助流管路的工作次序進(jìn)行設(shè)定[2]。本套系統(tǒng)的工作壓力區(qū)間范圍為0.4～0.8 MPa。噴嘴經(jīng)設(shè)計(jì)布點(diǎn)安裝在礦倉倉壁內(nèi)，助流管路上連接有特殊噴嘴，助流管路通過快速執(zhí)行閥門與主管路相連，通過執(zhí)行閥門的動作來實(shí)現(xiàn)噴嘴聯(lián)動噴射，噴嘴噴射方向?yàn)樾毕蛳?，排氣口氣流過流面為扇形面，氣流急速推進(jìn)與膨脹，形成強(qiáng)大的沖擊能與爆破能，將板結(jié)的物料沖散或垮塌，達(dá)到清堵效果。

4 現(xiàn)場安裝改造方案

根據(jù)氣動助流清堵系統(tǒng)的原理，結(jié)合現(xiàn)場緩沖倉的結(jié)構(gòu)，我們將整個緩沖倉分為三部分進(jìn)行助流系統(tǒng)安裝工作（圖2）。第一部分為底部鋼溜槽，該部分為鋼板焊接結(jié)構(gòu)，內(nèi)襯錳鋼耐磨襯板，給料器停機(jī)再開機(jī)，原煤往往不能自然落入輸煤皮帶，現(xiàn)場只能靠人工進(jìn)行振打，具有安全隱患；第二部分為緩沖倉下部鋼筋混凝土錐段，該部分為重量主要承載區(qū)，斜坡棚料粘壁嚴(yán)重，該部分安裝工作為主要工作；第三部分為緩沖倉中上部圓筒部分，該部分棚料堵煤的根本原因是由于下部錐倉堵料引起的，該部分施工主要是在礦倉外部施工，以處理粘附在圓筒壁上的積煤。

5 改造后的效果

未使用氣動助流清堵系統(tǒng)前，緩沖倉有效容積只有設(shè)計(jì)容積的25%～30%，冬季或雨季堵塞更嚴(yán)重，緩沖倉內(nèi)部只有四個落料錐，緩沖倉沒能起到緩沖調(diào)度的作用，操作工每隔4個小時就得給緩沖倉供煤，否則無法生產(chǎn)。安裝了助流清堵系統(tǒng)后，目前每隔8個小時，操作工給緩沖倉供煤一次，緩沖倉的容積提高了一倍，緩沖倉的有效容積提高到設(shè)計(jì)容積的70%～80%，極大地提高了生產(chǎn)效率。底部鋼溜槽發(fā)生堵塞時，原先有操作工拿大錘振打幫助下料，現(xiàn)在為無人值守狀態(tài)，全自動化清堵操作。

6 結(jié)語

氣動助流清堵系統(tǒng)可用于電廠各類煤倉的粘壁棚料、拱狀棚料的清除，從大唐國際張家口發(fā)電廠的應(yīng)用效果看，該清堵系統(tǒng)具有如下功能：（1）可解決倉體內(nèi)壁的粘壁棚料，擴(kuò)大倉體有效容積；（2）保證輸煤系統(tǒng)供煤的流暢與穩(wěn)定；（3）消除了人工清堵帶來的安全隱患，經(jīng)濟(jì)與社會效益顯著；（4）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，可實(shí)現(xiàn)真正意義上的自動化生產(chǎn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]佘宏彥，李駿.料倉清堵安全技術(shù)的研究[J].工業(yè)安全與環(huán)保，

2010，36（10）：53-54.

[2]王一鳴.新型助流清堵系統(tǒng)研究[J].現(xiàn)代礦業(yè)，2015（09）：248-249.

作者簡介：王一鳴（1985-），男，安徽當(dāng)涂人，本科，工程師，研究方向：電力與冶金礦山設(shè)備研發(fā)。