在日常工農業(yè)生產(chǎn)中，包括原煤、礦石粉等顆粒性物料儲存倉的使用十分普及，其作用不可低估。但是，在儲存倉出料的過(guò)程中往往會(huì )有物料堵塞現象的發(fā)生，嚴重影響設備的正常工作。特別是大型火力發(fā)電廠(chǎng)配置直吹式制粉系統的原煤倉以及焦化廠(chǎng)煤塔，電廠(chǎng)一旦發(fā)生下煤堵塞，發(fā)電機組就要被迫緊急降出力甩負荷，甚至出現鍋爐燃燒不穩造成大量投油，更嚴重的會(huì )造成鍋爐滅火、機組非計劃停運。焦化廠(chǎng)一旦發(fā)生下煤堵塞，整個(gè)配煤比例就出現失調，嚴重時(shí)造成輸煤中斷。原煤倉堵煤問(wèn)題成為一個(gè)行業(yè)性難題！

一、原煤倉堵塞的原因分析

1、原煤倉底部下料倉段的結構型式

下料倉段的常用結構型式有矩形截面斜錐式、圓錐式、矩形截面雙曲線(xiàn)式、圓形截面雙曲線(xiàn)式等。但各有特點(diǎn)：

a矩型截面原煤倉斗壁四角附近原煤受“雙面摩擦”和擠壓的作用,易長(cháng)期粘接在斗壁角落內,在同樣半頂角的情況下,較圓形截面原煤倉更易積煤。

b錐型原煤倉（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(zhù)煤的流動(dòng),錐形原煤倉內的等效流動(dòng)動(dòng)力越來(lái)越小。特別是在煤粒含水量較大、團聚性很強的情況下，煤在倉體內的流動(dòng)就更加困難，結拱堵塞的幾率就大大增加。

c雙曲線(xiàn)型原煤倉隨著(zhù)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,重力對壁面的擠壓力分力逐漸變小,與錐型原煤倉相比,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)，這種形式的原煤倉堵塞幾率相對較小。但在實(shí)踐中，當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、原煤倉內壁半頂角、截面收縮率

對于錐形原煤倉,倉壁半頂角越小,越利于煤粒流動(dòng)。對于雙曲線(xiàn)型原煤倉,截面收縮率越小,越利于煤粒流動(dòng)。

在原煤倉初設的時(shí)候，原煤倉的半頂角、面積收縮率是根據甲方提供的設計煤種確定的。在考慮倉體容積和投資的因素外，原煤倉防堵塞的因素也一并考慮。但是，當項目建成投產(chǎn)以后，大部分電廠(chǎng)的煤質(zhì)根本無(wú)法保證，嚴重偏離設計煤中，再加上下雨、下雪、結凍等不可控的環(huán)境因素，原來(lái)設計不堵煤的煤倉開(kāi)始頻繁堵煤。

原煤倉內部煤的流動(dòng)狀態(tài)（漏斗流流動(dòng)、整體流動(dòng)）不僅決定于倉體的半頂角和面積收縮率，而且更取決于煤質(zhì)本身。在設計煤種情況下，原煤倉內部煤的流動(dòng)成整體流流動(dòng)，但是在煤質(zhì)發(fā)生變化（水分增加、團聚性強）后，原煤倉內部煤的流動(dòng)就從整體流流動(dòng)狀態(tài)轉變成漏斗流流動(dòng)。而中心流原煤倉的堵塞幾率要比整體流原煤倉的堵塞幾率大得多。

3、原煤倉出口尺寸

在顆粒體運動(dòng)學(xué)的理論表明，對于干顆粒，滿(mǎn)足不結拱的料倉開(kāi)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開(kāi)口度至少為顆粒特征尺寸的4 倍。雖然料倉在設計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，冬季寒冷容易凍結，特別是隨著(zhù)煤中水分的增加，煤的團聚性急劇增大，煤在原煤倉內向下流動(dòng)的過(guò)程中受到倉壁的擠壓力越來(lái)越大，本來(lái)松散的顆粒被擠壓團聚，特征尺寸變得很大，當煤團的特征尺寸達到一定的臨界值，堵塞就會(huì )發(fā)生。另外，潮濕的煤在下料口內倉壁上的沾污板結也使得下料口變得日益狹窄，堵塞的幾率隨之增加。因此對于一個(gè)設計好的料倉來(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(lèi)及成分

不同的煤種，其團聚性不同。比如破碎后油頁(yè)巖團聚性最強、煙煤的團聚性和吸水性較無(wú)煙煤強；石油焦本身由于有油，所以團聚性最弱。煤團聚性的不同直接影響了原煤倉的堵煤狀況。

煤水分也是影響原煤倉堵煤的一個(gè)重要因素。在實(shí)際生產(chǎn)中發(fā)現，當煤的含水量(外在水分)達到8%時(shí)，有些設計不合理的原煤倉（矩形原煤倉、中心流原煤倉）就開(kāi)始出現堵煤；當煤的含水量達到10%時(shí)堵煤比較嚴重；當煤的含水量達到12%時(shí)堵煤就相當嚴重了。水分增加會(huì )增加煤的團聚性。

煤的平均粒徑越小，細粉多，比表面積大，表面自由焓高，顆粒間的作用力大，內力強，其宏觀(guān)表現即為煤的粘結性強，比如洗中煤。

二、原煤倉主要堵塞的位置

經(jīng)調查研究，原煤倉堵塞90%以上發(fā)生在下部原煤倉出口以上1-2m的范圍內。

造成此段堵塞的主要原因：料倉卸料時(shí)，錐形倉內物料在豎直方向膨脹、水平方向壓縮，應力呈被動(dòng)塑性狀態(tài)，隨著(zhù)料倉出口尺寸的減小，壓力越來(lái)越大，煤顆粒之間及煤與筒壁之間的摩擦力增大，煤顆粒之間發(fā)生團聚，特征尺寸顯著(zhù)增大，所以堵塞主要發(fā)生在此段。

三、現階段常用的原煤倉清堵措施

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、在易堵煤處倉外設置撞鐘式重錘等來(lái)破拱。

實(shí)施狀況：

A 耗費人力、短時(shí)間無(wú)法疏通、效果有限；

B  對倉壁破壞大；

C  捅煤時(shí)大量原煤堆積在現場(chǎng)，造成嚴重的環(huán)境污染；

D  人員高空作業(yè)，存在安全隱患；

2、倉壁振打器

倉壁振打器的破堵原理和人工擊打相同,通過(guò)倉壁的震動(dòng)使粘接在倉壁上的煤逐漸脫離,以達到破堵目的。

實(shí)施狀況：   

A  倉壁振打器必須在結拱的位置才能發(fā)揮其作用，因原煤倉的結拱、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。如果振打器處于結拱位置上面時(shí)會(huì )使煤越振越密實(shí)。

B  振動(dòng)器易造成倉壁損壞，如倉壁震裂等。  

3、空氣炮

空氣炮的工作介質(zhì)為壓縮空氣,  主要部件包括儲氣罐、電磁速關(guān)閥及控制系統等。當速關(guān)閥快速打開(kāi)時(shí),空氣炮儲氣罐內壓縮空氣受壓差作用而形成高速?lài)姵龅膹娏覛饬?高動(dòng)能空氣直接沖擊倉內堵塞部位,  使煤粒重新在重力作用下流動(dòng)起來(lái)。

實(shí)施狀況：     

A  空氣炮必須在結拱的位置才能發(fā)揮其作用，因原煤倉的結拱、堵塞位置不確定，隨煤質(zhì)等原因影響位置不斷地變化。當空氣炮如果處于結拱位置上面時(shí)會(huì )使煤越振越密實(shí)。

B  空氣炮與倉體內壁連接位置的擋板增加壁面的摩擦系數，增加堵煤的概率。

C  如圖：滿(mǎn)身的空氣炮，倉壁依然被敲得傷痕累累。

4、疏松機

原煤倉疏松機通常由液壓泵站產(chǎn)生的機械能通過(guò)倉壁外側的液壓油缸，驅動(dòng)犁煤器在往復運動(dòng)，同時(shí)利用其犁煤葉片刮擦堵塞區的原煤，破壞其密實(shí)擠壓結構，恢復煤的流動(dòng)。

實(shí)施狀況：       

A  由于液壓缸的擋板和大量犁煤葉片的影響，使倉壁摩擦阻力增加，增加了蓬煤的概率，特別是在倉體的出口位置。

B  由于疏松機只能直線(xiàn)運動(dòng)，而原煤倉下部最易堵煤的位置，其角度通常發(fā)生改變，導致下部無(wú)法進(jìn)行清堵。

C  液壓系統易出問(wèn)題，造成系統無(wú)法運行。

5.  內倉壁上加不銹鋼或 PU板內襯 ,通過(guò)內襯特殊材料減小內壁摩擦系數,  是目前作為防堵的措施之一。

實(shí)施狀況：

A  內襯易脫落，造成倉壁不光滑，摩擦力增大，造成堵塞。

B  PU襯板厚度一般30 左右，加內襯后造成出煤口尺寸減小，造成堵塞。 

C  倉壁加內襯僅適用半頂角較小的倉體。半頂角較大的倉屬于中心流倉，壁面的物料不發(fā)生流動(dòng)，故其清堵效果不明顯。

6、其他減緩堵煤現象的措施

很多堵煤是由于煤的成分變化或者嚴寒地區低溫凍結引起的,通常采取如下措施來(lái)減緩堵煤現象的發(fā)生。

(1)加強入爐煤水分的控制

燃煤由于外在含水量高，或者季節性、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，可以在設計階段配置足夠的干煤棚容量；在運行

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)嚴寒地區做好輸煤系統及原煤倉間的采暖，從而防止燃煤的低溫凍結。

(3)另外，市場(chǎng)上還有大量的原煤倉清堵設備，也都不同程度地發(fā)揮著(zhù)各自的作用。這里就不一一介紹

四、旋轉清堵機

為了解決原煤倉等物料倉在下料過(guò)程中發(fā)生的堵塞問(wèn)題，我公司正式推介一種“旋轉清堵機”，其主要作用是解決火力發(fā)電廠(chǎng)的原煤倉和其他用途的大型物料倉在下料過(guò)程中發(fā)生的堵塞問(wèn)題。

該產(chǎn)品主要用于新建電廠(chǎng)原煤倉錐倉部分的整體設計和制造（與原煤倉筒倉配套）；用于運行電廠(chǎng)原煤倉和其他用途的大型物料倉（特別是半頂角比較大，內部為漏斗流為主的原煤倉）的防堵改造。

A.性能特點(diǎn)

1、倉體轉動(dòng),完全打破物料結拱時(shí)所形成的平衡； 

2、安裝在煤倉下口的易堵段，此段清堵效果100%；

3、改變整個(gè)倉體內部流動(dòng)狀態(tài)，使流動(dòng)狀態(tài)轉為整體流，倉體上部結拱的概率大大減??；

4、實(shí)現遠程、現場(chǎng)控制轉換?？墒謩?dòng)控制動(dòng)作，還可實(shí)現定時(shí)啟停；只在堵煤時(shí)工作，低壓控制安全可靠。

5、密封設計采用成熟迷宮式技術(shù)及密封預壓補償設計，無(wú)灑漏現象，防止粉塵外溢，提高工況環(huán)境；

6、倉體采用懸掛式安裝方式，重力施加在吊臂上，密封部分采用迷宮加預壓結構性能穩定，密封口添加填充劑，密封口不易受損；

7、倉體采用12mm的16Mn 鋼材料，符合現場(chǎng)要求；

8、倉體安裝有滾珠式定位圈，使清堵設備在運行過(guò)程中更加平穩。

B、工作原理和結構

1.將物料倉下料倉段由原來(lái)的一體倉體改為回轉倉體，安裝在回轉倉體壁內的破拱清堵刀與回轉倉體構成一個(gè)相對運動(dòng)體系，在這種相對運動(dòng)過(guò)程中，物料在回轉倉體內壁無(wú)法與倉壁之間形成穩定的結拱，堵塞的基礎因素被及時(shí)破壞瓦解，從而達到較好地預防物料堵塞的目的，防堵效果顯著(zhù)提高。

2.它由三部分組成：上部為固定倉（其上口與筒倉相連）；中部為回轉式倉；下部為固定倉（與給煤機入口相連）。其中回轉倉段處于整個(gè)物料倉的易堵段，是解決整個(gè)物料倉堵塞問(wèn)題的關(guān)鍵部件。

3.旋轉淸堵機之防堵裝置利用大速比減速機通過(guò)齒輪傳動(dòng)，在倉體外部安裝有滾珠式定位圈，使得回轉錐倉繞原煤倉中心線(xiàn)轉動(dòng)更加平穩，與倉內安裝的防堵組件共同構成一個(gè)特殊的防堵清堵體系。當原煤倉發(fā)生堵塞時(shí)，回轉倉體開(kāi)始轉動(dòng)，物料和倉壁發(fā)生相對運動(dòng)，此時(shí)物料在倉壁內側無(wú)法與倉壁形成穩定的拱，發(fā)生堵塞的基礎被瓦解，拱坍塌堵塞消除，進(jìn)而保證整個(gè)物料倉物料呈整體流動(dòng)，從根本上解決原煤倉堵煤?jiǎn)?wèn)題。