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煤仓防堵疏通改造分析

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煤仓防堵疏通改造分析

发布日期:2020-01-29 15:52 来源:http://www.weisenjidian.com 点击:

当前,由于煤质较差以及原煤斗结构方面存在缺陷等方面原因,均会不同程度出现原煤斗棚煤、堵煤问题。现将煤斗防堵疏通情况分析报告如下:


一、煤仓堵煤的原因分析


国内火力发电厂原煤仓结构形状基本相同,上部呈方形、圆柱体,下部呈方锥、圆锥及双曲线形,个别煤斗还存在偏心情况。煤斗上口大、下口小,燃煤自上而下靠自重下落。根据散体离散学的原理,颗粒性物料在锥形漏斗中下落运动过程,不仅受到重力作用,还受到颗粒体之间的相互摩擦力和锥形漏斗壁的摩擦力作用,有的物料还带有静电、含有水分,受力十分复杂。颗粒性物料在下落过程由于复杂的受力环境及颗粒的物理特性,极易造成颗粒与仓壁之间结拱,最终形成仓体堵塞。


原煤斗中下部至给煤机入口范围内最常发生堵煤现象,主要由于原煤斗中下部为锥形设计,煤炭向下的流通截面积逐渐变小,挤压力不断变大,煤粒与仓壁、煤粒之间的摩擦力也会越来越大,特别在煤粒水份较大、团聚性很强的情况下,煤在仓体内的流动更加困难,结拱堵塞的几率就大大增加。一般情况下,上面堵煤是由于下部堵塞造成的,因为下部堵塞后,整个仓体内原煤流动状态发生了变化,原来按整体流设计的煤仓,逐渐改变为中心流动状态,中心流造成的直接后果就是煤炭在煤斗内壁形成粘结,煤斗内容积严重变小,堵塞问题不断加重。


二、几种常用的原煤斗疏通方法


1、配置捅煤工人:运行人员发现堵塞后,在给煤机平台搭设脚手架,采用人工用大锤敲打、开孔掏煤等方法,效率极为低下,不但严重浪费了人力,同时由于需要的时间较长,设备的可用率大大降低。


2、振打电机、疏松机、空气炮:在煤质较好情况下,原来各电厂普遍采用的振打电机、疏松机、空气炮等清堵装置基本上能够起到一定作用,但在煤炭湿度及粘性较大、原煤仓及落煤管结构复杂不规则时,这些设备的作用就几乎不能体现了,甚至会造成原煤仓及落煤管内部的煤流越来越实,煤炭在原煤仓内部不断挂壁、结拱,造成断煤问题频繁发生。


3、智能旋转清堵装置:该装置清堵原理是在比较容易堵煤的插板门上部加装一套2米左右高度的旋转活化设备,当堵煤时自动旋转设备本体或内部刮刀使煤流疏松。当原煤仓下口距离给煤机入口较短以及煤炭粘性不大时,在原煤仓上部空气炮等疏通设备的配合下,该装置效果还不错,但在煤炭湿度及粘性较大、原煤仓结构复杂及落煤管较长时,疏通效果就不怎么明显。经考察发现,该设备因需要长时间不停运转,密封部位容易松动漏煤,驱动电机及传动装置也较容易损坏,内部刮刀也会因扭矩过大而断裂,导致完全失去清堵作用。 


4、智能仓壁振打气锤:在煤斗及落煤管外壁安装振打气锤能够模拟人工大锤击打原理,由断煤信号启动气锤运动,由下至上(气锤一般从给煤机入口往上5--7米左右高度分3--4层对称布置)实现自动振打,锤头产生的振击动量巨大,首先使落煤管最下端内的煤炭发生位移,随即由下至上恢复流动;该设备也可采用手动振打模式,根据堵煤部位单独振打,能替代数人的工作效率,比较安全可靠。


调研发现,经过多家电厂使用验证,智能振打气锤在很大程度上缓解了原煤仓堵煤压力,但在燃煤粘度较大、原煤仓不规则(仓壁坡度较大、偏心、方斗形)、以及落煤管较长情况下,该设备还不能完全解决煤仓上部棚煤问题。


5、虾米形原煤斗一体化疏通改造:现多家电厂原煤仓清堵普遍采用“虾米形一体化防堵原煤斗+仓壁气动震击装置”改造方式,疏通效果及经济效益非常明显。该技术基于从根本上解决原煤仓堵煤问题的原则,首先改变原煤仓及落煤管的整体结构,将比较容易堵塞的下部原煤仓及落煤管改造成“虾米形”一体化防堵煤斗,煤斗上部直径2.5—3.5米不等,下口直接进入给煤机,煤斗的截面收缩变化规律为一条曲线,更加适应原煤颗粒流动及复杂煤种、煤质变化的需要。其次再配合智能振打气锤的巨大振动作用,能够非常有效、彻底解决原煤仓堵煤棚煤问题。具体方案如下:


(1)将给煤机入口至上方5—7米左右高度的原煤斗及落煤管改为不锈钢材质的虾米形一体化煤斗。


(2)将给煤机配套供货的单向电动插板门更换为双向气动(或液压)插板门,并下移至给煤机上方800㎜处。双向插板门高度25厘米左右,全通径设计避免了内部棚煤堵煤问题,其推力是电动闸板门的20倍以上,永不会出现卡涩现象。


(3)将原膨胀节更换为插入式不锈钢密封膨胀节,安装在给煤机上方100 mm处,避免了漏煤问题。


(4)在改造后的原煤斗外部加装6套仓壁气动震击装置,该装置与断煤信号相连,实现智能程序振打,保证断煤及时有效疏通。


改造原理:


1、把原有的煤斗改为虾米形一体化防堵清堵煤斗,其虾米弯(优化双曲线)结构设计及截面收缩变化符合流体力学规律,由约8—10节等高圆台拼接组合而成,每节圆台连接处是原煤的压力分散点,使煤沿壁面流动的重力分散,煤向下流动的阻力减小,动力增大,从而在结构上消除了可能产生棚煤堵煤的因素;同时煤仓材质改为不锈钢材质,并且所有焊口都经过打磨,保证光滑,把原煤和仓壁之间的摩擦力减到最小。经过多家电厂使用不同煤种验证,效果很好。是针对原煤的颗料小、灰份多、水份大造成的棚煤、堵煤最好的解决方案。


2、原来的闸板门在运行中,其轨道、轨道槽、边槽由于设计上存在缺陷,中间部分有扩容空间,形成死角,极易造成煤粉粘壁、搭桥、棚堵;新改装的双向气动插板门,采用隐形轨道、轨道槽、全通径及双向楔合式插板设计,行程短、开闭灵活自如、密封性能良好;门体圆形通径与落煤管等同,推力约是电动闸板门的50倍以上,永远不会卡阻堵塞。


3、在改造后的插入式膨胀节上方、双向气动插板门上部及高位适当位置各加装2台仓壁振打气锤,解决棚煤问题,每个仓壁气动震击装置用气量为0.0015M3,气源压力为0.4~0.8Mpa,振打频率、振打动量可任意设定(PLC模块控制)。当发生堵煤时,断煤信号采集装置发出指令,下、中、上6个气锤实现程序自动震击,交替动作,使原煤恢复流动,实现仓内无障碍疏通。


4、原来的膨胀节为对接包箍式,在收缩时会在上下结合处拉开一段距离,形成一个圆周型沟槽,容易藏煤棚煤;而改装后的插入式膨胀节由于使用的是插入式,即使在收缩时也不会形成沟槽,所以不会藏煤,很好的避免了膨胀节处堵煤的问题;同时更好解决了该处漏风、漏粉等密封问题。


5、断煤信号采集装置,结构简单,灵敏度高、防尘、防潮,安全可靠。


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