原煤仓防堵装置研究与应用

摘要：近几年随着煤价大幅增长，火电企业为了降低发电成本，普遍采用配煤掺烧方式以提高企业的经济效益。由于配煤掺烧，煤质变差，经常引起原煤仓堵塞现象，严重影响了机组安全稳定运行，同时增加了人员劳动强度，为了彻底解决原煤仓堵煤现象，我们先后采用了疏松机、旋转防堵装置、气锤+电锤防堵装置，通过使用和市场调研，采用了气锤+电锤防堵装置不仅彻底解决了原煤仓堵煤问题，而且设备维护成本和工作量比较小。

关键词： 原煤仓; 防堵装置; 研究；应用

一、原煤仓堵煤原因分析

1.1从煤的物理特性分析，发生堵煤的主要原因是灰分和水分较大，煤中灰分遇水后，煤粘度增大，流动性相应降低，容易引起堵煤。近几年配煤掺烧后，煤内含有煤泥，使煤内水分增加，煤的粘度更大，加剧了原煤仓堵煤。

1.2原煤仓结构性引起堵煤，目前火电原煤仓都是钢板制造，其形状为上大下小，上部为圆柱体，下部为圆锥或双曲线形，煤在原煤仓内靠自重自上而下流动，越向下，流通面积减小，流动阻力越大，这也是发生堵煤的一个重要原因。

1.3煤内有大块煤、矸石或异物进入原煤仓，也是引起原煤仓堵煤的一个客观原因。

二、原煤仓及防堵装置概述

2.1疏松机防堵装置概述

我厂1、2号机组共安装十台原煤仓，原煤仓上部为圆柱体，下部为双曲线型，每台原煤仓在双曲线处对称安装了2台型号为T-01疏松机，用来疏通原煤仓堵煤。原煤仓堵煤时，疏松机工作，通过油缸动作带动原煤仓内耙子疏通煤粉。

通过几年运行，发现煤比较湿时，原煤仓容易堵煤，疏松机清堵效果比较差，清堵区域也比较小，经常需要人工对原煤仓堵煤进行清理，增加了人员劳动强度。

2.2旋转防堵装置概述

2014年通过技改，安装了3台旋转防堵装置， 2015年后随着开始配煤掺烧，煤中含有煤泥，经常出现原煤仓堵煤现象，清堵效果比较差，设备缺陷率也比较高，动静密封结合面漏粉、刮刀变形、齿轮磨损、防堵装置内衬板磨损等问题比较多。

2.3气锤+电锤防堵装置概述：

2020年技术人员通过市场调研，对疏松机、旋转防堵装置、空气炮等进行了对比，提出了采用气锤+电锤振打原煤仓仓壁方案进行疏通原煤仓堵煤的方案，设计方案如下：

（1）给煤机入口电动门以上原煤仓采用分体，并将刚性原煤仓通过柔性连接改成活体式原煤仓，振动电机敲打原煤仓时，活体原煤仓晃动比较大，有利于原煤仓内的煤疏松，同时柔性连接在振动电机动作时，对原煤仓也起到一定的保护。

（2）原煤仓通流截面从上到下由渐缩圆形变为渐缩方形，采用多段楔形组合而成，多次改变煤流受力方向，破坏了煤拱结形成条件。

（3）给煤机入口电动门以下至给煤机入口落煤管水平加装2个气锤。

（4）自动和手动控制，自动投入时，给煤机运行且堵煤信号发出时，防堵装置自动运行动作顺序：气锤1动作→气锤2动作→电锤动作。

2021年9月改造对3台原煤仓防堵装置进行了改造，使用了近3年，清堵效果良好，未出现堵煤现象，设备暂无任何缺陷。

三、几种防堵装置性能比较

通过市场调研，结合本厂目前使用的防堵装置，对几种防堵装置性能进行了比较，性能比较如下表：

3.1清堵效果比较：疏松机清堵面积比较小，清堵效果比较差，特别煤中有煤泥时，基本没有效果。单个空气炮清堵面积比较小，300MW机组一个原煤仓圆锥部位基本需要安装6-8个空气炮，才能解决原煤仓圆锥部位堵煤问题。旋转防堵装设备高度约2米左右，解决堵煤范围比较小。通过使用原煤仓堵煤问题无法彻底解决，清堵效果一般。气锤+电锤防堵装置设备高度约为5米左右，清堵范围比较大，且给煤机入口上方原煤仓通过柔性连接，由固定式变为活体式，清堵效果比较好。

3.2设备故障率：疏松机设备故障率比较高，经常出现油管路接头漏油，油缸渗漏油。空气炮防堵装置设备故障率比较高，经常出现排气阀不畅、空气炮密封件老化漏气、空气炮充气时间长等问题。旋转防堵装置设备故障率比较高，上下动静结合面密封失效、频繁漏粉、刮刀磨损、变形、齿轮磨损。气锤+电锤防堵装置设备基本无故障。

3.3维修难度、风险及成本：疏松机和空气炮处理故障难度一般，但基本都是高空作业，存在一定的风险，维修人工成本比较高。旋转防堵装置更换结合面密封，难度比较大，且费时，更换刮刀，在有限空间中进行，存在很大的风险，更换齿轮难度更大，需要对设备解体后才能进行更换。备件和维修人工成本高。气锤+电锤防堵装置振动电机基本无需维修和维护，气锤需要定期对气锤密封件进行更换，维修难度一般。维修人工和备件成本比较低。

通过对几种防堵装置性能比较，疏松机清堵效果比较差，设备故障率比较高，维护成本比较高。空气炮清堵效果比较好，但日常缺陷比较多，维修工作量比较大，维护成本比较高。旋转防堵装置清堵效果一般，缺陷比较多，维修工作量和难度都比较大，维护成本高。气锤+电锤防堵装置清堵效果比较好，设备缺陷比较少，维护工作量和成本比较小，设备稳定性和可靠性好。

四、应用情况

气锤+电锤防堵装置使用经过3年多实际运行检验，在配煤掺烧情况下，未出现原煤仓堵煤和设备缺陷，运行稳定可靠，达到原煤仓清堵预期的效果。运行人员平时仅只需要将防堵装置自动投入，不需进行操作，减少运行人员的工作量，检修人员只需对设备外观进行常规检查，确保配煤掺烧工作顺利进行。

五、经济性分析

目前因为疏松机清堵效果比较差，已经基本很少有企业使用，空气炮由于原煤仓上安装的数量比较多，维护工作量比较大，而且基本都是高空作业，企业使用的比较少，据从兄弟单位了解，300MW机组的一个原煤仓上部圆柱体安装了12台空气炮，下部椎体安装了6台空气炮，平时空气炮缺陷比较多。现在企业使用最多的防堵装置是旋转防堵装置，通过我们对旋转防堵装置和气锤+电锤防堵装置的使用，发现气锤+电锤防堵装置不仅减少了人员的劳动强度，而且节约了维护成本和备件费用，现将单台旋转防堵装置和单台气锤+电锤防堵装置使用的经济效益进行对比，对比如下：

六、总结

通过对原煤仓防堵装置研究和应用，不仅降低了备件和检修费用，而且彻底解决了原煤仓堵煤问题，提高的设备的运行可靠性和安全性，为配煤掺烧、机组多发、稳发提供了保障。

参考文献

[1]疏松机使用说明书

[2]旋转防堵装置操作维护手册

[3]气锤和电锤防堵装置安装使用书