电厂输煤系统导料槽防堵塞技术的应用与实践

在燃煤电厂的燃料供应环节，导料槽作为物料流转的关键节点，长期运行中堵塞问题频繁发生，在高水分煤、大块煤或混煤输送时更为突出，堵塞造成输送中断，还可能引起皮带撕裂、设备磨损加剧及粉尘外溢，增加运行与维护成本，防堵塞措施多依赖人工巡检与清理，效率低、劳动强度大且存在安全风险，随着输煤系统自动化水平提升，针对导料槽堵塞的结构改进、防粘衬板、辅助清堵以及在线监测技术逐渐成熟。

1 电厂输煤系统导料槽堵塞的成因分析

1.1 煤质特性影响

煤质参数决定煤料在导料槽中的流动性与堆积特性，其中水分、粒度组成和粘结性是关键因素，高水分煤在低温高湿环境下易发生粘结，当煤料通过导料槽时，表面形成湿黏膜，逐渐附着在衬板表面，造成有效过流断面缩小，同时粒度组成不均匀也会显著加剧堵塞风险，大块煤在输送过程中易形成“桥拱”现象，使下游料流中断，而过多的细粒煤则会填充大块煤之间的空隙，导致料流密实化，增加摩擦阻力。煤中夹杂的矸石、木片等杂质在导料槽狭窄部位容易形成卡阻点，一旦物料在某一位置滞留，后续煤流冲击会加快积煤形成，短时间内导致槽体严重堵塞，影响输煤系统连续运行。

1.2 导料槽结构设计不合理

导料槽的几何结构会影响料流的速度分布与流态稳定性，倾角设计过小会使物料流动依赖于较高的动能，煤流速度下降易在槽底形成滞料区，断面设计不合理，例如由大断面骤缩为小断面会在过渡处产生紊流，降低物料的滑移效率并增加堆积风险，缓冲挡板、导流板位置设置不当，会使煤流分散或产生反向涡流，恶化流态。在一些老旧电厂，导料槽内部过渡曲线采用直角或尖角设计，煤流经过时容易出现冲击与反弹，导致煤料反复碰撞衬板后速度衰减并滞留。结构死角和焊缝突起也会在长期运行中积聚煤尘和块煤，为堵塞提供“初始条件”，一旦煤质条件或运行负荷出现波动，便易诱发堵塞事故。

1.3 输送运行工况变化

输煤系统的运行参数，如皮带速度、给料量、落差高度等，影响导料槽内的物料流动状态，当上游设备给料量突然增加，超过导料槽设计通过能力时，煤流在槽内的停留时间延长增加堵塞概率。皮带速度波动也会导致料流不稳定，速度过低时煤流在槽内堆积，速度过高时冲击加剧，部分煤料反弹回流形成堆积点。季节变化对运行工况的影响不容忽视，冬季低温会使含水煤料冻结成块，降低流动性，雨季煤料含水率升高更易黏附衬板。设备维护不到位，会使落煤点位置偏移，导致煤流偏向槽体一侧，形成不均匀堆积。在多级输送系统中，若上下游设备运行不同步还可能造成“料压料”现象，最终演变为完全堵塞。

2 电厂输煤系统导料槽防堵塞技术应用与实践

2.1 导料槽结构优化与流态改善措施

导料槽是电厂输煤系统中实现物料过渡与导向输送的关键部件，结构设计与流态特性对煤流的顺畅程度和堵塞风险产生重要影响。首先，倾角设计上应充分结合煤种粒径分布、含水率及输送流量等参数，确保重力势能对煤流的驱动作用，倾角保持在 60^∘ °至 70^∘ 能有效促进下滑，对于湿煤或高粘性煤效果显著。其次，断面设计上避免突然收缩或扩张，建议采用渐变式过渡或圆弧过渡，以减少流态紊乱和局部冲击堆积，对于物料落差较大的位置，可设置多级缓冲板或导流板，使煤流分层、减速、均匀分布在下游皮带上。借助 CFD 仿真技术，在设计阶段对导料槽内部的速度场、压力场及颗粒运动轨迹进行分析，提前预测可能的堵塞区域，并在这些部位优化导流板角度或加装扰流筋，改善煤流分布与滑移状态，同时在出口位置要保持卸料速度与皮带线速度匹配，防止因速度差异造成溢料、回流或堆积。

例如，某沿海燃煤电厂在运行过程中，#3 输煤皮带机导料槽出口长期存在堵塞现象，在雨季湿煤运输时每班需人工清理两次，严重影响输煤效率。经现场调查发现，该导料槽倾角仅 55^∘ °且过渡段采用直角设计，煤流在拐角处形成堆积，技术改造中设计单位将倾角调整至65^∘ ，将直角过渡段改为 R=500mm 的圆弧过渡，在落料口增加两块可调式导流板，改造完成后导料槽内煤流运行平稳堆积现象消除，人工清堵频次由每天6 次降至1 次，输送效率提升，设备磨损率明显降低。

2.2 防粘衬板与辅助清堵装置的应用

防粘衬板主要选用低摩擦系数、耐磨性强、憎水性好的材料，这些材料能降低物料与内壁之间的粘附力并具备较强的抗冲击能力。湿煤或含泥煤运输环境结合纳米憎水涂层处理可形成自清洁表面延长使用寿命，安装方式上可采用整体铺设或关键部位局部加固的方式，其中底部、转弯段、缓冲区为优先防护位置。

辅助清堵装置则为动态防堵提供保障，机械振打器通过周期性敲击导料槽外壁，使附着煤块松脱，适合长时间连续运行的工况，空气炮利用高压气流瞬间释放冲击力，打散堆积煤层，适合快速处理临时性堵塞；电加热系统主要应用于冬季低温区域，防止水分冻结造成煤流凝固，一些电厂将清堵装置与自动控制系统结合，根据温湿度、煤流流量、堵塞趋势预测等传感器数据自动启停，从而减少人工干预并提高响应速度。

例如，某北方地区大型燃煤电厂，在冬季输煤时经常出现导料槽转弯处结冰堵塞的问题，每次清理需停机 40 分钟以上，造成严重的发电负荷波动，技术改造中工程人员在易结冰部位铺设了 UHMW-PE 防粘衬板，并在外侧加装电加热带，同时在槽壁安装两台50L 储气量的空气炮。系统与温度传感器联动，当监测到内壁温度接近 0^∘C 或煤流流速明显下降时，自动启动加热与空气炮，改造后该段导料槽整个冬季未发生一次严重堵塞，停机清堵次数由月均 12 次降至 1 次，全年减少非计划停机时间约35 小时。

2.3 在线监测与智能预警系统的实施

电厂智能化水平的提升，在线监测与智能预警系统逐渐成为防堵塞技术的重要组成部分，其核心目标是在早期识别堵塞风险并快速采取干预措施避免输煤中断和设备损坏。

在线监测系统一般由多种传感与检测单元组成，包括红外测温传感器、超声波或激光料位计、振动传感器以及高清工业摄像机等，红外测温器能够实时监测因物料堆积摩擦或发酵产生的温度异常，料位计可精准感知导料槽内部的物料高度变化提前发现物料堆积趋势，振动传感器则用于捕捉因堵塞导致的异常振动信号，视频监控则为值班人员提供直观的可视化判断依据。智能预警系统则在数据采集基础上引入算法分析，构建煤流状态模型和堵塞趋势预测模型，实现分级预警和联动控制。为了提升预测准确性，不少电厂在系统中引入机器学习算法，使其能根据不同煤种、环境条件和历史故障模式动态调整阈值，减少误报与漏报。

3、结语

电厂输煤系统导料槽的防堵塞问题，关系到燃煤电厂生产运行的安全性与连续性，也是降低运维成本、提升设备寿命的重要环节。随着大数据、人工智能和新材料技术的发展，导料槽防堵塞技术将向着更加智能化、自动化和长寿命方向演进，为燃煤电厂的稳定、安全、高效运行提供更加坚实的技术支撑。

参考文献

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