在日常工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，包括原煤、礦石粉等顆粒性物料儲(chǔ)存?zhèn)}的使用十分普及，其作用不可低估。但是，在儲(chǔ)存?zhèn)}出料的過程中往往會(huì)有物料堵塞現(xiàn)象的發(fā)生，嚴(yán)重影響設(shè)備的正常工作。特別是大型火力發(fā)電廠配置直吹式制粉系統(tǒng)的原煤倉(cāng)以及焦化廠煤塔，電廠一旦發(fā)生下煤堵塞，發(fā)電機(jī)組就要被迫緊急降出力甩負(fù)荷，甚至出現(xiàn)鍋爐燃燒不穩(wěn)造成大量投油，更嚴(yán)重的會(huì)造成鍋爐滅火、機(jī)組非計(jì)劃停運(yùn)。焦化廠一旦發(fā)生下煤堵塞，整個(gè)配煤比例就出現(xiàn)失調(diào)，嚴(yán)重時(shí)造成輸煤中斷。原煤倉(cāng)堵煤問題成為一個(gè)行業(yè)性難題！

一、原煤倉(cāng)堵塞的原因分析

1、原煤倉(cāng)底部下料倉(cāng)段的結(jié)構(gòu)型式

下料倉(cāng)段的常用結(jié)構(gòu)型式有矩形截面斜錐式、圓錐式、矩形截面雙曲線式、圓形截面雙曲線式等。但各有特點(diǎn)：

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

b錐型原煤倉(cāng)（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(cāng)壁、煤粒之間的摩擦力也越來越大,促使煤沿壁面流動(dòng)的重力分力則不變,故隨著煤的流動(dòng),錐形原煤倉(cāng)內(nèi)的等效流動(dòng)動(dòng)力越來越小。特別是在煤粒含水量較大、團(tuán)聚性很強(qiáng)的情況下，煤在倉(cāng)體內(nèi)的流動(dòng)就更加困難，結(jié)拱堵塞的幾率就大大增加。

c雙曲線型原煤倉(cāng)隨著煤向出口的流動(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(duì)壁面的擠壓力分力逐漸變小,與錐型原煤倉(cāng)相比,其等效流動(dòng)動(dòng)力隨煤的流動(dòng)下降較慢。從原理上來說，這種形式的原煤倉(cāng)堵塞幾率相對(duì)較小。但在實(shí)踐中，當(dāng)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(cāng)內(nèi)壁半頂角、截面收縮率

對(duì)于錐形原煤倉(cāng),倉(cāng)壁半頂角越小,越利于煤粒流動(dòng)。對(duì)于雙曲線型原煤倉(cāng),截面收縮率越小,越利于煤粒流動(dòng)。

在原煤倉(cāng)初設(shè)的時(shí)候，原煤倉(cāng)的半頂角、面積收縮率是根據(jù)甲方提供的設(shè)計(jì)煤種確定的。在考慮倉(cāng)體容積和投資的因素外，原煤倉(cāng)防堵塞的因素也一并考慮。但是，當(dāng)項(xiàng)目建成投產(chǎn)以后，大部分電廠的煤質(zhì)根本無(wú)法保證，嚴(yán)重偏離設(shè)計(jì)煤中，再加上下雨、下雪、結(jié)凍等不可控的環(huán)境因素，原來設(shè)計(jì)不堵煤的煤倉(cāng)開始頻繁堵煤。

原煤倉(cāng)內(nèi)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(cāng)體的半頂角和面積收縮率，而且更取決于煤質(zhì)本身。在設(shè)計(jì)煤種情況下，原煤倉(cāng)內(nèi)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(tuán)聚性強(qiáng)）后，原煤倉(cāng)內(nèi)部煤的流動(dòng)就從整體流流動(dòng)狀態(tài)轉(zhuǎn)變成漏斗流流動(dòng)。而中心流原煤倉(cāng)的堵塞幾率要比整體流原煤倉(cāng)的堵塞幾率大得多。

3、原煤倉(cāng)出口尺寸

在顆粒體運(yùn)動(dòng)學(xué)的理論表明，對(duì)于干顆粒，滿足不結(jié)拱的料倉(cāng)開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(cāng)開口度至少為顆粒特征尺寸的4 倍。雖然料倉(cāng)在設(shè)計(jì)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(jié)，冬季寒冷容易凍結(jié)，特別是隨著煤中水分的增加，煤的團(tuán)聚性急劇增大，煤在原煤倉(cāng)內(nèi)向下流動(dòng)的過程中受到倉(cāng)壁的擠壓力越來越大，本來松散的顆粒被擠壓團(tuán)聚，特征尺寸變得很大，當(dāng)煤團(tuán)的特征尺寸達(dá)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(nèi)倉(cāng)壁上的沾污板結(jié)也使得下料口變得日益狹窄，堵塞的幾率隨之增加。因此對(duì)于一個(gè)設(shè)計(jì)好的料倉(cāng)來說，幾乎無(wú)法全天候防止物料堵塞的發(fā)生。

4、煤質(zhì)種類及成分

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

煤水分也是影響原煤倉(cāng)堵煤的一個(gè)重要因素。在實(shí)際生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)煤的含水量(外在水分)達(dá)到8%時(shí)，有些設(shè)計(jì)不合理的原煤倉(cāng)（矩形原煤倉(cāng)、中心流原煤倉(cāng)）就開始出現(xiàn)堵煤；當(dāng)煤的含水量達(dá)到10%時(shí)堵煤比較嚴(yán)重；當(dāng)煤的含水量達(dá)到12%時(shí)堵煤就相當(dāng)嚴(yán)重了。水分增加會(huì)增加煤的團(tuán)聚性。

煤的平均粒徑越小，細(xì)粉多，比表面積大，表面自由焓高，顆粒間的作用力大，內(nèi)力強(qiáng)，其宏觀表現(xiàn)即為煤的粘結(jié)性強(qiáng)，比如洗中煤。

二、原煤倉(cāng)主要堵塞的位置

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

造成此段堵塞的主要原因：料倉(cāng)卸料時(shí)，錐形倉(cāng)內(nèi)物料在豎直方向膨脹、水平方向壓縮，應(yīng)力呈被動(dòng)塑性狀態(tài)，隨著料倉(cāng)出口尺寸的減小，壓力越來越大，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(tuán)聚，特征尺寸顯著增大，所以堵塞主要發(fā)生在此段。

三、現(xiàn)階段常用的原煤倉(cāng)清堵措施

1、人力破堵

人力破堵通常包括通過捅煤孔捅煤、大錘敲擊堵煤部位、在易堵煤處倉(cāng)外設(shè)置撞鐘式重錘等來破拱。

實(shí)施狀況：

A 耗費(fèi)人力、短時(shí)間無(wú)法疏通、效果有限；

B  對(duì)倉(cāng)壁破壞大；

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

D  人員高空作業(yè)，存在安全隱患；

2、倉(cāng)壁振打器

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

實(shí)施狀況：   

A  倉(cāng)壁振打器必須在結(jié)拱的位置才能發(fā)揮其作用，因原煤倉(cāng)的結(jié)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(jié)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(cāng)壁損壞，如倉(cāng)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(chǔ)氣罐、電磁速關(guān)閥及控制系統(tǒng)等。當(dāng)速關(guān)閥快速打開時(shí),空氣炮儲(chǔ)氣罐內(nèi)壓縮空氣受壓差作用而形成高速噴出的強(qiáng)烈氣流,高動(dòng)能空氣直接沖擊倉(cāng)內(nèi)堵塞部位,  使煤粒重新在重力作用下流動(dòng)起來。

實(shí)施狀況：     

A  空氣炮必須在結(jié)拱的位置才能發(fā)揮其作用，因原煤倉(cāng)的結(jié)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(dāng)空氣炮如果處于結(jié)拱位置上面時(shí)會(huì)使煤越振越密實(shí)。

B  空氣炮與倉(cāng)體內(nèi)壁連接位置的擋板增加壁面的摩擦系數(shù)，增加堵煤的概率。

C  如圖：滿身的空氣炮，倉(cāng)壁依然被敲得傷痕累累。

4、疏松機(jī)

原煤倉(cāng)疏松機(jī)通常由液壓泵站產(chǎn)生的機(jī)械能通過倉(cāng)壁外側(cè)的液壓油缸，驅(qū)動(dòng)犁煤器在往復(fù)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)利用其犁煤葉片刮擦堵塞區(qū)的原煤，破壞其密實(shí)擠壓結(jié)構(gòu)，恢復(fù)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(cāng)壁摩擦阻力增加，增加了蓬煤的概率，特別是在倉(cāng)體的出口位置。

B  由于疏松機(jī)只能直線運(yùn)動(dòng)，而原煤倉(cāng)下部最易堵煤的位置，其角度通常發(fā)生改變，導(dǎo)致下部無(wú)法進(jìn)行清堵。

C  液壓系統(tǒng)易出問題，造成系統(tǒng)無(wú)法運(yùn)行。

5.  內(nèi)倉(cāng)壁上加不銹鋼或 PU板內(nèi)襯 ,通過內(nèi)襯特殊材料減小內(nèi)壁摩擦系數(shù),  是目前作為防堵的措施之一。

實(shí)施狀況：

A  內(nèi)襯易脫落，造成倉(cāng)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(nèi)襯后造成出煤口尺寸減小，造成堵塞。 

C  倉(cāng)壁加內(nèi)襯僅適用半頂角較小的倉(cāng)體。半頂角較大的倉(cāng)屬于中心流倉(cāng)，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(xiàn)象的措施

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

(1)加強(qiáng)入爐煤水分的控制

燃煤由于外在含水量高，或者季節(jié)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(shè)計(jì)階段配置足夠的干煤棚容量；在運(yùn)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(yán)寒地區(qū)做好輸煤系統(tǒng)及原煤倉(cāng)間的采暖，從而防止燃煤的低溫凍結(jié)。

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

四、旋轉(zhuǎn)清堵機(jī)

為了解決原煤倉(cāng)等物料倉(cāng)在下料過程中發(fā)生的堵塞問題，我公司正式推介一種“旋轉(zhuǎn)清堵機(jī)”，其主要作用是解決火力發(fā)電廠的原煤倉(cāng)和其他用途的大型物料倉(cāng)在下料過程中發(fā)生的堵塞問題。

該產(chǎn)品主要用于新建電廠原煤倉(cāng)錐倉(cāng)部分的整體設(shè)計(jì)和制造（與原煤倉(cāng)筒倉(cāng)配套）；用于運(yùn)行電廠原煤倉(cāng)和其他用途的大型物料倉(cāng)（特別是半頂角比較大，內(nèi)部為漏斗流為主的原煤倉(cāng)）的防堵改造。

A.性能特點(diǎn)

1、倉(cāng)體轉(zhuǎn)動(dòng),完全打破物料結(jié)拱時(shí)所形成的平衡； 

2、安裝在煤倉(cāng)下口的易堵段，此段清堵效果100%；

3、改變整個(gè)倉(cāng)體內(nèi)部流動(dòng)狀態(tài)，使流動(dòng)狀態(tài)轉(zhuǎn)為整體流，倉(cāng)體上部結(jié)拱的概率大大減??；

4、實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程、現(xiàn)場(chǎng)控制轉(zhuǎn)換?？墒謩?dòng)控制動(dòng)作，還可實(shí)現(xiàn)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(shè)計(jì)采用成熟迷宮式技術(shù)及密封預(yù)壓補(bǔ)償設(shè)計(jì)，無(wú)灑漏現(xiàn)象，防止粉塵外溢，提高工況環(huán)境；

6、倉(cāng)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(yù)壓結(jié)構(gòu)性能穩(wěn)定，密封口添加填充劑，密封口不易受損；

7、倉(cāng)體采用12mm的16Mn 鋼材料，符合現(xiàn)場(chǎng)要求；

8、倉(cāng)體安裝有滾珠式定位圈，使清堵設(shè)備在運(yùn)行過程中更加平穩(wěn)。

B、工作原理和結(jié)構(gòu)

1.將物料倉(cāng)下料倉(cāng)段由原來的一體倉(cāng)體改為回轉(zhuǎn)倉(cāng)體，安裝在回轉(zhuǎn)倉(cāng)體壁內(nèi)的破拱清堵刀與回轉(zhuǎn)倉(cāng)體構(gòu)成一個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)體系，在這種相對(duì)運(yùn)動(dòng)過程中，物料在回轉(zhuǎn)倉(cāng)體內(nèi)壁無(wú)法與倉(cāng)壁之間形成穩(wěn)定的結(jié)拱，堵塞的基礎(chǔ)因素被及時(shí)破壞瓦解，從而達(dá)到較好地預(yù)防物料堵塞的目的，防堵效果顯著提高。

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

3.旋轉(zhuǎn)淸堵機(jī)之防堵裝置利用大速比減速機(jī)通過齒輪傳動(dòng)，在倉(cāng)體外部安裝有滾珠式定位圈，使得回轉(zhuǎn)錐倉(cāng)繞原煤倉(cāng)中心線轉(zhuǎn)動(dòng)更加平穩(wěn)，與倉(cāng)內(nèi)安裝的防堵組件共同構(gòu)成一個(gè)特殊的防堵清堵體系。當(dāng)原煤倉(cāng)發(fā)生堵塞時(shí)，回轉(zhuǎn)倉(cāng)體開始轉(zhuǎn)動(dòng)，物料和倉(cāng)壁發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，此時(shí)物料在倉(cāng)壁內(nèi)側(cè)無(wú)法與倉(cāng)壁形成穩(wěn)定的拱，發(fā)生堵塞的基礎(chǔ)被瓦解，拱坍塌堵塞消除，進(jìn)而保證整個(gè)物料倉(cāng)物料呈整體流動(dòng)，從根本上解決原煤倉(cāng)堵煤?jiǎn)栴}。