改變?cè)簜}(cāng)落煤點(diǎn)預(yù)防堵煤可行性分析

1、改變?cè)簜}(cāng)落煤點(diǎn)預(yù)防堵煤可行性分析 牛紅權(quán)一、原煤倉(cāng)堵塞原因由于原煤在原煤倉(cāng)內(nèi)具有固液雙重特性，因此原煤在原煤倉(cāng)內(nèi)的流動(dòng)非常復(fù)雜。首先分析它的極限應(yīng)力狀態(tài)，在這種狀態(tài)下，整個(gè)原煤倉(cāng)或某一區(qū)域的原煤的重力和其反作用力正好相等，這時(shí)整個(gè)原煤倉(cāng)恰好處于平衡狀態(tài)。當(dāng)下部插棍打開后，原煤的重力破壞了漏斗口附近的平衡，原煤顆粒下落，一個(gè)顆粒的移動(dòng)就會(huì)破壞上一層原煤顆粒的受力平衡，形成煤流。原煤倉(cāng)底部一般收縮成正方錐形或圓錐形，橫截面由上到下逐漸縮小，在煤流下降的流動(dòng)過程中，每下降一個(gè)微小的高度，原煤顆粒均要重新排列，原煤顆粒的原有層面呈現(xiàn)不均勻下降，以適應(yīng)截面收縮率的變化。隨著截面收縮率的增大，原煤愈接近

2、漏斗口，擠壓錯(cuò)動(dòng)越大，加上原煤的粘接作用，煤流的內(nèi)外摩擦力急劇增大，當(dāng)倉(cāng)內(nèi)各種阻力大于原煤的自重時(shí)，煤流中斷，形成拱狀堵塞，流動(dòng)完全停滯。從實(shí)際發(fā)生的堵塞事故來看，煤倉(cāng)堵塞的主要原因有兩個(gè)方面：一是由于原煤倉(cāng)的布置形式以及原煤倉(cāng)的使用不合理；二是原煤的特性，這是造成煤倉(cāng)堵塞的決定性因素。1、原煤的特性分析如下：原煤的物理性能。如煤的摩擦角、塌陷角、堅(jiān)韌度、粘結(jié)性等。按我國(guó)現(xiàn)有煤炭分類，其中以焦肥煤、肥煤、氣肥煤粘結(jié)性較強(qiáng)，流動(dòng)性差，板結(jié)的機(jī)會(huì)較多。原煤是一種松散的、顆粒狀的、粒度大小不等的集合體。原煤的粒度，大者可至數(shù)百厘米，小者僅為幾個(gè)微米。當(dāng)將原煤自然堆積時(shí)，它以圓錐體形態(tài)存在。原煤的流動(dòng)

3、性。散狀物料的流動(dòng)性通常用自然安息角(簡(jiǎn)稱自息角，下同，后附定義)來體現(xiàn)，自息角越小，其流動(dòng)性越好。理想松散體的自息角等于其內(nèi)摩擦角，原煤內(nèi)摩擦角的大小與其組成顆粒的大小、形狀及顆粒等級(jí)匹配等因素有直接的關(guān)系，一般說來，煤的粒度增大，其自息角、內(nèi)摩擦角減小，流動(dòng)性增大。原煤的粘結(jié)性。粘結(jié)性與水分及原煤的顆度有關(guān)。在水分達(dá)在614時(shí)，微粒的親和力在水分子的作用下，粘結(jié)成團(tuán)，呈現(xiàn)塑性，具有粘結(jié)性，流動(dòng)性降低。它可直接粘結(jié)在容器上或結(jié)拱。原煤的粘結(jié)性和塑性則與其顆粒度成反比，粒度愈小，粘度和塑性愈大，反之愈小。由上可知：粒度大的原煤，自息角小，內(nèi)摩擦角小，流動(dòng)性好，含水量小，可塑性小，粘結(jié)力小，粒度

4、大的煤不易板結(jié)，不易料粘結(jié)煤倉(cāng)；粒度小的原煤，自息角大，內(nèi)摩擦角大，流動(dòng)性差，含水量大，可塑性大，粘結(jié)力大，粒度小的煤形成易板結(jié)，易料粘結(jié)煤倉(cāng)。2、原煤倉(cāng)堵塞部位現(xiàn)場(chǎng)觀察，我廠原煤倉(cāng)堵塞的部位多數(shù)在出口上方任意位置，在這個(gè)范圍內(nèi)某處開始粘結(jié)薄層物料，粘結(jié)后增大摩擦力，然后朝軸向與徑向延伸，逐步增加厚度，最終形成堵塞，造成斷流。3、原煤倉(cāng)原有的防堵措施我廠原煤倉(cāng)在設(shè)計(jì)上以及改進(jìn)上做了如下防堵措施：空氣炮7#原煤倉(cāng)裝設(shè)了空氣炮效果不理想。空氣炮是以突然噴出的壓縮氣體的強(qiáng)烈氣流，直接沖入原煤倉(cāng)的堵塞區(qū)，這種突然釋放的膨脹沖擊波，克服了原煤的靜摩擦，使原煤倉(cāng)內(nèi)的原煤恢復(fù)流動(dòng)。它是利用空氣動(dòng)力原理，工作

5、介質(zhì)為空氣，由差壓裝置和可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的快速排氣閥，瞬間將空氣壓力能轉(zhuǎn)變成空氣射流動(dòng)力能，產(chǎn)生較強(qiáng)的沖擊力，是目前一種比較理想的破拱助流裝置。但由于利用空氣炮疏通，疏松面積小，如果一次沒有疏通成功，使原煤形成鼠洞，再次利用空氣沖擊，空氣就會(huì)從洞中跑掉，無法完成破拱助流功能。安裝高分子扳7#至12#原煤倉(cāng)的下錐斗改進(jìn)增加了高分子扳，由于安裝的不合理7#至10#都有不同程度的脫落，在改善堵煤狀況方面作用并不明顯。二、單側(cè)下煤犁煤器防堵煤分析從上述原煤倉(cāng)形成堵塞的內(nèi)因來看，除了原煤的物理性質(zhì)由設(shè)計(jì)煤種決定外，其余2項(xiàng)均與原煤和原煤倉(cāng)倉(cāng)壁的摩擦力相關(guān)。如何減少兩者間的摩擦力，降低原煤流動(dòng)阻力，是解決原

6、煤倉(cāng)堵塞的關(guān)鍵。1.方案的提出根據(jù)松散物料自由堆積規(guī)律及堆積密度試驗(yàn)，松散物料自由堆積后是1個(gè)圓錐體，錐體的高度與底邊比的大小，取決于物料的自息角，煙煤的自息角為3545。物料的堆積過程中，顆粒度大的物料都沿著堆積角滾到圓錐體底角或趨于錐體的表面，顆粒度小的物料尤其是微粒(煤粉)則聚積于錐體的中間和錐頂，這是物料根據(jù)各自自息角和顆粒間的密度、粒度及表面特性等自動(dòng)分級(jí)的結(jié)果。由此可見，改變?cè)旱亩逊e方式可改變?cè)旱牧６确植紶顟B(tài)，進(jìn)而可減小倉(cāng)壁與物料的摩擦力，若能調(diào)整原煤落入原煤倉(cāng)的落料點(diǎn)，使大顆度原煤與倉(cāng)壁接觸，可減少克服原煤倉(cāng)堵煤的可能。2 原雙側(cè)犁式卸料器的情況我廠每臺(tái)爐設(shè)有2個(gè)原煤倉(cāng)，23

7、米層上布置2臺(tái)皮帶輸送機(jī)，皮帶機(jī)上對(duì)應(yīng)落煤漏斗布置雙側(cè)犁式卸料器。犁式卸料器、皮帶機(jī)及原煤倉(cāng)同軸線布置，如圖1所示。圖中a為內(nèi)漏斗落煤沖擊點(diǎn)，b為外漏斗落煤沖擊點(diǎn)，aa為煤倉(cāng)低位線，即煤倉(cāng)存煤量不得低于此線?，F(xiàn)在結(jié)合圖1分析雙側(cè)卸料器的落煤情況。當(dāng)煤位降至低位線時(shí)，向煤倉(cāng)送煤，皮帶機(jī)上的原煤在卸料器的作用下，內(nèi)、外漏斗同時(shí)向煤倉(cāng)放煤，煤在慣性和重力勢(shì)能的作用下，從內(nèi)斗沖向a點(diǎn)，從外斗沖向b點(diǎn)。在沖擊b點(diǎn)后，大粒煤以大反射角、小粒煤以小反射角、微粒(粉)煤則沿斗壁落到倉(cāng)底。在b點(diǎn)反射的煤，方面微粒(粉)煤受到內(nèi)斗煤流的干擾不能順利下移；另一方面因微粒(粉)煤的勢(shì)能小，流動(dòng)性差，具有粘結(jié)能力的微粒

8、(粉)煤會(huì)滯積于ab段的倉(cāng)壁上。隨著進(jìn)煤的增多，煤倉(cāng)的積聚煤增多，滯積于倉(cāng)壁上的微粒(粉)越積越多，同時(shí)被內(nèi)漏斗下的煤所覆蓋。在原煤滿倉(cāng)后，煤倉(cāng)內(nèi)壁a點(diǎn)至b點(diǎn)之間積聚了微粒(粉)，由于微粒(粉)有粘結(jié)特性，它粘結(jié)在煤倉(cāng)內(nèi)壁上，導(dǎo)致煤倉(cāng)拱結(jié)而堵煤。三、單側(cè)下煤犁煤器防堵煤可行性分析如圖2所示，圖中a點(diǎn)是卸料器漏斗中線與煤倉(cāng)壁的的交點(diǎn)，aa為低煤位線?，F(xiàn)以煤倉(cāng)儲(chǔ)煤量處于低煤位線時(shí)，分析煤倉(cāng)的儲(chǔ)煤過程。當(dāng)皮帶機(jī)上的煤在卸料器的作用下，被卸入漏斗，通過漏斗進(jìn)入煤倉(cāng)，直接落至a點(diǎn)。在低煤位線上初始形成1個(gè)小圓錐體，隨著進(jìn)入煤倉(cāng)的煤量增多，初始的小圓錐體逐步變大變高，成為1個(gè)大圓錐體，直至圓錐體的錐頂升高

9、至漏斗口，至此煤倉(cāng)儲(chǔ)煤過程完成。在這一儲(chǔ)煤過程中，煤倉(cāng)內(nèi)的煤始終以圓錐體的形態(tài)積聚，圓錐體逐步增大增高，顆粒大的煤聚積于遠(yuǎn)離錐頂?shù)膫}(cāng)壁和錐體表面上，顆粒度小的煤聚積在錐體內(nèi)和錐頂上。這是由于原煤的特性所確定的，在原煤的積聚過程中，不同粒度的煤分別以各自的自息角重新聚積，自息角小、流動(dòng)性好的大粒度煤在卸料慣性和重力的作用下，從錐頂滾向錐底，即到達(dá)倉(cāng)壁，聚積于倉(cāng)壁處；而微粒(粉)煤則因其自息角大、流動(dòng)性差、重力小聚積于錐體內(nèi)和錐頂之上。由此可使在倉(cāng)壁a點(diǎn)至b點(diǎn)之間都聚積大粒度的煤。在低煤位線以下，大粒度的煤似乎無法自動(dòng)趨集于倉(cāng)壁。但我們知道原煤倉(cāng)的功能是為原煤提供暫時(shí)性存儲(chǔ)點(diǎn)，即在倉(cāng)內(nèi)只作暫時(shí)的、

10、過渡性的停留，原煤實(shí)際上是流動(dòng)的，會(huì)自然地從向倉(cāng)底流出。因此，在低位線以上形成的大粒度聚集倉(cāng)壁的結(jié)果，自然而然地保持到出口，也就是說，整個(gè)煤倉(cāng)的倉(cāng)壁都是大粒煤。由上述分析可知，單側(cè)卸料器能使大粒度的煤聚集到煤倉(cāng)倉(cāng)壁，而小粒度的煤和粉煤在儲(chǔ)煤過程中始終被大顆粒的煤包裹著，基本無法接觸到倉(cāng)壁。小顆粒的煤和粉煤是煤倉(cāng)粘結(jié)和堵塞的主要原因，單側(cè)卸料器卸料特性可以很好地解決這一問題，有效地防止煤倉(cāng)粘結(jié)和堵塞。此外，根據(jù)原煤的特性及其在煤倉(cāng)聚積過程可知，原煤的品質(zhì)和水份不會(huì)影響單側(cè)卸料器實(shí)現(xiàn)大顆粒度煤聚集到煤倉(cāng)倉(cāng)壁的特性。也就是說，單側(cè)卸料器可適用于任何品質(zhì)不同的水分的原煤。綜合上述，使用雙側(cè)犁式卸料器卸料時(shí)，微粒(粉)煤容易粘結(jié)在倉(cāng)壁上，造成煤倉(cāng)內(nèi)部煤流不暢及堵塞。采用單側(cè)犁式卸料器后，煤倉(cāng)自低位線以上的倉(cāng)壁所聚積的都是大粒度的煤，不易造成堵塞，提高了煤倉(cāng)的抗堵的能力。結(jié)合倉(cāng)壁安裝高分子板效果會(huì)更好 1.安息角定義：散料在堆放時(shí)能夠保持自然穩(wěn)定狀態(tài)的最大角度（單邊對(duì)地面的角度），稱為“安息角”。在這個(gè)角度形成后，再往上堆加這種散料，就會(huì)自然溜下，保持這個(gè)角度，只會(huì)增高，同時(shí)加大底面積。在土堆、煤堆、糧食的堆放中，經(jīng)?？梢钥匆娺@種現(xiàn)象，不同種類的散料安息角各不相同。 粒子安息角又稱粉塵靜止角或堆積角。