大型煤倉的幾種防堵措施淺析

范 輝（中煤科工集團武漢設計研究院有限公司，武漢 430064）

大型煤倉的幾種防堵措施淺析

范 輝
（中煤科工集團武漢設計研究院有限公司，武漢 430064）

近年來，隨著社會經濟的快速發展和城市化建設進程的不斷加快，煤炭的需求量也到了一個新的高度，但對于燃煤運輸系統而言，堵煤問題一直困擾著國內乃至國外企業，對于大型煤倉，堵煤問題尤為突出。因此，采取經濟、有效的防堵措施具有非常重大的現實意義。本文對幾種大型煤倉防堵措施進行了簡要的分析說明。

煤倉；防堵；措施

0　引言

煤倉堵煤直接制約企業的安全生產。現場敲倉清堵工作量大，對煤倉損壞大，增加了清理和維護費用，同時污染了現場的環境，嚴重影響企業的安全文明生產。倉壁粘煤嚴重時，也會造成煤倉有效容積下降，運行和維護成本上升，因此選擇合適的煤倉防堵措施是十分必要的。

1　造成煤倉堵煤的因素

（1）煤倉結構。物料流堵塞集中發生在煤倉下部出口上方1～2m范圍，通過流體力學原理分析：卸料時物料受重力作用向下流動形成物料流，在直倉體與錐形倉交接處，物料流受錐形倉斜度影響，再加上物料的粘結作用，縱向向上方膨脹，橫向向中心收縮，物料流體所受應力呈被動塑性狀態。

（2）煤質。煤的粒度越小，流動性就越差。所含水分大時，在倉壁上更容易粘結并逐漸增厚。常見的堵煤情況有架煤和棚煤等形式，其兩種堵煤的形式交替變化，極不穩定。

（3）天氣因素。煤質的變化和不同季節的天氣變化，是影響供煤系統正常運行的重要因素。雨季煤濕、冬季寒冷結塊是常態，煤倉會經常出現棚煤、結拱問題，直接影響系統的正常運行。

2　現有大型煤倉防堵的幾種措施

2.1空氣炮方式

（1）工作原理。用壓縮空氣的能量沖擊倉內堵塞部位。

（2）工作情況。1）管道均在煤倉外部，安裝較為簡單；2）沖擊下來的煤炭瞬間下落，造成煤倉下口、閘板等位置徹底堵死；3）安裝在倉壁上，管道設備防漏氣維護量較大；4）受安裝位置限制，不能徹底解決堵塞問題。

（3）性能效果及適用范圍。空氣炮采用的是固定位置安裝，造成其作用面積有限，瞬間沖擊力大，下料不及時又會形成下口新的堵塞點。因此，適用于儲存顆粒較大、水分較低、流動性較好煤碳的煤倉。

2.2活化給料機方式

（1）結構及工作原理。設備結構：活化給料機是一種高效環保節能振動給煤機，由質體A和質體B組成，質體A包括下料主體結構件、下料板和下料曲線槽體，質體B包括振動體結構件、振動電機和彈簧，其特征是，振動電機不是直接固定在質體A上，振動電機固定在振動體結構件上，通過過振動彈簧與質體A連接。下料主體結構件、下料板和下料曲線槽固定連接為一體，振動體結構件和下料主體結構件通過彈簧連接，底座彈簧將給煤機的主體安裝在支承座上。下料板的結構形式為向上的楔形或拱形結構；工作原理：從振動原理出發，振動給煤機采用雙質體結構形式，質體A為與煤接觸的下煤主體，質體B為由振動電機和彈簧所組成的振動體。應用亞共振原理，使用小電機，大振幅。

（2）工作情況。活化給料機采用獨特的下煤主體設計，防止堵煤情況發生。工作時，拱形或楔形出料板的水平振動高效地傳遞到頂部物料，振動力產生的擾動能量松動物料使其下落。物料通過給煤機兩側的曲線槽被傳輸到下部出口。

（3）性能效果。優點：1）密封好。采用全密封設計，無任何漏煤現象；2）給料量大，電機功率小，節省能源，設備的運行噪音低；3）由于電機功率降低，對基礎的振動力降低，不必在基礎建設上投入過高，從而降低了投資；缺點：1）活化給料機易損件壽命短，由于配置數量較多，則維護、維修工作量大、費用較高；2）活化給料機雖然可以有效緩解筒倉物料結拱的情況，但目前活化給料機價格較高，振動電機和振動彈簧依賴進口，且國內供應商和生產廠家較少，選擇范圍受限。

2.3中心給料機方式

（1）中心給料機結構。中心給料機主要由以下部分組成：卸料底盤；內部錐體；支撐臂；卸料臂；中心出料口；驅動系統；潤滑系統；其它部分。

（2）工作原理。通過對數曲線型卸料臂與煤料的剪切，使煤料持續向中心運動并卸出，卸料臂與煤倉內壁相切，防止物料在煤倉內堵塞。

（3）性能效果及優缺點。主要優點如下：1）采用中心給料機的情況下，在儲煤容量不變的前提下，可以降低筒倉高度，從而整體造價得以降低，同時也縮短了相應的施工工期；2）中心給料機的卸料原理按照當前發達國家廣泛采用的“先進先出”原則對各種物料進行卸料，避免有些易自燃煤種因長時間堆積而產生的自燃現象；3）中心給料機的給料量均勻穩定，不會因物料流動特性的突然變化而產生給料量的變化，充分保證下一級給料設備的穩定運行，延長其使用壽命；4）中心給料機出料均勻，卸料流暢，能使倉內物料流動均勻，確保了倉內物料整體流動，在卸料口上方不再出現結拱、堵塞現象，避免了筒倉承載不均，運行安全可靠；5）中心給料機由大口到小口的給料過程在同一平面上完成，無需過渡，給料通暢；主要缺點如下：1）內部卸料臂，安裝在中心部位，連續運行出現故障時，不便于維修，容易造成整個煤倉堵死；2）容易粉塵泄露，造成粉塵污染。

3　結束語

總之，以上幾種防堵措施在大型煤倉上都有應用，從工程造價上來說，雙曲線漏斗最低，空氣炮次之，其次就是活化給料機，中心給料機最高。從清堵效果上來說，中心給料機最好，活化給料機次之，其次就是空氣炮。由此可以看出，清堵效果和造價成一個反比關系，因此，對于大型煤倉，根據煤質特性選擇合適的清堵方式是十分重要的，如果儲存粒度比較大，含水率低，流動性較好煤質的煤，可以選擇造價低的空氣炮方式，如果儲存粒度較小，含水率較高，流動性較差煤質的煤，可以選擇清堵效果好的活化給料機或者中心給料機方式。有時候除了要考慮煤質特性因素外，還要結合工程的實際需要和使用單位的意見，因此在工程造價和使用效果之間找到一個合理的平衡點，是十分關鍵的。

［1］閆志成.淺談空氣炮在煤倉防堵中的應用及選型［J］.煤炭加工與綜合利用，2006（03）.

［2］肖林京，李振華，肖洪彬.煤倉結拱現象的原因分析和解決方法［J］.煤礦機電，2007（05）.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.14.046

范輝（1983-），男，湖北武漢人，本科，工程師。