環式給煤機筒倉儲煤滑倉原因分析及措施

藺茂輝

（華電鄭州機械設計研究院有限公司，鄭州 450015）

環式給煤機筒倉儲煤滑倉原因分析及措施

藺茂輝

（華電鄭州機械設計研究院有限公司，鄭州 450015）

環式給煤機在筒倉儲煤設備中廣泛應用，環式給煤機設計時，在保證設備平穩運行及設備出力的情況下，應合理優化設計，避免出現滑倉。對環式給煤機儲煤滑倉的原因進行了分析，為保證落料點堆積角度小于煤的安息角，提出了在承煤盤邊緣加焊耐磨板的解決方案。

環式給煤機；筒倉；儲煤；滑倉；安息角

0 引言

隨著環境保護要求的不斷提高，筒倉儲煤不但在很大限度上降低了對環境的污染，同時還提高了自動化程度，所以被廣泛應用。環式給煤機是儲煤筒倉下部給煤的配套設備，應用在大中型電廠、煤礦等筒倉設備中，實現了儲煤筒倉的多種參數自動檢測（如煤的溫度、瓦斯體積濃度等）及按比例配煤等多種功能；同時，采用環式給煤機卸煤，增大了出料口面積，解決了其他卸煤設備無法解決的出料口堵煤問題［1］。

在筒倉設備設計使用中，如果設計不合理，就會發生儲煤滑倉現象，即設備停運時煤流自然下滑，導致下部設備煤流堆積，造成下部輸送設備損壞等。本文對設備結構形式及出力進行分析，以解決筒倉設備停運狀態下的儲煤自然滑倉問題。

1 環式給煤機工作原理

如圖1所示，環式給煤機主要分為犁煤車和卸煤車兩部分，犁煤車轉動后，筒倉里的煤從承煤盤上方的縫隙溢出，插在煤中的犁煤爪把環形縫隙里的煤犁下，落到與其反方向運行的卸煤車上。卸煤器的卸煤板把卸煤車上的煤卸到卸煤車邊緣的落煤斗中，一直落到下層的皮帶機上。

圖1 環式給煤機筒倉卸煤形式

2 影響設備出力的因素

環式給煤機的出力主要由犁煤車出煤量以及卸煤車卸煤量決定。理論上只要卸煤車的速度足夠快，卸煤器的角度適當，犁煤車犁出的煤均能被完全卸掉，因此，環式給煤機設備的出力在一定意義上是由犁煤車的出煤量決定的，犁煤車出力的合理設計對設備的出力起到決定性的作用。犁煤間隙、有效犁煤區域、犁煤爪數量、犁煤車轉速等都影響犁煤車的出力。

設備出力計算示意如圖2所示［2］。

圖2 出力計算示意

式中：Q為犁煤車出力；V為單個犁煤爪犁煤體積，m3；ρ為煤的密度，t/m3；ω為犁煤車體運行的角速度，rad/h；n為犁煤爪數量；h為有效犁煤高度，m；R為土建承煤盤半徑；r為有效犁煤區域最大半徑；r1為有效犁煤區域最小半徑。

綜上分析，增加設備出力的方法有3種：提高犁煤車運行角速度ω；增加犁煤爪數量n；增加有效犁煤高度h。每個參數的改變，都會引起設備出力的變化，但同時也會對設備產生一定的影響。提高犁煤車運行角速度，勢必造成高速運轉下各設備零部件的高速磨損；增加犁煤爪的數量，會導致設備阻力加大；加高有效犁煤區域，在增加設備阻力的同時，會引起設備、土建等參數的變化：因此，在進行環式給煤機的設計及筒倉土建設計時，要詳細分析各參數對設備運轉各環節的影響，綜合分析，優化設計，才能保證設備的平穩運轉。以下主要分析犁煤間隙H及有效犁煤高度h變化后，在設備出力變化的同時，對土建基礎設計的影響。

3 滑倉原因分析

在筒倉設備的實際應用中，為了保證犁煤車落煤順暢，或為了提高設備出力，設計過程中沒有合理優化落煤間隙，造成滑倉情況發生。所謂滑倉就是在設備沒有運行的情況下，煤從犁煤間隙自然滑落，堆積在卸煤層設備上，造成設備無法啟動甚至損壞。

煤自然滑落的原因是犁煤間隙H過大，造成落料點的設計角度α大于煤的靜止安息角，煤處于自然流動狀態，因此出現滑倉現象。表1為主要煤質的安息角［3］，從表1可以看出，一般應保證煤質落料點的設計角度α≤35°，才能避免滑倉情況的發生。

表1 常用煤的堆密度和安息角

4 保證安息角的設計方法

上述的分析可以看出，在環式給煤機及土建的設計中應根據煤質、粒度來綜合分析各因素對設備的影響，保證落料點堆積角度小于煤的安息角。保證安息角的方法有以下3種。

（1）降低犁煤間隙H。在犁煤爪長度和土建承煤盤半徑R不變的情況下，降低犁煤間隙H，堆積角α減小，可以滿足α小于安息角的要求。但這樣的設計勢必以犧牲設備出力為代價，當犁煤間隙減小時，犁煤高度h相應減小，設備的耙煤量減小，導致設備出力減小；同時，犁煤間隙減小后，對于一些黏性較大的煤質，可能會出現煤流黏結的情況。

（2）加大承煤盤半徑R。承煤盤半徑R的加大，必然使α減小，以滿足設備對煤的安息角的要求。但承煤盤加大后，落煤通道減小，而落煤通道通常也是犁煤層設備吊裝的通道，通道減小可能會導致設備安裝時無法吊裝，給設備安裝、檢修造成困難。

（3）為了避免方案2對設備安裝造成的不便，可以待設備安裝結束后，在承煤盤邊緣加焊耐磨板，使α角變為β角（如圖2所示）。這樣的設計既滿足了安息角的要求，也避免了安裝時設備起吊通道不足的問題，同時不影響設備的出力。

5 結束語

環式給煤機的設計過程中，為了避免出現滑倉現象，同時保證設備出力，設計中可以采取很多方法，但每種方法都要綜合分析，考慮各種方法的優劣因素，分析各種因素對設備運行、安裝等方面的影響，使設備的優化設計更加合理可行。

［1］韓建斌，胡健，程文光.雙環式給煤機的改進設計［J］.華電技術，2010，32（11）：24－25.

［2］馬紅欣，田紅莉.火力發電廠中的環式給煤機［J］.山西電力，2007（4）：70－72.

［3］成大先.機械設計手冊：第1卷［M］.5版.北京：化學工業出版社，2008.

（本文責編：劉芳）

TH 237＋.1

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1674－1951（2016）10－0047－02

藺茂輝（1977—），男，河南靈寶人，工程師，從事機械設計方面的工作（E-mail：linmh＠chec.com.cn）。

2016－09－01；

2016－09－17