中心給料機在原煤倉防堵上的推廣與應用

舒 曉，向 丹，邱東海

(重慶索特鹽化股份有限公司，重慶 萬州 404000)

1 問題的提出

我公司新建的5#鍋爐，為太原鍋爐集團生產的TG-130/9.81-M46型鍋爐，因其采用“低氮燃燒技術”及設計節能省電的理念、一次風風量和風壓相對現有鍋爐設計要低，故對入爐煤粒度要求很高，設計的入爐煤粒度0～8 mm，其中6 mm以下超過90%。而我公司在運的4臺鍋爐入爐煤粒度一般為0～15 mm，全水分8%～12%，鍋爐供煤采用自然斜溜板下料，供煤系統使用過程中，煤倉“搭橋”堵煤情況時常發生，嚴重時甚至會造成鍋爐停爐，對整個公司生產的連續性造成很大的影響。因此，5#爐原煤倉如何防堵，成為了一個亟待解決的問題。

2 原因分析

我公司現有4臺鍋爐的原煤倉均設計為混凝土直錐或方錐式。在原煤倉中，煤粒依靠其自身的重力向下流動。煤倉中的煤粒始終處于在水平方向往外膨脹、豎直方向壓縮的狀態。在流動過程中由于受到倉壁的反作用力以及煤粒與煤粒之間摩擦力等阻力的影響，流動狀態為煤倉中間區域煤粒先流動，靠近倉壁煤粒不流動，當中間區域煤粒下空后，近壁煤粒坍落到中間區域，形成一種逐漸坍落，連續向下的煤粒流動過程。

由此可以看出，靠近倉壁的煤粒將長期處于滯流狀態；而滯流時間越長，越容易被壓實，從而使得近壁煤粒貼壁“生根”。隨著時間的推移，貼壁“生根”的煤粒越來越多，越來越厚，最終導致篷煤堵塞。同時，因為原煤倉為“上大下小”的結構，隨著煤倉出口尺寸的減小，煤顆粒受到擠壓，煤顆粒之間及煤與煤倉壁之間的摩擦力也越來越大，煤顆粒之間發生團聚結塊，在原煤倉出口以上1～2 m的范圍內造成大面積堵塞。

現新建的5#鍋爐原煤倉下部設計為矩形截面方錐式，同現有鍋爐煤倉并無本質區別。入爐煤全水分8%～12%，顆粒度相對更小，團聚性更強，因此如果不采取相應措施，堵煤是不可避免的。

3 解決措施

目前常用的原煤倉防堵煤措施主要有人力破堵、倉壁振打器、空氣炮、液壓疏松機等方式，但是上述各種疏通方式都有其局限性，在使用過程中效果并不理想，沒有從根本上解決問題。我司通過外出考察、技術研討后，決定引進強制給料的中心給料機，以期能徹底解決煤倉堵煤的問題。

3.1 中心給料機原理

中心給料機布置在原煤倉的下方，下部與給煤機相連。主要由內錐體、卸料臂、傳動底盤、驅動裝置、緩沖煤倉、電控系統及干油潤滑系統組成。具體見圖1。

圖1 中心給料機結構圖

中心給料機采用“先進先出”的原則進行卸料。卸料管插裝在底盤上，卸料臂固裝在卸料管的上端凹槽內，輪盤固裝在底盤的下端，并與卸料管連接。

原煤進入煤倉后，通過內錐體分散并沉降在傳動底盤上的取料平臺上。卸料臂設計為特殊的曲線結構，整體與取料平臺平齊，其外緣與原煤倉內壁相切，沿卸料管中心作圓周轉動，見圖2。

圖2 卸料臂

隨著卸料臂的規律性旋轉，刀臂會刮過取料平臺并將原煤平穩的擠壓至中心出口，原煤由此掉入中心卸料管并進入中心給料機及給煤機之間的緩沖煤倉。隨著刮刀的勻速轉動，物料均勻沉降不凝結，避免了原煤堵塞及原煤粘結倉壁，從而保證煤倉完全的流暢下料。通過變頻器控制變頻調速電機可改變卸料臂轉速以調節物料流量。

內錐體下部有環形擋煤板，與中心給料機底盤具有一定距離，防止在非工作狀態下，煤倉內的煤流入中心出料口，同時可通過調整擋煤板與中心給料機底盤之間的高度來實現調整給料機給煤量的上、下限。

3.2 中心給料機特點

1)中心給料機改變了原煤斗的形狀。隨著煤倉出口的抬高，煤倉出口尺寸相應變大，煤倉從上到下角度也相應變大，使煤與倉壁摩擦系數減少，降低了堵塞的可能性。同時因為原煤倉與中心給料機傳動底盤之間增加了鋼制過渡煤倉，煤倉的容積也相應的增加。

2)改變依靠煤自身重力出料的方式。原煤斗內的給料過程由卸料臂完成，屬于機械式可控型強制給料，給料過程均勻穩定，不會因為煤質的變化而造成給煤量的突然變化，減少了因燃燒工況變化而導致的排放數據波動的可能性。

3)卸料原理遵循了“先進先出”的原則。隨著中心給料機卸料臂的均勻旋轉，煤炭通過中心卸料管進入給煤機上方的緩沖煤倉，煤倉內物料總是處于“半充滿”情況，保持著“隨來隨走”狀態，不會因物料堆壓而造成堵煤現象。緩沖倉的尺寸和高度可以根據現場情況進行優化設計，進一步降低了堵塞的可能性。

4)給煤量在額定范圍內通過變頻器進行調解，調解靈敏，滿足不同工況的要求。

4 使用情況

我公司在煤倉設計初期便充分考慮了煤炭粒度和水分的影響，選擇了中心給料機作為防堵裝置。

在與設計院溝通后，將原設計混凝土煤倉出口整體抬高約1.4 m，變成鋼制過渡煤倉，煤倉出口尺寸為7 100×2 500 mm的橢圓形，增加了約23 m3的煤炭儲量。同時配置三臺中心給料機，每臺出力25 t/h。中心給料機出口緩沖煤倉尺寸1 200×600 mm，下部與給煤機相連。

在實際使用過程中，5#鍋爐中心給料機系統運行良好，調節迅速，鍋爐燃燒工況穩定。在入爐煤全水分12%，顆粒度0～8 mm的情況下，原煤倉煤層整體下降，未出現過煤堵塞或者“搭橋”的情況。緩沖煤倉上部設置觀察孔，通過調整給煤機和中心給料機的轉速比，保證緩沖倉內煤位在中間位置，不存在積壓堵塞的情況。在中心給料機停運的情況下，煤炭不會進入緩沖煤倉。

5 結 論

5#爐中心給料機從2022年1月份鍋爐吹掃開始，到現場已使用約5個月時間。從使用情況來看，中心給料機能夠有效的從源頭處解決煤倉堵煤、滯煤的問題，使用情況較好。在梅雨季節，煤種及水分變化大的情況下，也能保證使用效果；大大降低了人工清堵的工作量，保證了鍋爐機組的穩定運行，帶來了良好的經濟效益。下一步將通過摻燒各種煤種來驗證其適應范圍，為煤炭的配比摻燒，提供指導意義。