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存?zhèn)}的使用十分普及，其作用不可低估。但是，在儲存?zhèn)}出料的過程中往往會有物料堵塞現(xiàn)象的發(fā)生，嚴重影響設備的正常工作。特別是大型火力發(fā)電廠配置直吹式制粉系統(tǒng)的原煤倉以及焦化廠煤塔，電廠一旦發(fā)生下煤堵塞，發(fā)電機組就要被迫緊急降出力甩負荷，甚至出現(xiàn)鍋爐燃燒不穩(wěn)造成大量投油，更嚴重的會造成鍋爐滅火、機組非計劃停運。焦化廠一旦發(fā)生下煤堵塞，整個配煤比例就出現(xiàn)失調(diào)，嚴重時造成輸煤中斷。原煤倉堵煤問題成為一個行業(yè)性難題！

一、原煤倉堵塞的原因分析

1、原煤倉底部下料倉段的結(jié)構(gòu)型式

下料倉段的常用結(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：

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

b錐型原煤倉（包括圓錐型和方錐型）沿煤的流動方向流通截面積逐漸變小,擠壓力變大,煤粒與倉壁、煤粒之間的摩擦力也越來越大,促使煤沿壁面流動的重力分力則不變,故隨著煤的流動,錐形原煤倉內(nèi)的等效流動動力越來越小。特別是在煤粒含水量較大、團聚性很強的情況下，煤在倉體內(nèi)的流動就更加困難，結(jié)拱堵塞的幾率就大大增加。

c雙曲線型原煤倉隨著煤向出口的流動,斗壁的傾角加大,促使煤沿壁面流動的重力分力逐漸變大,重力對壁面的擠壓力分力逐漸變小,與錐型原煤倉相比,其等效流動動力隨煤的流動下降較慢。從原理上來說，這種形式的原煤倉堵塞幾率相對較小。但在實踐中，當煤的含水量增加到一定值（洗中煤更加突出），其堵塞的幾率會迅速增加。

2、原煤倉內(nèi)壁半頂角、截面收縮率

對于錐形原煤倉,倉壁半頂角越小,越利于煤粒流動。對于雙曲線型原煤倉,截面收縮率越小,越利于煤粒流動。

在原煤倉初設的時候，原煤倉的半頂角、面積收縮率是根據(jù)甲方提供的設計煤種確定的。在考慮倉體容積和投資的因素外，原煤倉防堵塞的因素也一并考慮。但是，當項目建成投產(chǎn)以后，大部分電廠的煤質(zhì)根本無法保證，嚴重偏離設計煤中，再加上下雨、下雪、結(jié)凍等不可控的環(huán)境因素，原來設計不堵煤的煤倉開始頻繁堵煤。

原煤倉內(nèi)部煤的流動狀態(tài)（漏斗流流動、整體流動）不僅決定于倉體的半頂角和面積收縮率，而且更取決于煤質(zhì)本身。在設計煤種情況下，原煤倉內(nèi)部煤的流動成整體流流動，但是在煤質(zhì)發(fā)生變化（水分增加、團聚性強）后，原煤倉內(nèi)部煤的流動就從整體流流動狀態(tài)轉(zhuǎn)變成漏斗流流動。而中心流原煤倉的堵塞幾率要比整體流原煤倉的堵塞幾率大得多。

3、原煤倉出口尺寸

在顆粒體運動學的理論表明，對于干顆粒，滿足不結(jié)拱的料倉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開口度至少為顆粒特征尺寸的4 倍。雖然料倉在設計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，雜質(zhì)含量、粘度也不同，另外雨季時物料潮濕容易粘結(jié)，冬季寒冷容易凍結(jié)，特別是隨著煤中水分的增加，煤的團聚性急劇增大，煤在原煤倉內(nèi)向下流動的過程中受到倉壁的擠壓力越來越大，本來松散的顆粒被擠壓團聚，特征尺寸變得很大，當煤團的特征尺寸達到一定的臨界值，堵塞就會發(fā)生。另外，潮濕的煤在下料口內(nèi)倉壁上的沾污板結(jié)也使得下料口變得日益狹窄，堵塞的幾率隨之增加。因此對于一個設計好的料倉來說，幾乎無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，其團聚性不同。比如破碎后油頁巖團聚性最強、煙煤的團聚性和吸水性較無煙煤強；石油焦本身由于有油，所以團聚性最弱。煤團聚性的不同直接影響了原煤倉的堵煤狀況。

煤水分也是影響原煤倉堵煤的一個重要因素。在實際生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)，當煤的含水量(外在水分)達到8%時，有些設計不合理的原煤倉（矩形原煤倉、中心流原煤倉）就開始出現(xiàn)堵煤；當煤的含水量達到10%時堵煤比較嚴重；當煤的含水量達到12%時堵煤就相當嚴重了。水分增加會增加煤的團聚性。

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

二、原煤倉主要堵塞的位置

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

造成此段堵塞的主要原因：料倉卸料時，錐形倉內(nèi)物料在豎直方向膨脹、水平方向壓縮，應力呈被動塑性狀態(tài)，隨著料倉出口尺寸的減小，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、在易堵煤處倉外設置撞鐘式重錘等來破拱。

實施狀況：

A 耗費人力、短時間無法疏通、效果有限；

B  對倉壁破壞大；

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

D  人員高空作業(yè)，存在安全隱患；

2、倉壁振打器

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

實施狀況：   

A  倉壁振打器必須在結(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)拱位置上面時會使煤越振越密實。

B  振動器易造成倉壁損壞，如倉壁震裂等。  

3、空氣炮

空氣炮的工作介質(zhì)為壓縮空氣,  主要部件包括儲氣罐、電磁速關閥及控制系統(tǒng)等。當速關閥快速打開時,空氣炮儲氣罐內(nèi)壓縮空氣受壓差作用而形成高速噴出的強烈氣流,高動能空氣直接沖擊倉內(nèi)堵塞部位,  使煤粒重新在重力作用下流動起來。

實施狀況：     

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。當空氣炮如果處于結(jié)拱位置上面時會使煤越振越密實。

B  空氣炮與倉體內(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，倉壁依然被敲得傷痕累累。

4、疏松機

原煤倉疏松機通常由液壓泵站產(chǎn)生的機械能通過倉壁外側(cè)的液壓油缸，驅(qū)動犁煤器在往復運動，同時利用其犁煤葉片刮擦堵塞區(qū)的原煤，破壞其密實擠壓結(jié)構(gòu)，恢復煤的流動。

實施狀況：       

A  由于液壓缸的擋板和大量犁煤葉片的影響，使倉壁摩擦阻力增加，增加了蓬煤的概率，特別是在倉體的出口位置。

B  由于疏松機只能直線運動，而原煤倉下部最易堵煤的位置，其角度通常發(fā)生改變，導致下部無法進行清堵。

C  液壓系統(tǒng)易出問題，造成系統(tǒng)無法運行。

5.  內(nèi)倉壁上加不銹鋼或 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。

實施狀況：

A  內(nèi)襯易脫落，造成倉壁不光滑，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  倉壁加內(nèi)襯僅適用半頂角較小的倉體。半頂角較大的倉屬于中心流倉，壁面的物料不發(fā)生流動，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，可以在設計階段配置足夠的干煤棚容量；在運行

階段保證有序堆放的前提下，盡可能加大干煤棚的實際存煤量，保證煤入爐前充分風干。

(2)嚴寒地區(qū)做好輸煤系統(tǒng)及原煤倉間的采暖，從而防止燃煤的低溫凍結(jié)。

(3)另外，市場上還有大量的原煤倉清堵設備，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

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

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

A.性能特點

1、倉體轉(zhuǎn)動,完全打破物料結(jié)拱時所形成的平衡； 

2、安裝在煤倉下口的易堵段，此段清堵效果100%；

3、改變整個倉體內(nèi)部流動狀態(tài)，使流動狀態(tài)轉(zhuǎn)為整體流，倉體上部結(jié)拱的概率大大減小；

4、實現(xiàn)遠程、現(xiàn)場控制轉(zhuǎn)換。可手動控制動作，還可實現(xiàn)定時啟停；只在堵煤時工作，低壓控制安全可靠。

5、密封設計采用成熟迷宮式技術及密封預壓補償設計，無灑漏現(xiàn)象，防止粉塵外溢，提高工況環(huán)境；

6、倉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、倉體采用12mm的16Mn 鋼材料，符合現(xiàn)場要求；

8、倉體安裝有滾珠式定位圈，使清堵設備在運行過程中更加平穩(wěn)。

B、工作原理和結(jié)構(gòu)

1.將物料倉下料倉段由原來的一體倉體改為回轉(zhuǎn)倉體，安裝在回轉(zhuǎn)倉體壁內(nèi)的破拱清堵刀與回轉(zhuǎn)倉體構(gòu)成一個相對運動體系，在這種相對運動過程中，物料在回轉(zhuǎn)倉體內(nèi)壁無法與倉壁之間形成穩(wěn)定的結(jié)拱，堵塞的基礎因素被及時破壞瓦解，從而達到較好地預防物料堵塞的目的，防堵效果顯著提高。

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

3.旋轉(zhuǎn)淸堵機之防堵裝置利用大速比減速機通過齒輪傳動，在倉體外部安裝有滾珠式定位圈，使得回轉(zhuǎn)錐倉繞原煤倉中心線轉(zhuǎn)動更加平穩(wěn)，與倉內(nèi)安裝的防堵組件共同構(gòu)成一個特殊的防堵清堵體系。當原煤倉發(fā)生堵塞時，回轉(zhuǎn)倉體開始轉(zhuǎn)動，物料和倉壁發(fā)生相對運動，此時物料在倉壁內(nèi)側(cè)無法與倉壁形成穩(wěn)定的拱，發(fā)生堵塞的基礎被瓦解，拱坍塌堵塞消除，進而保證整個物料倉物料呈整體流動，從根本上解決原煤倉堵煤問題。