原煤倉的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及高爐冶煉技術領域。
【背景技術】
[0002]原煤倉是熱電廠或冶煉廠等需要燒煤的工廠中儲存原煤的地方，原煤倉中儲存的原煤一般呈塊狀或粒狀，使用時將原煤從原煤倉中取出，然后進行打碎研磨，磨制出的煤粉再用于鍋爐的燃燒。
[0003]原煤倉下料倉段的常用結構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，其中，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，在同樣半頂角的情況下，較圓形截面原煤倉更易積煤。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，煤在倉體內的流動就更加困難，結拱堵塞的幾率就大大增加。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。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。在原煤倉最初設計的時候，原煤倉的半頂角、面積收縮率是根據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，當項目建成投產以后，大部分電廠的煤質根本無法保證，嚴重偏離設計煤種，再加上下雨、下雪、結凍等不可控的環境因素，原來設計不堵煤的煤倉開始頻繁堵煤。
[0004]原煤倉內部煤的流動狀態(整體流、漏斗流、中心流、擴散流)不僅取決于倉體的半頂角和面積收縮率，而且更取決于煤質本身。在設計煤種情況下，原煤倉內部煤的流動成整體流流動，但是在煤質發生變化(水分增加、團聚性強)后，原煤倉內部煤的流動就從整體流流動狀態轉變成漏斗流流動。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。在顆粒體運動學的理論表明，對于干顆粒，滿足不結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，雜質含量、粘度也不同，另外雨季時物料潮濕容易粘結，冬季寒冷容易凍結，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，堵塞就會發生。另外，潮濕的煤在下料口內倉壁上的沾污板結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生。
[0005]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。在實際生產中發現，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，內力強，其宏觀表現即為煤的粘結性強，比如洗精煤。
[0006]經調查研宄，原煤倉堵塞90%以上發生在原煤倉出口以上I?2m的范圍內。造成此段堵塞的主要原因是，料倉卸料時，錐形倉內物料在豎直方向膨脹、水平方向壓縮，應力呈被動塑性狀態，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，煤顆粒之間發生團聚，特征尺寸顯著增大，所以堵塞主要發生在此段。
[0007]目前，常用的原煤倉清堵措施有以下幾種:
[0008]1、人力破堵
[0009]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。該法耗時費力，效果有限，對倉壁的破壞較大，捅煤時大量原煤堆積在現場，容易造成嚴重的環境污染，此外，破堵時人員需要高空作業，因而存在安全隱患。
[0010]2、倉壁振打器
[0011]倉壁振打器的破堵原理和人工擊打相同，其通過倉壁的振動使粘接在倉壁上的煤逐漸脫離，以達到破堵目的。但是，該法必須作用于結拱的位置才能發揮其作用，而原煤倉的結拱、堵塞位置是不確定的，因而該法的應用存在一定限制。如果振打器處于結拱位置上面，還有可能會使煤越振越密實。此外，振打器還易造成倉壁的損壞。
[0012]3、空氣炮
[0013]空氣炮的工作介質為壓縮空氣，主要部件包括儲氣罐、電磁速關閥及控制系統等。當速關閥快速打開時，空氣炮儲氣罐內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堵塞部位，使煤粒重新在重力作用下流動起來。該法必須作用于結拱的位置才能發揮其作用，當空氣炮處于結拱位置上面時會使煤越振越密實。此外，空氣炮與倉體內壁連接位置的擋板會增加壁面的摩擦系數，反而增加堵煤的概率。
[0014]4、疏松機
[0015]原煤倉疏松機通常由液壓泵站產生的機械能通過倉壁外側的液壓油缸，驅動犁煤器進行往復運動，同時利用其犁煤葉片刮擦堵塞區的原煤，破壞其密實擠壓結構，恢復煤的流動性。但是，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。由于疏松機只能直線運動，而原煤倉下