在日常工農業(yè)生產中，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失調，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構型式

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。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,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。

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，嚴重偏離設計煤中，再加上下雨、下雪、結凍等不可控的環(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(fā)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(tài)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。

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(fā)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(fā)生。

4、煤質種類及成分

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。在實際生產中發(fā)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，比如洗中煤。

二、原煤倉主要堵塞的位置

經調查研究，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。

造成此段堵塞的主要原因：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(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拱的位置才能發(fā)揮其作用，因原煤倉的結拱、堵塞位置是不確定的，隨煤質等原因影響其位置不斷變化。如果振打器處于結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。

實施狀況：     

A  空氣炮必須在結拱的位置才能發(fā)揮其作用，因原煤倉的結拱、堵塞位置不確定，隨煤質等原因影響位置不斷地變化。當空氣炮如果處于結拱位置上面時會使煤越振越密實。

B  空氣炮與倉體內壁連接位置的擋板增加壁面的摩擦系數，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生的機械能通過倉壁外側的液壓油缸，驅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，破壞其密實擠壓結構，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  液壓系統易出問題，造成系統無法運行。

5.  內倉壁上加不銹鋼或 PU板內襯 ,通過內襯特殊材料減小內壁摩擦系數,  是目前作為防堵的措施之一。

實施狀況：

A  內襯易脫落，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，加內襯后造成出煤口尺寸減小，造成堵塞。 

C  倉壁加內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)低溫凍結引起的,通常采取如下措施來減緩堵煤現象的發(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)做好輸煤系統及原煤倉間的采暖，從而防止燃煤的低溫凍結。

(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、倉體轉動,完全打破物料結拱時所形成的平衡； 

2、安裝在煤倉下口的易堵段，此段清堵效果100%；

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

4、實現遠程、現場控制轉換。可手動控制動作，還可實現定時啟停；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構性能穩(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、工作原理和結構

1.將物料倉下料倉段由原來的一體倉體改為回轉倉體，安裝在回轉倉體壁內的破拱清堵刀與回轉倉體構成一個相對運動體系，在這種相對運動過程中，物料在回轉倉體內壁無法與倉壁之間形成穩(wěn)定的結拱，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）；中部為回轉式倉；下部為固定倉（與給煤機入口相連）。其中回轉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，使得回轉錐倉繞原煤倉中心線轉動更加平穩(wěn)，與倉內安裝的防堵組件共同構成一個特殊的防堵清堵體系。當原煤倉發(fā)生堵塞時，回轉倉體開始轉動，物料和倉壁發(fā)生相對運動，此時物料在倉壁內側無法與倉壁形成穩(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。