藺茂輝

（華電鄭州機(jī)械設(shè)計研究院有限公司，鄭州 450015）

環(huán)式給煤機(jī)筒倉儲煤滑倉原因分析及措施

藺茂輝

（華電鄭州機(jī)械設(shè)計研究院有限公司，鄭州 450015）

環(huán)式給煤機(jī)在筒倉儲煤設(shè)備中廣泛應(yīng)用，環(huán)式給煤機(jī)設(shè)計時，在保證設(shè)備平穩(wěn)運行及設(shè)備出力的情況下，應(yīng)合理優(yōu)化設(shè)計，避免出現(xiàn)滑倉。對環(huán)式給煤機(jī)儲煤滑倉的原因進(jìn)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(huán)式給煤機(jī)；筒倉；儲煤；滑倉；安息角

0 引言

隨著環(huán)境保護(hù)要求的不斷提高，筒倉儲煤不但在很大限度上降低了對環(huán)境的污染，同時還提高了自動化程度，所以被廣泛應(yīng)用。環(huán)式給煤機(jī)是儲煤筒倉下部給煤的配套設(shè)備，應(yīng)用在大中型電廠、煤礦等筒倉設(shè)備中，實現(xiàn)了儲煤筒倉的多種參數(shù)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(huán)式給煤機(jī)卸煤，增大了出料口面積，解決了其他卸煤設(shè)備無法解決的出料口堵煤問題［1］。

在筒倉設(shè)備設(shè)計使用中，如果設(shè)計不合理，就會發(fā)生儲煤滑倉現(xiàn)象，即設(shè)備停運時煤流自然下滑，導(dǎo)致下部設(shè)備煤流堆積，造成下部輸送設(shè)備損壞等。本文對設(shè)備結(jié)構(gòu)形式及出力進(jìn)行分析，以解決筒倉設(shè)備停運狀態(tài)下的儲煤自然滑倉問題。

1 環(huán)式給煤機(jī)工作原理

如圖1所示，環(huán)式給煤機(jī)主要分為犁煤車和卸煤車兩部分，犁煤車轉(zhuǎn)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(huán)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(jī)上。

圖1 環(huán)式給煤機(jī)筒倉卸煤形式

2 影響設(shè)備出力的因素

環(huán)式給煤機(jī)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(dāng)，犁煤車?yán)绯龅拿壕鼙煌耆兜?，因此，環(huán)式給煤機(jī)設(shè)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(shè)計對設(shè)備的出力起到?jīng)Q定性的作用。犁煤間隙、有效犁煤區(qū)域、犁煤爪數(shù)量、犁煤車轉(zhuǎn)速等都影響犁煤車的出力。

設(shè)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(shù)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(qū)域最大半徑；r1為有效犁煤區(qū)域最小半徑。

綜上分析，增加設(shè)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(shù)量n；增加有效犁煤高度h。每個參數(shù)的改變，都會引起設(shè)備出力的變化，但同時也會對設(shè)備產(chǎn)生一定的影響。提高犁煤車運行角速度，勢必造成高速運轉(zhuǎn)下各設(shè)備零部件的高速磨損；增加犁煤爪的數(shù)量，會導(dǎo)致設(shè)備阻力加大；加高有效犁煤區(qū)域，在增加設(shè)備阻力的同時，會引起設(shè)備、土建等參數(shù)的變化：因此，在進(jìn)行環(huán)式給煤機(jī)的設(shè)計及筒倉土建設(shè)計時，要詳細(xì)分析各參數(shù)對設(shè)備運轉(zhuǎn)各環(huán)節(jié)的影響，綜合分析，優(yōu)化設(shè)計，才能保證設(shè)備的平穩(wěn)運轉(zhuǎn)。以下主要分析犁煤間隙H及有效犁煤高度h變化后，在設(shè)備出力變化的同時，對土建基礎(chǔ)設(shè)計的影響。

3 滑倉原因分析

在筒倉設(shè)備的實際應(yīng)用中，為了保證犁煤車落煤順暢，或為了提高設(shè)備出力，設(shè)計過程中沒有合理優(yōu)化落煤間隙，造成滑倉情況發(fā)生。所謂滑倉就是在設(shè)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(shè)備上，造成設(shè)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(shè)計角度α大于煤的靜止安息角，煤處于自然流動狀態(tài)，因此出現(xiàn)滑倉現(xiàn)象。表1為主要煤質(zhì)的安息角［3］，從表1可以看出，一般應(yīng)保證煤質(zhì)落料點的設(shè)計角度α≤35°，才能避免滑倉情況的發(fā)生。

表1 常用煤的堆密度和安息角

4 保證安息角的設(shè)計方法

上述的分析可以看出，在環(huán)式給煤機(jī)及土建的設(shè)計中應(yīng)根據(jù)煤質(zhì)、粒度來綜合分析各因素對設(shè)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(shè)計勢必以犧牲設(shè)備出力為代價，當(dāng)犁煤間隙減小時，犁煤高度h相應(yīng)減小，設(shè)備的耙煤量減小，導(dǎo)致設(shè)備出力減??；同時，犁煤間隙減小后，對于一些黏性較大的煤質(zhì)，可能會出現(xiàn)煤流黏結(jié)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(shè)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(shè)備吊裝的通道，通道減小可能會導(dǎo)致設(shè)備安裝時無法吊裝，給設(shè)備安裝、檢修造成困難。

（3）為了避免方案2對設(shè)備安裝造成的不便，可以待設(shè)備安裝結(jié)束后，在承煤盤邊緣加焊耐磨板，使α角變?yōu)棣陆牵ㄈ鐖D2所示）。這樣的設(shè)計既滿足了安息角的要求，也避免了安裝時設(shè)備起吊通道不足的問題，同時不影響設(shè)備的出力。

5 結(jié)束語

環(huán)式給煤機(jī)的設(shè)計過程中，為了避免出現(xiàn)滑倉現(xiàn)象，同時保證設(shè)備出力，設(shè)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(yōu)劣因素，分析各種因素對設(shè)備運行、安裝等方面的影響，使設(shè)備的優(yōu)化設(shè)計更加合理可行。

［1］韓建斌，胡健，程文光.雙環(huán)式給煤機(jī)的改進(jìn)設(shè)計［J］.華電技術(shù)，2010，32（11）：24－25.

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

［3］成大先.機(jī)械設(shè)計手冊：第1卷［M］.5版.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2008.

（本文責(zé)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(jī)械設(shè)計方面的工作（E-mail：linmh＠chec.com.cn）。

2016－09－01；

2016－09－17