一种无人值守的煤仓自动防堵设备

王朝阳 邓风永

（1.焦作华飞电子电器股份有限公司，河南 焦作 454000；2.焦作市明株自动化工程有限责任公司，河南 焦作454000）

简介：目前原煤仓结构有以下三种形式：（1）老式水泥结构：方锥式和圆锥式；（2）水泥及钢结构：方锥式和圆锥式；（3）钢结构双曲线：圆锥式（个别单位内衬塑料，尼龙聚酯板）。煤仓上口大，下口小，上口进料，物料自上而下靠自重下落。下落的物料由于在锥形容器内流动，故愈向下流动，面积愈小，对物料本身就形成挤压，增加方锥形四个直角摩擦系数。加上煤粉或者煤泥的水分含量达到一定程度时就非常容易发生堵塞。堵塞后的形状大致分为拱状、抛物线状，个别呈鼠洞状等。堵塞的部位，多数在煤闸门1.5m以内，在这个范围内某处开始粘结薄层物料，粘结后增大摩擦力，然后朝轴向与径向延伸，逐步增加厚度，最终形成不同形状而堵塞，造成断流。此现象的发生严重时会影响机组限出力甚至锅炉容易灭火，后果很严重。

对于堵煤，以往也使用了很多解决办法：（1）人工敲打原煤仓疏通。大多数厂家在没有好的解决方法时都使用人工敲打，但是在这种劳动强度非常大的情况下，经常会不起作用，因此而影响发电的情况时有发生。（2）利用震动器疏通。由于震动器振幅小，震动的时间愈长原煤仓堵的愈实，而且长时间震动对设备的损害大。堵实后难疏通。（3）利用空气疏通。部分的煤堵可以利用空气炮解决，但是由于空气炮的疏松面积小，如果一次没有疏通成功，使煤形成鼠洞，再次利用空气冲击，空气就会从洞中跑掉。加上需要常备压缩空气，能源消耗比较大，目前大多已经拆除。（4）铺设高分子复合材料板或不锈钢衬板。可以减少堵煤的次数，投资比较大，但还是不能完全解除堵塞。

图1 防堵机系统构成图

工作原理：原煤仓堵塞段主要发生在插板门之上两米范围内，只有解决疏通了该范围内的堵塞情况散料才能保证畅通下料。为此该文提出一种能够有效解决散料在下料仓段两米范围内易发生物料结拱堵塞的方法，其主要特点是将下料仓两米范围内的仓体内壁增加可以旋转的刀体，该装置在堵塞时能够转动，从而迅速的活化仓体内的散料，破坏瓦解散料可能形成的架桥结拱、悬料堵塞以及漏斗流现象（“鼠洞”）确保仓体内散料能够整体流动方式出料。本装置由连接仓体、连接法兰、动态旋转刀体、仓体外驱动单元、自控控制系统等部分组成（见图1），控制系统接收来自DCS断煤信号，当给煤机皮带断煤信号发出后，自动控制系统及时发出指令，仓体外驱动单元动作，驱动单元带动仓体内旋转刀体，此时仓体内的旋转刀体与结拱堵塞的散料形成相对运动，在相对运动过程中活化清堵装置扰动整个散料，刀转防堵装置在相对运动过程中能够产生向下推进的动力，活化易堵段的散料，彻底破坏散料架桥、结拱、堵塞现象。

系统可以自动运行，现场无需人员值守。当系统出现断煤，控制系统检测到该信号会给驱动系统发出指令，进入运行状态，清理完成后自动停止。该系统还预留DCS系统接口，可以进入DCS系统，实现远程集中控制。运行人员可根据DCS中给煤机给煤量变化情况手动点击装置驱动按钮，提前破除可能的堵塞现象；同时系统能保证给煤机一旦发生断煤，能迅速启动驱动装置，迅速清堵下料。每次清堵持续时间根据给煤量稳定为准，下料通畅稳定后自动停止驱动电机，也可根据现场情况设定清堵时间。

应用效果：仓体外驱动系统设计，不需进入仓体内便能维护检修，不影响原有下料量。防堵装置只需要与原仓体法兰连接即可，安装非常方便，无需机组停机影响机组正常生产。系统可实现全自动操作，不需专人管理，可以接入DCS系统，经过近两年的运行，并不断完善，防堵效果很好，给用户节约了人力及维护成本。

［1］李延民,等.煤仓低料位检测与防堵装置的研制[J].工矿自动化,2009(1)：60-62.

［2］王国田.带式输送机软启动及多机功率平衡的电气控制[J].煤矿机电,1996(5).

［3］天津电气传动设计研究所.电气传动自动化技术手册[M].北京:机械工业出版社,2005.

［4］孙承志.西门子S7-200/300、400 PLC基础与应用技术[M].北京:机械工业出版社,2009.