散料输送系统中粘煤堵料问题解决方案探讨

陈升国

摘要：本文针对散料专业化码头物料输送过程中发生堵料的问题，以工程实际为例，提出解决问题的建议。

关键词：堵料;输送系统;粘煤

散料输送系统是大型专业化码头的重要组成部分，输送的物料种类繁多，有煤炭、矿石、散粮、散装化肥、散装水泥等，不同的物料特性对散料输送系统的工艺布置要求也不同。因此输送物料的特性可以说是散料输送系统工艺设计的前提，对输送系统工艺方案的可行性起着至关重要的作用。

有的业主没有认识到物料特性对工艺系统的决定性影响，希望不同特性物料共用一套工艺系统，或提供的物料特性不准确，造成工艺布置困难，或工艺系统不可行等问题，如堵料、设备维修周期过短等。下面以某工程为例对这种问题进行探讨。

1.现场情况

某工程建成投产后即发生严重堵料现象，根据现场勘察及相关人员介绍情况如下：

1.1物料情况

共装船5艘，第1艘船装的是普通的干煤，未发生堵料。第2-5艘船装的都是某种粘度较大的煤，其中第2-4艘船装的煤为湿粘的粉状煤，5艘船装的煤含水能少一些。

1.2堵料位置

三通阀门处、溜管最高拐角处、头部漏斗等处。

1.3输送能力

输送能力约为800t/h，远低于设计确定的1800t/h的系统额定能力。

1.4堵料时间

在小料流（约为800t/h）情况下，系统运行约2小时后即发生堵料。系统停机清堵，之后小料流运行约80分钟又发生堵料（由于清堵后耐磨衬板表面有余煤，表面摩擦系数大大增加）。随后料流加大，发生堵料时间随料流加大而大大缩短。

2.堵料原因分析

输送系统堵料原因较复杂，它和物料的性质、粒度、颗粒形状、含水量、粘附性、压缩性有关，还与输送系统中溜管的倾角、耐磨衬板的光滑情况等有关。

2.1物料情况

本工程输送的物料主要有两大类，装船为矿石，卸船为煤炭。

煤团聚性的不同直接影响了堵煤状况。煤水分也是影响堵煤的一个重要因素。现场观察实际装船的煤炭为湿粘的粉状煤，流动性很差。设计中对煤炭的粘性、粉状、没有引起足够的重视。

2.2工艺布置分析

（1）工艺布置情况：

该工程工艺流程复杂，工艺系统主要有八个流程：①卸船入堆场;②卸船入输煤廊道;③卸船装火车;④出堆场装火车;⑤出堆场装船;⑥出堆场入输煤廊道;⑦卸火车入堆场;⑧卸火车入输煤廊道。

该工程工艺流程复杂，工艺系统主要有八个流程。物料在运输过程中转接有一对一、一对二、一对三等多种形式。其中一对二采用的是三通翻板阀门，一对三采用的是可移动带式输送机。

（2）工艺布置不适应湿粘物料之处：①头部滚筒与出料口间距过近，头部漏斗容积不足;②落料高差不足，料流速度在转折处大大降低，形成堆积;③部分溜管布置方向为90°转折，造成物料在溜管内方向改变较大，料流速度大大降低。

2.3设备情况：

（1）溜管、头部漏斗、三通等处的耐磨衬板材质为Q345，耐磨衬板表面锈蚀，表面粗糙度太高;耐磨衬板接缝处间隙太大，易积料。

（2）头部漏斗未设置调节挡板，物料落在头部漏斗前部的斜面上时形成堆积。

3.本次工程解决方案

在不影响整体布置的情况下尽快解决问题，以减轻粘煤堵料现象，确定方案如下：

3.1加大溜管出口与头部滚筒间距，增加料斗容积

3.2降低耐磨衬板的摩擦系数

将头部漏斗内壁及调节挡板、溜管内壁等堵料处耐磨衬板材料由Q345钢板更换为摩擦系数较小的不锈钢材质或其他更适合的材质。资料显示，普通钢板与煤炭之间的摩擦系数为0.45-0.58（现场观察耐磨衬板表面锈蚀，很粗糙，实际摩擦系数要大的多），不锈钢耐磨衬板与煤炭之间的摩擦系数为0.3-0.4，可一定程度上减少粘煤在耐磨衬板上的堆积。由于系统要兼顾大块煤及矿石等物料，无法采用摩擦系数更小的高分子聚乙烯板，其与煤炭之间的摩擦系数为0.1-0.2。

3.3消除溜管、头部漏斗内部挂料情况

（1）将溜管、头部漏斗、三通内部耐磨衬板交角处做成圆角。

（2）缩小溜管底部、头部漏斗挡板及耐磨衬板处耐磨衬板分块之间的缝隙。

3.4将溜管上的振打器改为在堵料处溜管底板上加活动振动板。

通过现场了解，当振打器对固定溜管振打时，振动会通过固定溜管传递到转运站的钢结构上，对整个转运站的钢结构造成很不利的影响。将活动振动板铰接在溜管上，当产生堵料时，由振打器推动振动板，从而活化活动振动板上堆积的物料，对溜管结构造成的振动也很小。

3.5加大堵料处料流速度：

在头部漏斗内安装调节挡板，调整调节挡板角度，尽量减小料流切线方向与调节挡板表面之间的角度。

为便于清理堵塞，加大溜管上观察孔大小，溜管底板做成可拆卸式。

4.以后工程改进设计

对于输送湿粘物料，除上述改造方案外，在以后新建工程设计中还可以采用如下措施减少堵料情况的发生：

4.1用伸缩头代替三通阀门

在1对多物料转接处将三通改为采用2工位或多工位伸缩头。

通过头部漏斗的移动卸料，卸料皮带机的头部漏斗出口在受料皮带机的正上方，物料经过头部漏斗后进入垂直溜管，湿粘的物料在溜管中不会形成堆积，直接进入下级带式输送机，可有效消除堵料。当输送干燥物料时，由于物料落差的降低，可减少除尘设备的投资与运行费用。这样做可以降低转运站的高度，减少土建的造价，但由于增加了改向滚筒及走行机构等，设备费用会相应的增加。此种方式在电厂输煤系统及煤码头后方堆场输煤系统中多有应用。

4.2用直流管代替斜溜管

在1对1物料转接处，尽量采用直溜管，避免物料前进方向大角度转折甚至180°的逆转。

4.3提高物料转折处高差

当物料转接时不可避免有斜段溜管时，应加大物料转折处高差，加大落料点物料的速度。

4.4专线专用

对物料特性差异较大的情况，尽量专线专用。这样做可以：

（1）工艺布置简单。

（2）保证工艺系统的可靠性。

（3）避免因更换物料种类时扫线而投入大量的人力物力。

5.小结

散货装卸船、装卸火车过程中，如果因发生堵料造成系统频繁停机，会造成实际的装卸效率大大低于额定装卸效率，清理堵料会耗费大量的人力物力，对企业的经济效益和声誉也造成较大的损失。

为避免类似事情的发生，企业在组织设计过程中应对物料的特性对生产的影响给予足够重视，对散料输送线兼顾不同物料的情况慎重选用，尽可能專线专用。

参考文献：

[1]《火力发电厂运煤设计技术规程第1部分：运煤系统》DL/T5187.1-2004.