环式给煤机筒仓储煤滑仓原因分析及措施

蔺茂辉

（华电郑州机械设计研究院有限公司，郑州 450015）

环式给煤机筒仓储煤滑仓原因分析及措施

蔺茂辉

（华电郑州机械设计研究院有限公司，郑州 450015）

环式给煤机在筒仓储煤设备中广泛应用，环式给煤机设计时，在保证设备平稳运行及设备出力的情况下，应合理优化设计，避免出现滑仓。对环式给煤机储煤滑仓的原因进行了分析，为保证落料点堆积角度小于煤的安息角，提出了在承煤盘边缘加焊耐磨板的解决方案。

环式给煤机；筒仓；储煤；滑仓；安息角

0 引言

随着环境保护要求的不断提高，筒仓储煤不但在很大限度上降低了对环境的污染，同时还提高了自动化程度，所以被广泛应用。环式给煤机是储煤筒仓下部给煤的配套设备，应用在大中型电厂、煤矿等筒仓设备中，实现了储煤筒仓的多种参数自动检测（如煤的温度、瓦斯体积浓度等）及按比例配煤等多种功能；同时，采用环式给煤机卸煤，增大了出料口面积，解决了其他卸煤设备无法解决的出料口堵煤问题［1］。

在筒仓设备设计使用中，如果设计不合理，就会发生储煤滑仓现象，即设备停运时煤流自然下滑，导致下部设备煤流堆积，造成下部输送设备损坏等。本文对设备结构形式及出力进行分析，以解决筒仓设备停运状态下的储煤自然滑仓问题。

1 环式给煤机工作原理

如图1所示，环式给煤机主要分为犁煤车和卸煤车两部分，犁煤车转动后，筒仓里的煤从承煤盘上方的缝隙溢出，插在煤中的犁煤爪把环形缝隙里的煤犁下，落到与其反方向运行的卸煤车上。卸煤器的卸煤板把卸煤车上的煤卸到卸煤车边缘的落煤斗中，一直落到下层的皮带机上。

图1 环式给煤机筒仓卸煤形式

2 影响设备出力的因素

环式给煤机的出力主要由犁煤车出煤量以及卸煤车卸煤量决定。理论上只要卸煤车的速度足够快，卸煤器的角度适当，犁煤车犁出的煤均能被完全卸掉，因此，环式给煤机设备的出力在一定意义上是由犁煤车的出煤量决定的，犁煤车出力的合理设计对设备的出力起到决定性的作用。犁煤间隙、有效犁煤区域、犁煤爪数量、犁煤车转速等都影响犁煤车的出力。

设备出力计算示意如图2所示［2］。

图2 出力计算示意

式中：Q为犁煤车出力；V为单个犁煤爪犁煤体积，m3；ρ为煤的密度，t/m3；ω为犁煤车体运行的角速度，rad/h；n为犁煤爪数量；h为有效犁煤高度，m；R为土建承煤盘半径；r为有效犁煤区域最大半径；r1为有效犁煤区域最小半径。

综上分析，增加设备出力的方法有3种：提高犁煤车运行角速度ω；增加犁煤爪数量n；增加有效犁煤高度h。每个参数的改变，都会引起设备出力的变化，但同时也会对设备产生一定的影响。提高犁煤车运行角速度，势必造成高速运转下各设备零部件的高速磨损；增加犁煤爪的数量，会导致设备阻力加大；加高有效犁煤区域，在增加设备阻力的同时，会引起设备、土建等参数的变化：因此，在进行环式给煤机的设计及筒仓土建设计时，要详细分析各参数对设备运转各环节的影响，综合分析，优化设计，才能保证设备的平稳运转。以下主要分析犁煤间隙H及有效犁煤高度h变化后，在设备出力变化的同时，对土建基础设计的影响。

3 滑仓原因分析

在筒仓设备的实际应用中，为了保证犁煤车落煤顺畅，或为了提高设备出力，设计过程中没有合理优化落煤间隙，造成滑仓情况发生。所谓滑仓就是在设备没有运行的情况下，煤从犁煤间隙自然滑落，堆积在卸煤层设备上，造成设备无法启动甚至损坏。

煤自然滑落的原因是犁煤间隙H过大，造成落料点的设计角度α大于煤的静止安息角，煤处于自然流动状态，因此出现滑仓现象。表1为主要煤质的安息角［3］，从表1可以看出，一般应保证煤质落料点的设计角度α≤35°，才能避免滑仓情况的发生。

表1 常用煤的堆密度和安息角

4 保证安息角的设计方法

上述的分析可以看出，在环式给煤机及土建的设计中应根据煤质、粒度来综合分析各因素对设备的影响，保证落料点堆积角度小于煤的安息角。保证安息角的方法有以下3种。

（1）降低犁煤间隙H。在犁煤爪长度和土建承煤盘半径R不变的情况下，降低犁煤间隙H，堆积角α减小，可以满足α小于安息角的要求。但这样的设计势必以牺牲设备出力为代价，当犁煤间隙减小时，犁煤高度h相应减小，设备的耙煤量减小，导致设备出力减小；同时，犁煤间隙减小后，对于一些黏性较大的煤质，可能会出现煤流黏结的情况。

（2）加大承煤盘半径R。承煤盘半径R的加大，必然使α减小，以满足设备对煤的安息角的要求。但承煤盘加大后，落煤通道减小，而落煤通道通常也是犁煤层设备吊装的通道，通道减小可能会导致设备安装时无法吊装，给设备安装、检修造成困难。

（3）为了避免方案2对设备安装造成的不便，可以待设备安装结束后，在承煤盘边缘加焊耐磨板，使α角变为β角（如图2所示）。这样的设计既满足了安息角的要求，也避免了安装时设备起吊通道不足的问题，同时不影响设备的出力。

5 结束语

环式给煤机的设计过程中，为了避免出现滑仓现象，同时保证设备出力，设计中可以采取很多方法，但每种方法都要综合分析，考虑各种方法的优劣因素，分析各种因素对设备运行、安装等方面的影响，使设备的优化设计更加合理可行。

［1］韩建斌，胡健，程文光.双环式给煤机的改进设计［J］.华电技术，2010，32（11）：24－25.

［2］马红欣，田红莉.火力发电厂中的环式给煤机［J］.山西电力，2007（4）：70－72.

［3］成大先.机械设计手册：第1卷［M］.5版.北京：化学工业出版社，2008.

（本文责编：刘芳）

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1674－1951（2016）10－0047－02

蔺茂辉（1977—），男，河南灵宝人，工程师，从事机械设计方面的工作（E-mail：linmh＠chec.com.cn）。

2016－09－01；

2016－09－17