原煤仓的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及高炉冶炼技术领域。
【背景技术】
[0002]原煤仓是热电厂或冶炼厂等需要烧煤的工厂中储存原煤的地方，原煤仓中储存的原煤一般呈块状或粒状，使用时将原煤从原煤仓中取出，然后进行打碎研磨，磨制出的煤粉再用于锅炉的燃烧。
[0003]原煤仓下料仓段的常用结构型式有矩形截面斜锥式、圆锥式、矩形截面双曲线式、圆形截面双曲线式等，其中，矩型截面原煤仓斗壁四角附近原煤受“双面摩擦”和挤压的作用，易长期粘接在斗壁角落内，在同样半顶角的情况下，较圆形截面原煤仓更易积煤。锥型原煤仓(包括圆锥型和方锥型)沿煤的流动方向流通截面积逐渐变小，挤压力变大，煤粒与仓壁、煤粒之间的摩擦力也越来越大，促使煤沿壁面流动的重力分力则不变，故随着煤的流动，锥形原煤仓内的等效流动动力越来越小。特别是在煤粒含水量较大、团聚性很强的情况下，煤在仓体内的流动就更加困难，结拱堵塞的几率就大大增加。双曲线型原煤仓随着煤向出口的流动，斗壁的倾角加大，促使煤沿壁面流动的重力分力逐渐变大，重力对壁面的挤压力分力逐渐变小，与锥型原煤仓相比，其等效流动动力随煤的流动下降较慢。从原理上来说，这种形式的原煤仓堵塞几率相对较小。但在实践中，当煤的含水量增加到一定值(洗中煤更加突出)，其堵塞的几率会迅速增加。对于锥形原煤仓，仓壁半顶角越小，越利于煤粒流动。对于双曲线型原煤仓，截面收缩率越小，越利于煤粒流动。在原煤仓最初设计的时候，原煤仓的半顶角、面积收缩率是根据甲方提供的设计煤种确定的。在考虑仓体容积和投资的因素外，原煤仓防堵塞的因素也一并考虑。但是，当项目建成投产以后，大部分电厂的煤质根本无法保证，严重偏离设计煤种，再加上下雨、下雪、结冻等不可控的环境因素，原来设计不堵煤的煤仓开始频繁堵煤。
[0004]原煤仓内部煤的流动状态(整体流、漏斗流、中心流、扩散流)不仅取决于仓体的半顶角和面积收缩率，而且更取决于煤质本身。在设计煤种情况下，原煤仓内部煤的流动成整体流流动，但是在煤质发生变化(水分增加、团聚性强)后，原煤仓内部煤的流动就从整体流流动状态转变成漏斗流流动。而中心流原煤仓的堵塞几率要比整体流原煤仓的堵塞几率大得多。在颗粒体运动学的理论表明，对于干颗粒，满足不结拱的料仓开口度尺寸至少为颗粒特征尺寸的3倍，而湿颗粒则要求料仓开口度至少为颗粒特征尺寸的4倍。虽然料仓在设计上尽量考虑堵塞的因素而加以防止，但是，由于诸如原煤等物料来自不同的矿点，杂质含量、粘度也不同，另外雨季时物料潮湿容易粘结，冬季寒冷容易冻结，特别是随着煤中水分的增加，煤的团聚性急剧增大，煤在原煤仓内向下流动的过程中受到仓壁的挤压力越来越大，本来松散的颗粒被挤压团聚，特征尺寸变得很大，当煤团的特征尺寸达到一定的临界值，堵塞就会发生。另外，潮湿的煤在下料口内仓壁上的沾污板结也使得下料口变得日益狭窄，堵塞的几率随之增加。因此对于一个设计好的料仓来说，几乎无法全天候防止物料堵塞的发生。
[0005]不同的煤种，其团聚性不同。比如破碎后油页岩团聚性最强、烟煤的团聚性和吸水性较无烟煤强；石油焦本身由于有油，所以团聚性最弱。煤团聚性的不同直接影响了原煤仓的堵煤状况。煤水分也是影响原煤仓堵煤的一个重要因素。在实际生产中发现，当煤的含水量(外在水分)达到8%时，有些设计不合理的原煤仓(矩形原煤仓、中心流原煤仓)就开始出现堵煤；当煤的含水量达到10%时堵煤比较严重；当煤的含水量达到12%时堵煤就相当严重了。水分增加会增加煤的团聚性。煤的平均粒径越小，细粉多，比表面积大，表面自由焓高，颗粒间的作用力大，内力强，其宏观表现即为煤的粘结性强，比如洗精煤。
[0006]经调查研宄，原煤仓堵塞90%以上发生在原煤仓出口以上I?2m的范围内。造成此段堵塞的主要原因是，料仓卸料时，锥形仓内物料在竖直方向膨胀、水平方向压缩，应力呈被动塑性状态，随着料仓出口尺寸的减小，压力越来越大，煤颗粒之间及煤与筒壁之间的摩擦力增大，煤颗粒之间发生团聚，特征尺寸显著增大，所以堵塞主要发生在此段。
[0007]目前，常用的原煤仓清堵措施有以下几种:
[0008]1、人力破堵
[0009]人力破堵通常包括通过捅煤孔捅煤、大锤敲击堵煤部位、在易堵煤处仓外设置撞钟式重锤等来破拱。该法耗时费力，效果有限，对仓壁的破坏较大，捅煤时大量原煤堆积在现场，容易造成严重的环境污染，此外，破堵时人员需要高空作业，因而存在安全隐患。
[0010]2、仓壁振打器
[0011]仓壁振打器的破堵原理和人工击打相同，其通过仓壁的振动使粘接在仓壁上的煤逐渐脱离，以达到破堵目的。但是，该法必须作用于结拱的位置才能发挥其作用，而原煤仓的结拱、堵塞位置是不确定的，因而该法的应用存在一定限制。如果振打器处于结拱位置上面，还有可能会使煤越振越密实。此外，振打器还易造成仓壁的损坏。
[0012]3、空气炮
[0013]空气炮的工作介质为压缩空气，主要部件包括储气罐、电磁速关阀及控制系统等。当速关阀快速打开时，空气炮储气罐内压缩空气受压差作用而形成高速喷出的强烈气流，高动能空气直接冲击仓内堵塞部位，使煤粒重新在重力作用下流动起来。该法必须作用于结拱的位置才能发挥其作用，当空气炮处于结拱位置上面时会使煤越振越密实。此外，空气炮与仓体内壁连接位置的挡板会增加壁面的摩擦系数，反而增加堵煤的概率。
[0014]4、疏松机
[0015]原煤仓疏松机通常由液压泵站产生的机械能通过仓壁外侧的液压油缸，驱动犁煤器进行往复运动，同时利用其犁煤叶片刮擦堵塞区的原煤，破坏其密实挤压结构，恢复煤的流动性。但是，由于液压缸的挡板和大量犁煤叶片的影响，使仓壁摩擦阻力增加，增加了蓬煤的概率，特别是在仓体的出口位置。由于疏松机只能直线运动，而原煤仓下