應(yīng)用設(shè)備簡述：倉壁振打器（也稱防閉塞裝置）是安裝在料倉或料斗下部的倉壁上的新型振動(dòng)破拱設(shè)備
在日常工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，包括原煤、礦石粉等顆粒性物料儲存?zhèn)}的使用十分普及，其作用不可低估。但是，在儲存?zhèn)}出料的過程中往往會有物料堵塞現(xiàn)象的發(fā)生，嚴(yán)重影響設(shè)備的正常工作。
特別是大型火力發(fā)電廠配置直吹式制粉系統(tǒng)的原煤倉以及焦化廠煤塔，電廠一旦發(fā)生下煤堵塞，發(fā)電機(jī)組就要被迫緊急降出力甩負(fù)荷，甚至出現(xiàn)鍋爐燃燒不穩(wěn)造成大量投油，更嚴(yán)重的會造成鍋爐滅火、機(jī)組非計(jì)劃停運(yùn)。焦化廠一旦發(fā)生下煤堵塞，整個(gè)配煤比例就出現(xiàn)失調(diào)，嚴(yán)重時(shí)造成輸煤中斷。原煤倉堵煤問題成為一個(gè)行業(yè)性難題！
一、原煤倉堵塞的原因分析
1、原煤倉底部下料倉段的結(jié)構(gòu)型式
下料倉段的常用結(jié)構(gòu)型式有矩形截面斜錐式、圓錐式、矩形截面雙曲線式、圓形截面雙曲線式等。但各有特點(diǎn)：
矩型截面原煤倉斗壁四角附近原煤受“雙面摩擦”和擠壓的作用,易長期粘接在斗壁角落內(nèi),在同樣半頂角的情況下,較圓形截面原煤倉更易積煤。
錐型原煤倉（包括圓錐型和方錐型）沿煤的流動(dòng)方向流通截面積逐漸變小,擠壓力變大,煤粒與倉壁、煤粒之間的摩擦力也越來越大,促使煤沿壁面流動(dòng)的重力分力則不變,故隨著煤的流動(dòng),錐形原煤倉內(nèi)的等效流動(dòng)動(dòng)力越來越小。特別是在煤粒含水量較大、團(tuán)聚性很強(qiáng)的情況下，煤在倉體內(nèi)的流動(dòng)就更加困難，結(jié)拱堵塞的幾率就大大增加。
雙曲線型原煤倉隨著煤向出口的流動(dòng),斗壁的傾角加大,促使煤沿壁面流動(dòng)的重力分力逐漸變大,
重力對壁面的擠壓力分力逐漸變小,與錐型原煤倉相比,其等效流動(dòng)動(dòng)力隨煤的流動(dòng)下降較慢。從原理上來說，這種形式的原煤倉堵塞幾率相對較小。但在實(shí)踐中，當(dāng)煤的含水量增加到一定值（洗中煤更加突出），其堵塞的幾率會迅速增加。
2、原煤倉內(nèi)壁半頂角、截面收縮率
對于錐形原煤倉,倉壁半頂角越小,越利于煤粒流動(dòng)。對于雙曲線型原煤倉,截面收縮率越小,越利于煤粒流動(dòng)。 在原煤倉初設(shè)的時(shí)候，原煤倉的半頂角、面積收縮率是根據(jù)甲方提供的設(shè)計(jì)煤種確定的。在考慮倉體容積和投資的因素外，原煤倉防堵塞的因素也一并考慮。但是，當(dāng)項(xiàng)目建成投產(chǎn)以后，大部分電廠的煤質(zhì)根本無法保證，嚴(yán)重偏離設(shè)計(jì)煤中，再加上下雨、下雪、結(jié)凍等不可控的環(huán)境因素，原來設(shè)計(jì)不堵煤的煤倉開始頻繁堵煤。
原煤倉內(nèi)部煤的流動(dòng)狀態(tài)（漏斗流流動(dòng)、整體流動(dòng)）不僅決定于倉體的半頂角和面積收縮率，而且更取決于煤質(zhì)本身。在設(shè)計(jì)煤種情況下，原煤倉內(nèi)部煤的流動(dòng)成整體流流動(dòng)，但是在煤質(zhì)發(fā)生變化（水分增加、團(tuán)聚性強(qiáng)）后，原煤倉內(nèi)部煤的流動(dòng)就從整體流流動(dòng)狀態(tài)轉(zhuǎn)變成漏斗流流動(dòng)。而中心流原煤倉的堵塞幾率要比整體流原煤倉的堵塞幾率大得多。
3、原煤倉出口尺寸
在顆粒體運(yùn)動(dòng)學(xué)的理論表明，對于干顆粒，滿足不結(jié)拱的料倉開口度尺寸至少為顆粒特征尺寸的3 倍，而濕顆粒則要求料倉開口度至少為顆粒特征尺寸的4 倍。雖然料倉在設(shè)計(jì)上盡量考慮堵塞的因素而加以防止，但是，由于諸如原煤等物料來自不同的礦點(diǎn)，雜質(zhì)含量、粘度也不同，另外雨季時(shí)物料潮濕容易粘結(jié)，冬季寒冷容易凍結(jié)，特別是隨著煤中水分的增加，煤的團(tuán)聚性急劇增大，煤在原煤倉內(nèi)向下流動(dòng)的過程中受到倉壁的擠壓力越來越大，本來松散的顆粒被擠壓團(tuán)聚，特征尺寸變得很大，當(dāng)煤團(tuán)的特征尺寸達(dá)到一定的臨界值，堵塞就會發(fā)生。 另外，潮濕的煤在下料口內(nèi)倉壁上的沾污板結(jié)也使得下料口變得日益狹窄，堵塞的幾率隨之增加。
因此對于一個(gè)設(shè)計(jì)好的料倉來說，幾乎無法全天候防止物料堵塞的發(fā)生。
4、煤質(zhì)種類及成分
不同的煤種，其團(tuán)聚性不同。比如破碎后油頁巖團(tuán)聚性強(qiáng)、煙煤的團(tuán)聚性和吸水性較無煙煤強(qiáng)；石油焦本身由于有油，所以團(tuán)聚性弱。煤團(tuán)聚性的不同直接影響了原煤倉的堵煤狀況。 煤水分也是影響原煤倉堵煤的一個(gè)重要因素。在實(shí)際生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)煤的含水量(外在水分)達(dá)到8%時(shí)，有些設(shè)計(jì)不合理的原煤倉（矩形原煤倉、中心流原煤倉）就開始出現(xiàn)堵煤；當(dāng)煤的含水量達(dá)到10%時(shí)堵煤比較嚴(yán)重；當(dāng)煤的含水量達(dá)到12%時(shí)堵煤就相當(dāng)嚴(yán)重了。水分增加會增加煤的團(tuán)聚性。 煤的平均粒徑越小，細(xì)粉多，比表面積大，表面自由焓高，顆粒間的作用力大，內(nèi)力強(qiáng)，其宏觀表現(xiàn)即為煤的粘結(jié)性強(qiáng)，比如洗中煤。
二、原煤倉主要堵塞的位置
* 經(jīng)調(diào)查研究，原煤倉堵塞90%以上發(fā)生在下部原煤倉出口以上1-2m的范圍內(nèi)。
* 造成此段堵塞的主要原因：料倉卸料時(shí)，錐形倉內(nèi)物料在豎直方向膨脹、水平方向壓縮，應(yīng)力呈被動(dòng)塑性狀態(tài)，隨著料倉出口尺寸的減小，壓力越來越大，煤顆粒之間及煤與筒壁之間的摩擦力增大，煤顆粒之間發(fā)生團(tuán)聚，特征尺寸顯著增大，所以堵塞主要發(fā)生在此段。
三、現(xiàn)階段常用的原煤倉清堵措施
1、人力破堵
人力破堵通常包括通過捅煤孔捅煤、大錘敲擊堵煤部位、在易堵煤處倉外設(shè)置撞鐘式重錘等來破拱。
實(shí)施狀況：
A 耗費(fèi)人力、短時(shí)間無法疏通、效果有限；
B 對倉壁破壞大；
C 捅煤時(shí)大量原煤堆積在現(xiàn)場，造成嚴(yán)重的環(huán)境污染；
D 人員高空作業(yè)，存在安全隱患；
2、倉壁振打器
倉壁振打器的破堵原理和人工擊打相同,通過倉壁的震動(dòng)使粘接在倉壁上的煤逐漸脫離,以達(dá)到破堵目的。
實(shí)施狀況：
A 倉壁振打器必須在結(jié)拱的位置才能發(fā)揮其作用，因原煤倉的結(jié)拱、堵塞位置是不確定的，隨煤
質(zhì)等原因影響其位置不斷變化。如果振打器處于結(jié)拱位置上面時(shí)會使煤越振越密實(shí)。
B 振動(dòng)器易造成倉壁損壞，如倉壁震裂等。
3、空氣炮
空氣炮的工作介質(zhì)為壓縮空氣, 主要部件包括儲氣罐、電磁速關(guān)閥及控制系統(tǒng)等。當(dāng)速關(guān)閥快速
打開時(shí),空氣炮儲氣罐內(nèi)壓縮空氣受壓差作用而形成高速噴出的強(qiáng)烈氣流,高動(dòng)能空氣直接沖擊倉內(nèi)堵塞部位, 使煤粒重新在重力作用下流動(dòng)起來。
實(shí)施狀況：
A 空氣炮必須在結(jié)拱的位置才能發(fā)揮其作用，因原煤倉的結(jié)拱、堵塞位置不確定，隨煤質(zhì)等原因
影響位置不斷地變化。當(dāng)空氣炮如果處于結(jié)拱位置上面時(shí)會使煤越振越密實(shí)。
B 空氣炮與倉體內(nèi)壁連接位置的擋板增加壁面的摩擦系數(shù)，增加堵煤的概率。
C 如圖：滿身的空氣炮，倉壁依然被敲得傷痕累累。
4、疏松機(jī)
原煤倉疏松機(jī)通常由液壓泵站產(chǎn)生的機(jī)械能通過倉壁外側(cè)的液壓油缸，驅(qū)動(dòng)犁煤器在往復(fù)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)利用其犁煤葉片刮擦堵塞區(qū)的原煤，破壞其密實(shí)擠壓結(jié)構(gòu)，恢復(fù)煤的流動(dòng)。
實(shí)施狀況：
A 由于液壓缸的擋板和大量犁煤葉片的影響，使倉壁摩擦阻力增加，增加了蓬煤的概率，特別是在倉體的出口位置。
B 由于疏松機(jī)只能直線運(yùn)動(dòng)，而原煤倉下部易堵煤的位置，其角度通常發(fā)生改變，導(dǎo)致下部無法進(jìn)行清堵 。
C 液壓系統(tǒng)易出問題，造成系統(tǒng)無法運(yùn)行。
5. 內(nèi)倉壁上加不銹鋼或 PU板內(nèi)襯 ,通過內(nèi)襯特殊材料減小內(nèi)壁摩擦系數(shù), 是目前作為防堵的措施之一 。
實(shí)施狀況：
A 內(nèi)襯易脫落，造成倉壁不光滑，摩擦力增大，造成堵塞。
B PU襯板厚度一般30 左右，加內(nèi)襯后造成出煤口尺寸減小，造成堵塞。
C 倉壁加內(nèi)襯僅適用半頂角較小的倉體。半頂角較大的倉屬于中心流倉，壁面的物料不發(fā)生流動(dòng)，故其清堵效果不明顯。
6、其他減緩堵煤現(xiàn)象的措施
很多堵煤是由于煤的成分變化或者嚴(yán)寒地區(qū)低溫凍結(jié)引起的,通常采取如下措施來減緩堵煤現(xiàn)象的發(fā)生。
(1)加強(qiáng)入爐煤水分的控制
燃煤由于外在含水量高，或者季節(jié)性、地域性多雨等原因引起煤質(zhì)外在水分劇增，則會有很高的
粘性，極易發(fā)生堵煤。為了減小其外在水分的含量，可以在設(shè)計(jì)階段配置足夠的干煤棚容量；在運(yùn)行
階段保證有序堆放的前提下，盡可能加大干煤棚的實(shí)際存煤量，保證煤入爐前充分風(fēng)干。
(2)嚴(yán)寒地區(qū)做好輸煤系統(tǒng)及原煤倉間的采暖，從而防止燃煤的低溫凍結(jié)。
(3)另外，市場上還有大量的原煤倉清堵設(shè)備，也都不同程度地發(fā)揮著各自的作用。這里就不一一介紹
四、回轉(zhuǎn)壁式旋轉(zhuǎn)物料倉
為了解決原煤倉等物料倉在下料過程中發(fā)生的堵塞問題，北京天豪星火科技有限公司正式推介一種 “回轉(zhuǎn)壁式防堵物料倉”其ZhuanLi號：ZL200820147790.6（實(shí)用新型）；ZL200810140442（發(fā)明）。其主要作用是解決火力發(fā)電廠的原煤倉和其他用途的大型物料倉在下料過程中發(fā)生的堵塞問題。
該產(chǎn)品主要用于新建電廠原煤倉錐倉部分的整體設(shè)計(jì)和制造（與原煤倉筒倉配套）；用于運(yùn)行電廠原煤倉和其他用途的大型物料倉（特別是半頂角比較大，內(nèi)部為漏斗流為主的原煤倉）的防堵改造。
A.性能特點(diǎn)
1、倉體轉(zhuǎn)動(dòng),完全打破物料結(jié)拱時(shí)所形成的平衡；
2、安裝在煤倉下口的易堵段，此段清堵效果100%；
3、改變整個(gè)倉體內(nèi)部流動(dòng)狀態(tài)，使流動(dòng)狀態(tài)轉(zhuǎn)為整體流，倉體上部結(jié)拱的概率大大減小；
4、實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程、就地控制轉(zhuǎn)換?？墒謩?dòng)控制動(dòng)作，還可實(shí)現(xiàn)定時(shí)啟停；
5、連接部分采用進(jìn)口高強(qiáng)度、耐高溫柔性材質(zhì)制作；
6、密封設(shè)計(jì)采用成熟迷宮式技術(shù)，無灑漏現(xiàn)象，防止粉塵外溢，提高工況環(huán)境；
7、倉體采用懸掛式安裝方式，重力施加在吊臂上，密封口添加填充劑，密封口不易受損；
8、倉體采用12mm 的16Mn 鋼材料，符合現(xiàn)場要求；
9、清堵裝置采用特殊耐磨材料，堅(jiān)柔并濟(jì)，具有很好的硬度和柔韌性，耐磨性能強(qiáng)。
B、工作原理和結(jié)構(gòu)
1 將物料倉下料倉段由原來的一體倉體改為回轉(zhuǎn)倉體，安裝在回轉(zhuǎn)倉體壁內(nèi)的破拱清堵葉片與回轉(zhuǎn)倉體構(gòu)成一個(gè)相對運(yùn)動(dòng)體系，在這種相對運(yùn)動(dòng)過程中，物料在回轉(zhuǎn)倉體內(nèi)壁無法與倉壁之間形成穩(wěn)定的結(jié)拱，堵塞的基礎(chǔ)因素被及時(shí)破壞瓦解，從而達(dá)到較好地預(yù)防物料堵塞的目的，防堵效果顯著提高。
2 它由三部分組成：上部為固定倉（其上口與筒倉相連）；中部為回轉(zhuǎn)式倉；下部為固定倉（與給煤機(jī)入口相連）。其中回轉(zhuǎn)倉段處于整個(gè)物料倉的易堵段，是解決整個(gè)物料倉堵塞問題的關(guān)鍵部件。
3 回轉(zhuǎn)壁原煤倉防堵裝置利用大速比減速機(jī)通過齒輪傳動(dòng)，驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)錐倉繞原煤倉中心線轉(zhuǎn)動(dòng)，與倉內(nèi)安裝的防堵組件共同構(gòu)成一個(gè)特殊的防堵清堵體系。當(dāng)原煤倉發(fā)生堵塞時(shí)，回轉(zhuǎn)倉體開始轉(zhuǎn)動(dòng)，物料和倉壁發(fā)生相對運(yùn)動(dòng)，此時(shí)物料在倉壁內(nèi)側(cè)無法與倉壁形成穩(wěn)定的拱，發(fā)生堵塞的基礎(chǔ)被瓦解，拱坍塌堵塞消除，進(jìn)而保證整個(gè)物料倉物料呈整體流動(dòng)，從根本上解決原煤倉堵煤問題。