[发明专利]防止原煤仓堵煤的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及煤电生产领域，尤其是一种防止原煤仓堵煤的方法及装置。

背景技术

目前，火力发电需要通过给煤机进行送煤。原煤仓和给煤机是重要的组成构件，它的结构是上部为圆柱体，下部为圆锥，如图3所示；在工作过程中，煤粉块靠重力下落，造成煤粉块在落煤管内流动，煤粉块下落过程中，我们将原煤仓内流动着的煤粉块看作两个部分，中间层和周界层。我们将圆柱体和圆锥体转折点标记为a点，圆锥体和给煤机落煤处转折点标记为b点。煤粉块运动过程中速度方向受结构影响而改变的地方在a、b两点位置。原煤仓内煤粉块下落过程中势能降低，转化为动能，在圆柱体内，煤粉块只有垂直向下的动量，经过a点位置状态发生改变，沿着壁面运行，产生V1方向的动量，越向下运动，势能转换越大，动能越大，在b点的速度V2越大，煤粉块经过b点时，状态再次发生改变，水平方向的动量被消耗，V2分解水平方向的速度矢量为V2x，垂直方向的速度矢量为V2y，经过给煤机落煤管下降管时，很大部分动能转化为煤粉块的内能及热能。煤粉块在b点位置的水平方向动量mV_2x最大，消耗的水平方向的动量越大，需要的反冲量越大（ft=mv），故在b点位置煤粉块受到的挤压力最大。煤粉块受到挤压以后，由于煤质含水量较小（2010年盘南电厂全年平均煤质全水份含量为8.0%，2011年平均煤质全水份含量为8.7%）,煤粉块间隙较大，间隙中含有大量的空气，当受到严重挤压时，空气大量排出，形成局部真空，受到压力差的影响，煤粉块受到的挤压力（垂直壁面）极大。造成煤粉块的摩擦阻力f=nf_n增大，当切应力小于摩擦阻力时，煤层就停止流动，紧紧的粘在原煤仓壁面上，形成煤粉块粘壁现象。粘壁煤粉块水份逐渐流失，结块凝固，加剧了粘壁效果，粘壁层逐渐增厚，导致给煤机落煤管通流面积逐渐减小，流通阻力急剧增加，直至落煤管堵塞，从而造成给煤机断煤。火电厂原煤仓堵煤是一个世界性难题，受多方面的影响，大多数火电厂的煤源紧缺，造成了煤源都达不到理想的干燥度。常态思维都是想办法提高煤源的干燥度。针对给煤机断煤问题，国内也研发了很多设备，如更换原煤仓、更换不锈钢衬板、采用仪用气干燥法、增加空气锤、增加振打器、增加疏松机等一系列方法，都达不到理想效果，有些研发项目针对目前的煤源形势，甚至还起到了反作用效果。

发明内容

本发明的目的是：提供一种防止原煤仓堵煤的方法及装置，它能有效避免原煤仓的内壁上煤粉结块凝固的情况发生，以克服现有技术的不足。

本发明是这样实现的：防止原煤仓堵煤的方法，在给煤机运行过程中，将水源引入原煤仓内，并在原煤仓的内壁上形成水膜，以防止了煤粉在原煤仓的内壁上结块凝固的情况发生。

每个原煤仓的内水膜的用水量为0.05t/h。

水膜式原煤仓，包括原煤仓，在原煤仓上部的内壁上设有均匀分布的喷嘴，喷嘴的喷水方向与原煤仓仓壁的方向一致，所有的喷嘴均连接到进水管上。

在进水管上设有排污口。在长时间使用后，可通过排污口清理进水管。

要想达到煤粉块不粘壁，就要尽量排出周界煤层间隙中的所有空气。但是，如果整个原煤仓煤粉块湿透以后，又带来以下困难：1、增加了给煤机运行负担；2、受磨煤机出口温度的限制，减少了磨煤机的出力；3、增加了水源浪费；4、锅炉送进大量的水源后，水需要的气化潜热越大，对煤耗有一定的影响。

为了实现把周界煤层湿透，而又不影响中间层的煤粉块的湿度的目标，光靠水管无法做到。因此，本发明通过设置喷嘴，使喷嘴的喷水方向与原煤仓仓壁的方向一致，使水源在原煤仓的内壁上形成水膜；由于煤粉块在原煤仓一直处于下落过程，配合此喷嘴设计，实现了水膜不湿透中间煤层的目的，极大的减少了水膜的消耗量。

有了喷嘴的设计，只湿透周界层煤粉的想法可以实现，现在需要确定水膜水量问题。经实际现场反复试验，只要有1cm的煤层湿透，我们便达到了煤粉块不粘壁的目的，水膜水量计算方法如下：

由于给煤机在一定负荷下，给煤量K不变，导致所有原煤仓各个部位的煤粉流量一定，由此可以得出每台原煤仓水膜截面处的煤粉流量为K。

水膜管安装处原煤仓截面积S=πR2；

除需要湿透煤层外的中心层面积为S’=πr2；

湿透煤层与截面煤层的比例u=（S-S’)/S=（πR2-πr2）/πR2=（R2-r2）/R2；

给煤机的给煤量为K，则：