筒仓卸煤设备活化给煤机与带式给煤机的应用

 付丽明

 （煤炭工业太原设计研究院，山西  太原  030001）

摘要：针对我国电厂、煤炭及煤化工企业储煤筒仓下所用活化给煤机与带式给煤机卸煤设备，从应用及技术方面进行了比较及分析，阐述了筒仓下选用活化给煤机卸煤设备的优势。

关键词：活化给煤机；带式给煤机；筒仓 中图分类号：TD562. +1  

0  引言

 随着中国经济的飞速发展，各行各业的用电量也不断加大，煤炭作为火力发电的主要资源，对煤炭的需求量越来越大，因此各种储煤方式应运而生。当今我国火力发电厂和煤矿企业所用的储煤方式主要有储煤场、筒仓等。储煤场应环保要求必须封闭，封闭的常用方式为钢结构储煤棚，但钢结构的腐蚀和维护给企业带来了不必要的损失；混凝土筒仓建成后维护量小，并且较储煤场占地少，同时，筒仓储煤有混煤的作用，使得筒仓成为火力发电厂、煤矿企业、煤化工企业储煤的一种主要方式。国内针对筒仓下的卸煤设备种类很多，主要有K型往复式给煤机、振动给煤机、带式给煤机和活化给煤机等。由于K型往复式给煤机、振动给煤机和带式给煤机有相似的外形尺寸和安装形式，以及K型往复式给煤机、振动给煤机能耗高和噪声太大，市场份额较小等原因，因此本文仅以当前国内主要使用的带式给煤机与活化给煤机卸煤设备进行比较、分析，并对筒仓卸煤设备进行选型。

1  活化给煤机及其应用

1.1  活化给煤机

 活化给煤机是一种将给料功能和活化物料功能有机地组合成一体的高效节能、环保型设备，适用于筒仓和储煤场，能将煤炭经筒仓或储煤场均匀地装载到运输机上或其他筛选储存装置中。工作时，活化给煤机与储煤筒仓落煤口密封连接，其内部采用拱形或楔形出料板与筒仓漏斗内的物料直接接触，利用亚共振双质体振动原理，将振动高效地传递给顶部的物料，并产生很大的激振力给振动设备主体，结合特别设计的曲线槽，确保了物料的自由下落，即使是黏度较高的煤种也能顺利出煤，保证不发生堵塞。活化给煤机上口采用大于2.5 m的方形大开口，可提高流通面积；下口沿带式输送机方向尽量放大，以利于给煤机均匀给料，纵向采用对中下料，防止对布料设备造成侧向冲击。

 活化给煤机的振动系统主要采用亚共振模型原理设计，工作时振动电机（振动源）带动激振架，然后再推动激振弹簧带动给煤机本体的输料箱振动，这样利用活化给煤机较小的振动源通过两级放大和反馈产生的较大激振力驱动给煤机本体的输料箱振动，获取需要的振幅。活化给煤机的出料量（出力）可无极连续调整，调整简单可靠。给煤机通过自配的变频器调节振动电机的转速，实现激振力的大小调节，从而实现了远程或就地在线无极调整给煤机的出料量（出力）。活化给煤机也可以通过机械的方法就地调整振动电机两边的偏心块夹角，从而调整电机的激振力实现无级调整给煤机的出力，使出煤量从最小到100%出力之间在线任意调节。

1.2  活化给煤机的应用

 活化给煤机密封好、无漏煤，并且其独特的设计可保证在停止下料或是突然断电时仓内物料自动锁死，停止下滑，实现自锁功能，而无需另设闸门。同等型号设备人料粒度的大小决定了生产能力的大小，目前国内活化给煤机的现场使用效果较差，达不到设计出力的要求，其主要原因是由于国内煤的粒度达不到设计要求，设计出煤粒度往往与实际出煤粒度存在很大差距，故导致在活化给煤机选型时型号较大，造成了经济与能耗的不必要浪费。若煤炭生产企业能严格按照设计粒度生产，活化给煤机就能很好地达到设计出力能力。

 筒仓采用活化给煤机的系统布置如图1所示。安装活化给煤机的筒仓漏斗口尺寸较大，根据市场了解，标准设备最大人料口约为3.8 m×3.8 m，在漏斗斜面倾角相同的条件下，大大地提高了筒仓的容积率。从图1的布置形式可看出，该设备与带式输送机对中下料，避免了带式输送机的跑偏现象。因为活化给煤机的独特结构设计，与带式给煤机及其他给煤机相比较，可以大大降低设备的安装高度和安装难度，节省昂贵的土建费用。

2带式给煤机及其应用

2.1  带式给煤机

 带式给煤机是针对大型高产高效矿井生产系统流量大的特点而研制的给煤设备，是在K型往复式给煤机的基础上，将往复式给料结构改为带式输送结构，从而将给料运动由滑动摩擦变为滚动摩擦，摩擦因数大为降低，使得电力消耗也显著降低；给料方式由间断给料变为连续给料，且给料量连续可变，使给料系统更能满足高效、节能、环保的要求。

2.2  带式给煤机的应用

 筒仓采用带式给煤机的系统布置如图2所示。安装带式给煤机的筒仓漏斗根据煤的粒度要求必须设计不同的倾角才能实现卸煤的要求，漏斗倾角一般设计为450～600，煤的粒度越小倾角越大，煤种是末煤时，漏斗倾角设计为600。因带式给煤机的人料口较小，一般为方形口(最大约1.6 m×1.6 m)或矩形口（最大约1.8 m×1.7 m），导致筒仓中混凝土漏斗下料口较小，这样就大大地降低了筒仓的容积率。由于筒仓内部容煤量的减小，因此相同密度煤种要达到同等储煤量的要求就必须加高筒仓的仓体高度，仓体高度的增加导致了上仓带式输送机栈桥角度变大或带式输送机栈桥长度延长，这些变化一方面增加了建设的费用和筒仓及栈桥土建的投资，另一方面，仓体高度的增加，导致了入筒仓的带式输送机倾角变大，给输煤系统工艺也带来了不利的影响，同时也增大了该带式输送机驱动电机的功率。

3筒仓采用活化给煤机与带式给煤机的比较

3.1  技术方面的比较

3.1.1煤流性

 采用活化给煤机卸煤时，机主体与顶部煤堆或煤仓有机地连接在一起，卸料出料板的振动高效地转递给顶部的物料，使物料变得蓬松，让筒仓内的物料流动性增强，这样就不宜易发生堵煤、蓬煤的情况，即使是褐煤或其他较黏煤质也能顺利出煤。

 采用带式给煤机卸煤时，筒仓内物料没有外力的作用，主要通过混凝土斜面使物料靠自重自然流动到卸料口卸料，筒仓内的物料流动性差，这样就容易发生堵煤、蓬煤的情况。

3.1.2筒仓容积率

 对于一个直径为Ф21 m的筒仓，内设计4个600倾角的混凝土斜面锥型漏斗土建结构，在要求同样出煤能力的条件下，采用活化给煤机与采用带式给煤机相比较，一方面，活化给煤机的设备高度较带式给煤机低，可降低筒仓漏斗口与带式输送机带面的高度，增加筒仓容量；另一方面，活化给煤机的入料口较带式给煤机大，减小了混凝土漏斗的垂直高度，使筒仓储煤直段增加，也增加了筒仓的容量。

3.2  综合投资方面的比较

3.2.1  土建方面的投资

 在满足设备同样出料能力和相同储煤量的条件下，筒仓采用活化给煤机时由于设备安装高度较小和入料口较大，可有效地节省空间增加筒仓直段。反之，采用带式给煤机要满足上述同样条件，必须加高筒仓的高度，这样就加大了筒仓土建的投资。

3.2.2设备方面的投资

 要求设备出料能力相同的情况下，活化给煤机和带式给煤机的投资相差不多，但带式给煤机带面因物料及杂物的不确定，现场经常出现磨损断带的情况，维修和备品、备件的采购给企业带来了一定的经济损失。

 综合以上两个方面的情况，在满足同等储量的条件下，筒仓采用活化给煤机卸煤设备要比采用带式给煤机卸煤设备综合投资（包括土建、桩基、设备、设备安装等投资）要低。

4  总结

 通过以上对活化给煤机与带式给煤机分析、比较，采用活化给煤机能较好地保证筒仓将来运行不堵煤、不蓬煤，能保证输煤系统稳定顺利运行。考虑到筒仓土建的施工与造价，在筒仓仓体同等高度下，应尽量增加筒仓的容量，选用活化给煤机卸煤设备入料口较带式给煤机大，再加之本身设备安装高度较低，大大地降低了混凝土漏斗的高度，增加了筒仓的直段，有效地增大了筒仓的容量。