CN105731081A - 气刀旋切式下落煤管清堵装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种气刀旋切式下落煤管清堵装置，属于火力发电厂输煤技术领域。该清堵装置包括下落煤管总成、气源系统、助流系统、信号采集系统及控制系统；气源系统包括发电厂供气管路、作为气源总阀门的第一手动球阀、逆止阀、最低压力保持阀、进气管、储气罐以及作为出气总阀门的第一电控气动蝶阀；助流系统包括总控制管路、主控制管路、总助流管路、主助流管路、分助流管路、第二电控气动蝶阀、环形助流管路、助流喷嘴、作为电动气源开关的电磁阀及第二电控气动执行器；主助流管路纵向设置在下落煤管的管体上，环形助流管路中分别设有助流喷嘴。本发明具有结构简单、振动小、操作方便、自动化程度高、成本低及清堵快速彻底等特点。

Description

气刀旋切式下落煤管清堵装置

技术领域：

本发明属于火力发电厂输煤技术领域，涉及原煤仓落煤管堵塞疏通的装置，尤其涉及一种气刀旋切式下落煤管清堵装置。

背景技术：

在火力发电厂锅炉系统中，制粉设备的正常运转是锅炉正常燃烧的关键，而供煤的正常与否是直接影响制粉系统的关键，是保证锅炉稳定燃烧的关键。因而在锅炉正常运转过程中，双曲线原煤仓正常供料是至关重要的。但在实际供煤过程中，由于煤的灰粉高，粘度大，时有杂物混入，特别是在雨季原煤含水率很高，湿度很大，加大了原煤同煤仓壁之间的摩擦力，原煤不能靠自重流向出料口进入给煤机，造成堵塞棚料，又由于煤湿度很大，造成煤的内摩擦系数增加，内聚力加大，造成拱状棚料，出料口悬空，造成滞留或断流，导致进入磨煤机的煤量不稳定，影响磨煤机以及后续设备的运行，进一步造成锅炉燃烧不稳，机组减负荷，降低锅炉的安全经济运行效率。

中国专利CN104773478A提供的旋风式火力发电厂煤仓清堵设备及使用方法，此方法克服了空气炮及振动锤清堵法在清堵过程中，由于不知堵塞点的具体位置，当放炮点或振动点不在堵塞点位置放炮或振动时，而产生更加严重的堵塞，克服了机械旋切刀清堵法及旋转煤仓清堵法只能清除一小段煤仓的堵塞，但是该方法在清堵段以上和以下的部位发生堵塞时而无能为力，清堵范围较小，另外该方法都有机械传动件，易磨损易漏料，并且存在清堵不彻底、自身易堵料、维修工作量大等问题。中国专利CN104773478A提供的旋风式火力发电厂煤仓清堵设备及使用方法只解决了输煤系统中给煤机以上部位的煤仓堵塞问题，而在给煤机以下至磨煤机的下落煤管部位，也经常出现堵塞，解决下落煤管的堵塞，是当前急需解决的技术问题。当前处理下落煤管的堵塞所采用的方法也是空气炮或振动锤，其存在的弊端与上述煤仓清堵相同。

发明内容：

本发明针对现有技术存在上述问题，提供一种气刀旋切式下落煤管清堵装置，从而能从根本上彻底解决由于各种原因引起的下落煤管堵煤故障，保证磨煤机正常运转，同时也是对中国专利CN104773478A的补充和完善，使发电机组供煤系统由煤仓经给煤机，下落煤管到磨煤机、输煤全程得到有效的清堵。

本发明是在详尽分析了下落煤管堵塞棚料发生的原因，下落煤管发生堵塞的主要原因是煤的内摩擦阻力很大，下落煤管虽然是垂直放置，没有自重压在管壁上，但落煤管直径相对较小，煤在管内下滑运动中当流量增大时会产生很大侧压力，压在管壁上，而生产煤同管壁之间的摩擦阻力，此阻力是产生拱状棚料的基础阻力，再加上煤自身的内聚力很大，因而在落煤管内产生的是拱状棚料。本发明的破拱原理是：向下落煤管内喷射高压气流，使该气流沿着管壁高速旋转，形成旋切式气刀，此气刀可刮切管壁上煤料使之煤同管壁暂短分离，清除拱状棚料的基础阻力。在高压气流旋转的同时基于旋风原理，管内周边的气压要高于管内中心气压，因而周边的气流会向管中心流动，形成翻转向上的上升气流，此气流可产生轴向的剪切力，此剪切力可有效的破除管内的棚料拱。本发明与旋风式清堵不同的是通过改变结构参数和工作参数加大上升气流的剪切力，加大了破拱的力度。

本发明所提供的一种气刀旋切式下落煤管清堵装置包括下落煤管总成17、气源系统、助流系统、信号采集系统及控制系统；所述下落煤管总成17包括给煤机出口落料斗29、闸门30、下落煤管31及可调联接节33，所述下落煤管总成17位于给煤机28出料口的下部；所述气源系统包括发电厂供气管路1、作为气源总阀门的第一手动球阀2、逆止阀3、最低压力保持阀4、进气管路5、储气罐10以及作为助流总阀门的第一电控气动蝶阀7,所述第一电控气动蝶阀7与第一电控气动执行器6连接；所述气源系统的压缩空气由所述发电厂供气管路1经所述第一手动球阀2接入助流系统后分成二路，一路依次经所述逆止阀3及最低压力保持阀4进入所述储气罐10，再经总助流管路11、第二手动球阀9及所述第一电控气动蝶阀7进入主助流管路12；另一路依次经第四手动球阀27、气源处理三联件25及电磁阀23进入主控制管路13。

所述助流系统包括总控制管路26、主控制管路13、总助流管路11、主助流管路12、分助流管路14、第二电控气动蝶阀15、环形助流管路18、助流喷嘴20、作为电控气源开关的电磁阀23、第一带发讯装置的压力表8、第二带发讯装置的压力表24及第二电控气动执行器16；所述第二带发讯装置的压力表24设置在所述总控制管路26上，所述第一带发讯装置的压力表8设置在所述总助流管路11上，所述第二电控气动执行器16、第二电控气动蝶阀15设置在分助流管路14上。

所述主助流管路12纵向设置在所述下落煤管31的管体上，所述主助流管路12向所述分助流管路14输送助流用气，分助流管路14通过所述第二电控气动蝶阀15向所述环形助流管路18及助流喷嘴20供气；所述环形助流管路18共设有四组，所述环形助流管路18的一组通过支架固定在给煤机出口落煤斗29的上部外壁上，所述环形助流管路18的另外三组均布在下落煤管31的外壁上，所述环形助流管路18中分别设有所述助流喷嘴20，每组所述环形助流管路18中均布四个所述助流喷嘴20，所述助流喷嘴20通过螺钉固定在喷嘴座上，所述喷嘴座焊接在所述下落煤管管壁22上，所述助流喷嘴20的一端通过所述下落煤管管壁22上设置的通孔通向所述下落煤管31的管体内，所述助流喷嘴20的另一端通过软接头与环形助流管路18相连；环形助流管路18的一端装有可拆卸的闷盖21,环形助流管路18的另一端装有第三手动球阀19。

所述信号采集系统包括落煤信号传感器32，所述落煤信号传感器32设置在所述下落煤管31进入磨煤机34的入口处，所述落煤信号传感器32通过信号线与所述控制系统连接；所述控制系统包括电控箱35，电控箱35固定在给煤机28的控制箱的右侧，所述电控箱35同发电厂原有控制系统并网，能够实现手动、自动，现场、远程控制及传输功能。

本发明同现有清堵设备如人工敲打、空气炮、振动锤等方法相比较，具有结构简单、振动小、操作简单方便、自动化程度高、成本低清堵快速彻底以及安全环保等技术特点，是目前最好的下落煤管清堵装置之一。

附图说明：

图1：本发明气刀旋切式下落煤管清堵装置管路系统示意图；

图2：本发明气刀旋切式下落煤管清堵装置结构示意图。

图中：1：发电厂供气管路；2：第一手动球阀；3：逆止阀；4：最低压力保持阀；5：进气管路；6：第一电控气动执行器；7：第一电控气动蝶阀；8：第一带发讯装置的压力表；9：第二手动球阀；10：储气罐；11：总助流管路；12：主助流管路；13：主控制管路；14：分助流管路；15：第二电控气动蝶阀；16：第二电控气动执行器；17：下落煤管总成；18：环形助流管路；19：第三手动球阀；20：助流喷嘴；21：闷盖；22：下落煤管管壁；23：电磁阀；24：第二带发讯装置的压力表；25：气源处理三联件；26：总控制管路；27：第四手动球阀；28：给煤机；29：煤机出口落料斗；30：闸门；31：下落煤管；32：落煤信号传感器；33：可调联接节；34：磨煤机；35：电控箱。

具体实施方式：

如图1及图2所示：发电厂供气管路1，是作为本发明的总供气源，来自发电厂的总压缩空气站，其总供气量不低于40M³/min，压力不低于0.6Mpa。第一手动球阀2，作为本装置的手动总气源开关，其通径为20mm，下接三通接头，一路通向控制气路中的第四手动球阀27，另一路通向助流系统的逆止阀3，逆止阀3是防止助流系统中储气罐10的气流倒灌。最低压力保持阀4是供气网的保护装置，是将助流系统同供气网隔开，当助流系统在瞬间大量用气时，压力下降不影响气网压力波动，保证气网其它用气点用气安全，最低压力保持阀4的开启压力设置在0.4Mpa。

进气管路5经三通接头向储气罐10供气，储气罐的排气管并联经总助流管路11、第二手动球阀9及第一带发讯装置的压力表8通向第一电控气动蝶阀7，第一电控气动执行器6固连在第一电控气动蝶阀7上，第一电控气动蝶阀7是作为助流系统的总电控气动气源总阀门。主助流管路12的通径50mm，是沿着下落煤管纵向布置在落煤管的管体上，向各层分助流管路14供气，并向各层的第二电控气动蝶阀15供气，各层的(共四层)第二电控气动蝶阀15向各自的环形助流管路18及其各自的助流喷嘴20供气，(每层设4四个喷嘴)共16个喷嘴。第二电控气动蝶阀15的通径为50mm，环形助流管路18的通径50mm，助流喷嘴喷气口的面积要低于环形助流管路18的通径面积的1/4，其目的是保证助流喷嘴20能有较高的喷气速度。环形管路18，通过支架固定在落煤管的外壁上，助流喷嘴20通过软接头同环形管路18相联接，助流喷嘴20通过螺钉固定在喷嘴座上，喷嘴座焊接在下落煤管管壁22上，助流喷嘴20的一端通过下落煤管管壁22上设置的通孔通向下落煤管31的管体内，助流喷嘴20的另一端同环形助流管路18相联。环形助流管路18的一端装有可拆卸的闷盖21，环形助流管路18的另一端装有第三手动球阀19。助流喷嘴20的过流面积低于所述环形助流管路18的过流面积的1/4，所述助流喷嘴20与水平面之间形成的喷射角为25°-30°，使气流紧贴落煤管内壁顺时针喷射。

第四手动球阀27为气控系统的总手动阀门，通过总控制管路26、气源处理三联件25、第二带发讯装置的气压表24及电磁阀23同主控制管路13相联接组成控制管路系统，其管路走向随助流管系并列布置，控制管路通径20mm。主控制管路13有四路通向各自蝶阀用的第二电控气动执行器16，下落煤管总成17位于给煤机28的出料口下部，下落煤管总成17包括给煤机出口落料斗29、闸门30、下落煤管31及可调联接节33，下落煤管总成17的底部插入磨煤机34中。

信号采集系统设置在下落煤管31进入磨煤机34的入口处，当落煤管断煤时，首选要确定给煤机是否断煤，当给煤机没发断煤信号，而落煤管发出断煤信号，说明是落煤堵塞，此信号才能控制落煤管清堵系统工作。当给煤机发出断煤信号，虽然落煤管也断煤，但落煤不启动清堵装置。本发明控制箱同发电厂原有控制系统并网，可实现手动、自动，现场、远程控制及传输功能。

Claims (2)

1.气刀旋切式下落煤管清堵装置，其特征在于该清堵设备包括下落煤管总成(17)、气源系统、助流系统、信号采集系统及控制系统；所述下落煤管总成(17)包括给煤机出口落料斗(29)、闸门(30)、下落煤管(31)及可调联接节(33)，所述下落煤管总成(17)位于给煤机(28)出料口的下部；所述气源系统包括发电厂供气管路(1)、作为气源总阀门的第一手动球阀(2)、逆止阀(3)、最低压力保持阀(4)、进气管路(5)、储气罐(10)以及作为助流总阀门的第一电控气动蝶阀(7),所述第一电控气动蝶阀(7)与第一电控气动执行器(6)连接；所述气源系统的压缩空气由所述发电厂供气管路(1)经所述第一手动球阀(2)接入助流系统后分成二路，一路依次经所述逆止阀(3)及最低压力保持阀(4)进入所述储气罐(10)，再经总助流管路(11)、第二手动球阀(9)及所述第一电控气动蝶阀(7)进入主助流管路(12)；另一路依次经第四手动球阀(27)、气源处理三联件(25)及电磁阀(23)进入主控制管路(13)；所述助流系统包括总控制管路(26)、主控制管路(13)、总助流管路(11)、主助流管路(12)、分助流管路(14)、第二电控气动蝶阀(15)、环形助流管路(18)、助流喷嘴(20)、作为电控气源开关的所述电磁阀(23)、第一带发讯装置的压力表(8)、第二带发讯装置的压力表(24)及第二电控气动执行器(16)；所述第二带发讯装置的压力表(24)设置在所述总控制管路(26)上，所述第一带发讯装置的压力表(8)设置在所述总助流管路(11)上，所述第二电控气动执行器(16)、第二电控气动蝶阀(15)设置在分助流管路(14)上；所述主助流管路(12)纵向设置在所述下落煤管(31)的管体上，所述主助流管路(12)向所述分助流管路(14)输送助流用气，所述分助流管路(14)通过所述第二电控气动蝶阀(15)向所述环形助流管路(18)及所述助流喷嘴(20)供气；所述环形助流管路(18)共设有四组，所述环形助流管路(18)的一组通过支架固定在所述给煤机出口落料斗(29)的上部外壁上，所述环形助流管路(18)的另外三组均布在所述下落煤管(31)的外壁上，所述环形助流管路(18)中设有所述助流喷嘴(20)，每组所述环形助流管路(18)中均布四个所述助流喷嘴(20)，所述助流喷嘴(20)通过螺钉固定在喷嘴座上，所述喷嘴座焊接在所述下落煤管管壁(22)上，所述助流喷嘴(20)的一端通过所述下落煤管管壁(22)上设置的通孔通向所述下落煤管(31)的管体内，所述助流喷嘴(20)的另一端通过软接头与所述环形助流管路(18)相连，所述环形助流管路(18)的一端装有可拆卸的闷盖(21),所述环形助流管路(18)的另一端装有第三手动球阀(19)；所述信号采集系统包括落煤信号传感器(32)，所述落煤信号传感器(32)设置在所述下落煤管(31)进入磨煤机(34)的入口处，所述落煤信号传感器(32)通过信号线与所述控制系统连接；所述控制系统包括电控箱(35)，所述电控箱(35)固定在所述给煤机(28)的控制箱的右侧，所述电控箱(35)同发电厂原有控制系统并网，能够实现手动、自动，现场、远程控制及传输功能。

2.根据权利要求1所述一种气刀旋切式下落煤管清堵装置，其特征在于所述助流喷嘴(20)的过流面积低于所述环形助流管路(18)的过流面积的1/4，所述助流喷嘴(20)与水平面之间形成的喷射角为25°-30°，使气流紧贴落煤管内壁顺时针喷射。