浅谈空气炮在煤仓上的应用
原煤仓下煤不畅及防堵煤技术分析
摘要：原煤仓堵煤是燃煤电厂在运行过程中常见但难以解决的难题,为此总结了原煤仓堵煤的原因，并对多种原煤仓防堵煤技术进行了分析,希望能够帮助受原煤仓堵煤困扰的同行找到有针对性的解决措施。
关键词：原煤仓堵煤；防堵煤技术；煤质特性；结构设计O引言在燃煤电厂运行过程中，原煤仓堵煤是较为常见的问题。
主要的堵煤现象包括原煤仓内煤搭拱、粘壁、结块等，造成原煤仓内的煤无法受重力作用自然下滑，导致下煤中断，发生断煤情况。
原煤仓堵煤轻则引起煤仓内有效容积下降，形成“鼠洞”，引发给煤机断煤，导致上煤时间间隔缩短，输煤系统运行频繁，并使得锅炉运行工况波动大，环保指标难以控制等；重则引发多台给煤机同时断煤，造成锅炉非计划降低出力、锅炉灭火等。
1 原煤仓堵煤的原因原煤仓发生堵煤的位置主要在下部煤斗、给煤机落煤管处等，堵煤现象主要有原煤搭桥、粘壁、板结等。
原煤仓堵煤主要由3个方面原因造成：（1）煤质特性；（2）原煤仓结构设计不合理；（3）原煤仓内壁的摩擦系数高。
1.1 煤质特性原煤的物理特性中，外水分、灰分、颗粒度3个参数决定了煤的黏性，外水分越大、灰分越大、煤粒越细时，煤的团聚能力越强，越容易发生粘结，原煤仓越容易发生堵塞。
为降低生产成本，大多数电厂通常会采购成本较低的劣质煤，甚至掺烧污泥等，虽可提高利润，但原煤水分高、黏度大，会使原煤仓频繁堵煤，对安全生产造成威胁。
1.2 原煤仓结构原煤仓大部分设计是呈上口大、下口小的结构，原煤靠在原煤仓内的自身重力向下流动，在流动过程中，原煤仓内壁会给原煤提供向上的摩擦力，原煤之间互相挤压，容易咬合、板结，因此原煤仓设计不合理容易造成堵煤，譬如原煤仓设计倾角低于70。
、原煤仓内壁收缩率过大、给煤机入口落煤管段设计尺寸较小、上下煤斗过渡段设计不合理等，均易引发原煤仓堵煤。
当原煤在原煤仓中向下运动时，原煤仓内壁会对原煤形成向上的摩擦力，原煤仓下部截面积逐渐变小，垂直作用在原煤运动面上的正向压力逐渐增大，摩擦力则越大，当摩擦力增大至一定程度时，原煤会粘附在仓壁上，形成搭拱、“鼠洞”等现象，进而造成原煤仓堵煤。
空气炮在解决快速定量装车煤仓堵塞中的应用
总第214期2021年第2期机械管理开发MECHANICAL MANAGEMENT AND DEVELOPMENTTotal214No.2,2021父皿DOI:10.1砧25/l4-1134/th.2021.02.124空气炮在解决快速定量装车煤仓堵塞中的应用嘟杰(山西兰花能源集运有限公司，山西晋城048400)摘要：分析了煤仓堵塞的原因，基于空气炮在清除煤仓堵塞中的意义，提出了空气炮在清除煤仓堵塞中的具体应用措施，包括强化操纵控制力度、提升操作的规范性和做好空气炮的选型和布置工作。
分析认为，应用空气炮清除煤仓应遵循具体的操作要求和标准，确保在合理清除煤仓堵塞的同时，注意各种事项开展，进而加快煤仓堵塞的清除速度。
关键词：空气炮清除煤仓堵塞应用中图分类号:TD529.1文献标识码：A文章编号：1003-773X(2021)02-0290-021煤仓堵塞的原因目前在煤仓实际应用的过程中,堵塞问题较多，主要涉及到卡塞问题、结拱问题和黏壁问题。
首先，对于卡塞问题而言，发生的原因就是在煤仓超限制卸入煤块，在漏口周围的区域卡塞，由于卡塞的煤块体积很大，相互之间也会出现卡咬的现象，会形成较为稳定的外壳，导致煤仓出现堵塞的现象。
其次，结拱问题发生的原因很多，一般情况下就是原煤处于高度压实状态的时候会出现结拱的问题，多发生于断面很小的漏口位置，也可能会出现在垂直仓的下部分区域、煤仓坡度变化幅度较大的区域,如果不能被及时清除，也会导致煤仓出现堵塞的问题。
最后，黏壁问题的发生原因，就是煤炭中的水分含量较高，很容易聚集在漏口的位置,在煤炭压实之后,会和仓壁紧密黏结，最后出现黏壁的问题。
除此之外，煤炭中的水分含量快速增加,也会诱发煤仓堵塞的问题，是因为在水分增加之后,煤炭的黏结性会有所提升，流动性也会随之减小，相互黏结贴附在漏口区域或是仓口区域，从而岀现煤仓堵塞的现象〔日。
2空气炮在清除煤仓堵塞中的作用在清除煤仓堵塞的工作中，采用空气炮具有一定的价值，主要因为空气炮能够有效预防、清除煤仓料仓部分、料斗部分、水泥预热器窑道部分等，还能够有效清除黏壁部分、拱起部分等⑶,能够加快煤仓堵塞清除的速度,提升整体的处理工作效果。
运用空气炮防煤仓堵塞方法理论探析
运用空气炮防煤仓堵塞方法理论探析单位：雁南矿机运队作者：田利日期：2010.3.20运用空气炮防煤仓堵塞方法理论探析作者：田利摘要：煤仓堵塞时采用炸药崩仓存在着危险性大、处理速度慢等缺点，为降低安全生产事故几率，加快生产进程，本人结合雁南矿安全生产实际情况，提出采用空气炮处理煤仓堵塞。
针对煤在仓内流动的两种主要状态，进行了仓内物料的受力分析，介绍了空气炮在煤仓防堵中的有效应用；同时还分析了空气炮的工作原理，提出了空气炮的安装过程。
关键词：炸药煤仓堵塞空气炮一、前言雁南矿主井煤仓由于煤质水分大、仓内滞留起拱等原因，经常发生煤仓堵塞，堵塞后采用炸药爆炸的方法，不仅给安全带来极大的隐患，也严重地影响煤矿正常生产。
要改善煤仓内原煤的流动性，以安全、节能、迅速的方法破除煤仓起拱、堵塞、粘仓，保持生产过程的连续性，就必须设置先进、理想的破拱助流装置。
空气炮是以突然喷出的压缩气体的强烈气流，以超过一马赫(音速)的速度直接冲入贮存散体物料的闭塞故障区，这种突然释放的膨胀冲击波，克服了物料静摩擦，使容器内的物料又一次恢复流动．它是利用空气动力原理，工作介质为空气，由差压装置和可实现自动控制的快速排气阀、瞬间将空气压力能转变成空气射流动力能，可以产生强大的冲击力，具有结构简单、冲击力大、安全、节能、自动控制、操作简单、不损伤仓斗等优点，是目前最理想的破拱助流装置，同时也能更有效地促进安全生产。
二、煤仓堵塞的原因分析要想搞清楚煤仓堵塞的原因，就必须先了解煤在仓中的流动原理。
煤在仓内的流动是由它自身的重力引起的，其运动状态主要有两种：1、整体流(图1(a))整个仓内的物料同时从各自的位置流向卸料口，称整体流，这是仓内物料流动最理想的状态。
2、管状流(图1(b，c，d))在煤仓中心部位有相当于卸料口大小的物料呈柱状向卸料口运动，其他区域是处于停滞状态。
这种状态使煤仓有效容积相对减少，同时增加煤仓卸料时物料的粘结、起拱，形成煤仓堵塞。
空气炮——精选推荐
空气炮空气炮000商品描述：【空气炮的用途】空气炮（又叫空气助流器或清堵器）是防止和消除各种类型的料仓、料斗、管道分叉处及矿山溜井、溜坡物料起拱堵塞现场专用装置。
对钢铁、混凝土和木塑制成的仓斗均可使用，它广泛用于煤炭、冶金、化工、火电、水泥等行业。
对拥有料仓、料斗、管道和矿山溜井的厂矿企业，它代替了人工捅捣、压风喷吹、炸药爆破、机械振动、滑板等一些陈旧的不安全且耗资大的破拱助流的办法，不仅降低了劳动强度确保了安全生产，而且给企业带来了可观的经济效益。
该产品爆破冲击能量大，无公害，无污染，是目前世界上最先进、最经济、最理想、最环保、最安全的破拱助流设备。
空气炮是以突然喷出的压缩气体的强烈气流，以超过一马赫（音速）的速度直接冲入贮存散体物料的闭塞故障区，这种突然释放的膨胀冲击波，克服了物料静磨擦，使容器内的物料又一次恢复流动，它是利用空气动力原理，工作介质为空气，由一差压装置和可实现自动控制的快速排气阀、瞬间将空气压力能转变成空气射流动力能，可以产生强大的冲击力，是一种清洁、无污染、低耗能的理想清堵吹灰设备。
空气炮具有结构简单、使用安全方便，冲击力大、安全、节能、自动控制、操作简单、不损伤仓斗等基本特点，是目前最理想的破拱助流装置。
该产品分为A、B、C三个系列，多种型号，产品经过多次技术改造，可在1300度高温下正常工作。
它具有噪音低，能量大，操作简单，不损伤仓斗管道基体等特点，是目前最理想的破拱助流装置，是仓斗堵塞的克星！【空气炮特点】一、新型表面处理空气炮本公司生产的空气炮采用全新镀锌工艺：整机空气炮在进行新型镀锌处理后可以有效防止炮体生锈并且能延长寿命，同时由于选择了合理镀锌工艺参数，本公司的新型镀锌空气炮可以有效防止储运过程中产品表面的碰撞和划伤。
二、新型蓖冷机空气炮本公司本着用户至上的原则针对水泥预热器、热电厂、钢铁厂内的烧结炉等高温环境特殊场所开发新型的耐高温活塞 - 气缸系统：将气缸改为高性能不锈钢材料制作，活塞也经过重新选材和相应热处理可以使空气炮在1000度的高温下正常工作。
破拱器在煤矿煤仓的应用及常见故障分析处理
故障原因 ： 向润安装有误 ； 密封圈漏气 ； ①单 ② ③器腔 内有水 或
其使用优 点 ： 静音动作 ， ① 噪音低 ， 无污染 ； 无泄露 设计 ， 有效利 用能量 ； 不会压缩煤仓内原煤 ； ②最低 限的维护保养 ： 简单移动部件、 无马达、 无轴承 、 无需润滑 ； 强而有力的喷爆力 ， 有效范 围广 ； 喷爆 ③
可靠、 检修方便即可。安装时应尽量设法减 少排气管气流 阻力 ， 以减 少能耗。 其排气 口应朝下 ， 以防器 口进入污水 、 杂物而影响效果。 破拱
原煤等物料的闭塞故障区 ， 这种突然释放的膨胀冲击波 ， 克服 了物料 静摩擦 ， 使容器内的物料又一次恢复流动。 ２破拱器特点
用。
４ 常 见 故 障 与处 理 ４１ 破 拱 器 不 能 充气 ．
０ 引 言
煤矿企业的地面、 井下、 洗煤厂等都有煤仓。 煤仓因湿煤 、 大块较 器体上的放水塞也应向下 ， 能最大 限度地放出器体 内的水 分。 多矸 石 煤而 在 内部 起拱 接 连 或 因煤仓 内煤 长 时 间 未放 积 压 滞 结在 ～ ３３ 操 作 系统 ． 起， 形成不能流动 闭塞故障区， 煤仓下 口给煤机放不 出煤 ， 俗称滞眼。 破 拱 器 的操 作 十 分 灵 活 ， 采 用 手 动 、 动 单 个控 制 ： 时 自动 可 气 定 这个问题也 困扰煤矿企业生产 ， 传统处理 方法 ： 人工捅捣 ， 压水喷冲， 放炮等控制方法。操作时先打开手动球阀 ， 气体便 自动进入器体 ， 需 炸药爆炸 ， 机械震动等。其效果差、 不安全 。破拱器（ 又叫空气炮和清 要 放炮 时 ， 一 下 起 动 按 纽 ， 按 给换 向 阀一 个 气信 号 。 破 拱器 即通 过 排 堵器） 就是防止和消除各种类型煤仓的煤起拱、 仓、 眼等现象的 粘 堵 气口喷出强大冲击气流 ， 能量释放后 自动恢复充气状态 ， 随时可完成 专用装置。使用时爆破冲击能量大 ， 危害 ， 无 无污染 ， 降低 了劳动强 第 二个 工 作 循环 。 度， 确保 了安全生产 ， 目前一种经济、 是 理想、 安全 的防堵 眼设备。 ３４ 注 童事 项 ． １破拱器工作原理 破拱器全部安装完毕后 ， 经认真检查 ， 问题再 向破拱器充气 ， 无 破拱器就是以煤矿管路供风 的空气为介质 ， 利用空气动力原理 ， 并进行密封检查 ， 合格后可进行放空炮试验 ， 试验时可先用较低的压 其 内部 的差 压 装置 和 可 实 现 自动 控 制 的 快 速排 气 阀 ，瞬 间将 空 气压 力试放 ， 问题再逐 步升至最高工作压 力， 无 安全合格后可正式投入使 力能转 变成空气射流动力能，产生强烈气流突然直 接冲入贮存散体
空气炮介绍
空气炮介绍一、概述：空气炮（别名：破拱器,清堵器)是防止和消除各种类型料仓、料斗、管道分叉处的物料起拱、料仓堵塞、粘壁、滞留等现象的专用装置，适用于各种钢制、混凝土以及其它材料制成的筒式料仓、料斗、管道和平底堆料。
空气炮广泛应用于火力发电厂、煤矿及井下煤仓、洗煤厂、水泥厂、混凝土加工厂、铸造厂、化肥厂、焦化厂、煤气厂、化工厂、铝厂、碱厂、钢铁厂、矿山、码头、食品、粮食、饲料加工厂、锅炉、制药厂等重要贮运散装物料的场合。
（两当招金使用现场）二、空气炮原理空气炮是以突然喷出的压缩气体的强烈气流，以超过一马赫(音速)的速度直接冲入贮存散体物料的闭塞故障区，这种突然释放的膨胀冲击波，克服了物料静摩擦，使容器内的物料又一次恢复流动．它是利用空气动力原理，工作介质为空气，由一差压装置和可实现自动控制的快速排气阀、瞬间将空气压力能转变成空气射流动力能，可以产生强大的冲击力，是一种清洁、无污染、低耗能的理想清堵吹灰设备。
空气炮具有结构简单、使用安全方便，冲击力大、安全、节能、自动控制、操作简单，不损伤仓斗等基本优点，是目前最理想的破拱助流装置。
空气炮组件作为桶仓、管道内物料清堵的有力设备，空气炮的动作需要相关组件的联合动作，主要包括：空气炮本体（含喷气组件），三通电磁阀、空气炮控制器、空气炮喷吹管等组成。
1、三通电磁阀：三通常开电磁阀用来自动启动空气炮；2、空气炮控制器：一个带有时序设定的微控制器，用来控制空气炮动作间隔或控制多个空气炮的动作顺序；3、空气炮喷吹管：针对空气炮在破坏物料架桥后，物料沿桶壁下滑的情况（会导致粘附或脏污桶壁）；4、空气管路配件：为保证空气炮良好工作及延长使用寿命，应使用空气滤清器、调压阀、油雾器；5、空气管路止回阀：预防因充气管路问题而使气压降低；6、安装固定用配件：当料桶本体的强度不足以支撑空气炮重量时，需对空气炮采用有效捆绑和固定；7、安全钢索；8、手动球阀：两通手动球阀用于控制供气管路总气源。
矿用空气炮工作原理
矿用空气炮工作原理
矿用空气炮是一种利用压缩空气产生的高压气流来进行爆破破坏的装置。
它的工作原理如下：
1. 压缩空气生成：矿用空气炮内部设有一个压缩机，利用机械或电动的方式将周围空气进行压缩，将压缩机生成的压缩空气储存在压缩气缸中。
2. 检测和点火：当需要进行爆破作业时，通过一个电气控制系统，向矿用空气炮提供点火信号。
此时，点火装置将火花引发点火药或引爆药，点燃爆炸混合物。
3. 压缩空气排放：点燃炸药后，产生的爆炸气体形成高压气流，将压缩空气推动气缸活塞向前移动，并将压缩空气快速排放出气缸。
4. 气流推动工作物体：压缩空气排放出气缸时，通过喷射口将高速气流释放到工作物体所在的位置。
气流的高速运动能够产生巨大的冲击力和振动，从而实现破坏或分离工作物体的目的。
总之，矿用空气炮通过压缩空气并点燃炸药，产生高压气流来进行爆破作业。
空气炮工作原理和应用介绍
排放过程中，根据重力 原理搬运物料
如需推动物料经过水平 距离，高冲量的排放力 是必须的。
通常使用吹管。有时也 会用到扇型喷嘴。
轻的/蓬松的/多孔的物料
采用高冲量的排放， 阻止物料吸收能量。
通常需要多台空气炮。 一般使用吹管。
沿墙清扫
冲击空气以其初始速度在其发散前推开物料, 物料推开的 距离取决于初始速度和空气数量.
沿墙清扫 3
放完一炮后, 新的堆积又形成了, 如果一炮不能把物料推开足够距离, 堆积就会变得越来越厚. 我们绝对需要能够作用足够距离的空气炮, 这意味着空气峰值冲击力越大越好 否则我们需要更多的炮.
许多因素对其产生作用，比如 :
➢ 厚度 ➢ 形状 ➢ 湿度 ➢ 密度 ➢ 压力
剪力 (1)
同样方法, 红色和蓝色2个样 品平放在面板上。
使面板倾斜一个角度A，将导 致上面的蓝色样品滑动，这 个角度A就是内部摩擦力角度。
A
拱型
坡度陡与坡度平相比，产生拱形的情况要小。
料仓和煤仓内的散装物料堆积
为什么对于空气炮来说, 峰值冲击力 大小非常重要, 因为峰值冲击力的大 小不仅影响到可以冲开多坚固的堵塞 物, 还影响到作用的范围.下面用沿墙 吹扫的效果做一说明.
沿墙清扫1
空气炮出口遇到第一层物料. 我们需要一定速度的空气推开这层物料.推开这层物料的难易程度取决于物
料特性和状况. 一般来说这层物料还是容易解决
如果没有压力使活塞关闭, 储气罐内的空 气力量促使活塞后退，打开排放口。
储存空气通过排放口变成强大气 流，喷入目标容器。
循环排放。
重复…
排放力
空气炮的排放性能
时间
排放力顶峰
浅析原煤仓下料口堵塞原因及处理措施
浅析原煤仓下料口堵塞原因及处理措施作者：王乐（君正化工水泥分厂）摘要：在日常工业生产中，包括原煤、矿石粉等颗粒性物料储存仓的使用十分普及，其作用不可低估。
但是，在储存仓出料的过程中往往会有物料堵塞现象的发生，严重影响设备的正常工作。
关键词：原煤仓，下料口，堵塞，清堵1、引言大型火力发电厂都配置直吹式制粉系统的原煤仓以及焦化厂煤塔，所以一旦发生下煤堵塞，发电机组就要被迫紧急降出力甩负荷，甚至出现锅炉燃烧不稳造成大量投油，更严重的会造成锅炉灭火、机组非计划停运。
水泥厂一旦发生下煤堵塞，容易造成输煤中断，继而影响整个系统的正常运行。
原煤仓堵煤问题成为一个行业性难题！2、原煤仓堵塞的原因分析（1）原煤仓底部下料仓段的结构型式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。
但各有特点：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。
（2）原煤仓内壁半顶角、截面收缩率对于锥形原煤仓,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。
在原煤仓初设的时候，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。
煤仓空气炮DCS控制改造及优化
技术创新优秀成果报告煤仓空气炮DCS控制改造及优化目录一、系统概况二、空气炮原设计存在问题三、改造及优化四、改造后的成效煤仓空气炮DCS控制改造及优化一、系统概况我公司煤仓空气炮的原设计为就地手动控制。
机组试运期间，由于不能及时操作、空气炮振打迟延，造成给煤机因断煤多次发生跳闸。
后经改造实现DCS远方控制，并通过多次逻辑优化后，有效解决了原设计存在的弊端，提升了锅炉燃烧的稳定性。
发电厂煤仓空气炮是解决给煤机落煤管堵煤、防止给煤机断煤跳闸的主要辅助设备，其作用是通过压缩空气对煤仓下部的锥形落煤筒进行冲击振打，以保证煤仓原煤顺利下滑、给煤机稳定运行，进而保证锅炉稳定燃烧。
山西王曲发电公司通过对煤仓空气炮实施DCS控制改造，并结合运行中存在的实际问题进行多次逻辑修改完善后，有效解决了原设计就地手动操作存在的问题和弊端。
二、空气炮原设计存在问题我公司煤仓空气炮原设计采用就地手动控制的方式，每台机组17米给煤机平台安装一个空气炮就地控制箱，当给煤机断煤信号发出时，由运行人员通过就地操作相应按钮启动空气炮进行振打，以解决给煤机断煤的问题。
从2006年机组试运到2008年期间，多次因断煤时不能及时启动空气炮，导致煤仓堵煤严重，给煤机频繁跳闸，严重影响了锅炉的稳定燃烧和试运工作的顺利进展。
结合两年期间存在的实际问题，技术人员分析认为煤仓空气炮采用就地手动控制的主要弊端：一是增加了工作量。
因给煤机台数多，操作频繁，有时甚至需要专人专职现场操作，大大增加了运行人员的工作量；二是存在安全隐患。
13米控制室与17米给煤机操作平台的手动控制箱距离较远﹑在断煤信号发出时，由于操作不及时或太频繁，造成空气炮振打迟延或将落煤筒内煤砸实，导致给煤机皮带断煤跳闸或给煤机变频器过载跳闸，影响锅炉燃烧的稳定性，危机机组的安全稳定运行。
三、改造及优化（一）改造方案针对存在的问题，对空气炮整体改造方案以及相关逻辑进行设计。
改造方案中，每台给煤机设置1组空气炮逻辑（详见图1，以B给煤机为例，其他给煤机逻辑图与B给煤机逻辑图相同），来控制该给煤机的三台空气炮。