CN111232453A - 球形储煤仓智能防燃清堵装置 - Google Patents

球形储煤仓智能防燃清堵装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开球形储煤仓智能防燃清堵装置,属于火力发电厂供煤装置技术领域。该清堵装置包括球形储煤仓、氮气气源系统、助流系统、管路控制系统及电控线路系统;管路控制系统的管路走向与助流系统并列铺设。助流系统包括总助流管路、主助流管路、分助流管路及层助流管路;管路控制系统包括总控制管路、主控制管路及分控制管路;电控线路系统包括总控制电路、主控电路、分控制电路及层控制电路。本发明装置在球形储煤仓的V形落煤沟的两侧壁上加设助流管道及助流喷嘴,基本能够清除球形储煤仓的堵塞棚料和拱形搭桥棚料,有效地预防了煤料自燃事故的发生。

Description

球形储煤仓智能防燃清堵装置
技术领域:
本发明属于火力发电厂供煤装置技术领域,具体涉及一种球形储煤仓智能防燃清堵装置。
背景技术:
火力发电厂大多采用煤炭为主要燃料进行发电,大型火力发电厂每天需要几千或几万吨煤炭供发电机组燃烧发电,因而火力发电厂都建有大型储煤仓,多条供煤路径向各发电机组运送煤炭。发电厂的储煤仓型式多样,球形储煤仓为其中之一。球形储煤仓由于占地面积小,储量大,建筑用材少易于建造,而被大型发电厂采用。
球形储煤仓球径通常在60米以上,储煤量6万吨以上,由一条大型皮带机由球的顶部装料,球的下部设有5个或多个断面尺寸完全相同的落煤沟贯穿球体,每个落煤沟的断面为V形,其高度为8米左右。每个V形落煤沟的沟底设有卸煤槽,其宽度大约在1.9米左右,每个卸煤槽的下部都设有叶轮拨煤机,可将卸煤沟内的煤拨到设在下部的皮带机的运输带上,并将煤运至用煤点。
当前球形储煤仓在生产中时有发生堵煤、棚料事故,其堵煤点发生在V形落煤沟两侧面处,棚料地点发生在V形落煤沟的中部或中部偏上处。当堵塞或棚料事故发生后,采用向煤仓内注水方法,消除堵塞或棚料事故,注水法加大了煤的含水率,降低了煤的燃烧值,发电机组发电量降低,提高了发电成本,同时形成的煤浆水到处流淌污染了环境。由于煤仓容积很大存煤量多,长时间不用煤会自燃发生火灾能把煤仓烧毁,造成重大事故,为防止火灾发生,装有氮气管道,向煤仓内喷射氮气,但喷气点很少,喷气点很难与燃烧点耦合,灭火效率较低。
发明内容:
本发明针对现有技术中存在的上述问题,提出一种球形储煤仓智能防燃清堵装置。本发明装置能够解决球形煤仓堵塞和棚料问题。本发明球形储煤仓智能防燃清堵装置包括球形储煤仓、氮气气源系统、助流系统、管路控制系统及电控线路系统;管路控制系统的管路走向与助流系统并列铺设。
所述氮气气源系统包括氮气站1、第一手动球阀2、第一三通3、第一储气罐4、第二手动球阀5、控制气源压力表6、最低压力保持阀7、第二储气罐8、第三手动球阀9及助流气源压力表10;所述氮气站1通过第一手动球阀2连接第一三通3,第一三通3分别连接最低压力保持阀7及第一储气罐4,第一储气罐4通过第二手动球阀5连接总控制管路15;在第二手动球阀5与总控制管路15连接的管路上设有控制气源压力表6;所述最低压力保持阀7连接第二储气罐8,第二储气罐8通过第三手动球阀9连接总助流管路14,在第三手动球阀9与总助流管14连接的管路上设有助流气源压力表10。
所述助流系统包括总助流管路14、主助流管路、分助流管路及层助流管路30。所述总助流管路14分别连接主助流管路中的左路主助流管路33a及右路主助流管路33b;左路主助流管路33a及右路主助流管路33b分别连接所述分助流管路中的左路分助流管路36a及右路分助流管路36b。左路分助流管路36a及右路分助流管路36b位于所述球形储煤仓中的V形落煤沟的左右两侧。所述左路分助流管路36a及右路分助流管路36b分别与所述层助流管路30连接,每层所述层助流管路30都有六路通向所述V形落煤沟的内测,每层所述层助流管路30都接有六个气动助流防堵塞喷嘴。
所述管路控制系统包括总控制管路15、主控制管路及分控制管路;总控制管路15分别连接所述主控制管路中的左路主控制管路32a及右路主控制管路32b;所述左路主控制管路32a及右路主控制管路32b分别连接所述分控制管路中的左路分控制管路35a及右路分控制管路35b;左路主控制管路32a及右路主控制管路32b中均设有气动球阀20、气动执行器21及二位二通常闭式电磁阀22。
所述电控线路系统包括总控制电路16、主控电路、分控制电路、层控制电路54、总控制箱11、多芯信号电缆12、分线箱13、断煤无线信号接收器17、第一主电控箱18及第二电控箱23。所述总控制箱11通过多芯信号电缆12连接分线箱13,分线箱13通过电缆连接总控制电路16,总控制电路16分别连接第一主电控箱18及第二电控箱23,断煤无线信号接收器17与第一主电控箱18连接;第一主电控箱18通过电缆分别连接所述主控电路中的左路主控电路31a及右路主控电路31b,所述左路主控电路31a及右路主控电路31b位于所述球形储煤仓中的V形落煤沟的左右两侧。
所述左路主控电路31a连接所述分控制电路中的左路分控制电路34a,右路主控电路31b连接所述分控制电路中的右路分控制电路34b;所述左路分控制电路34a及右路分控制电路34b分别连接层控制电路54,层控制电路54通向每层气动电控执行器的电磁阀,用于控制电磁阀的关闭。
通过理论分析与技术论证,发生在球形储煤仓中的V形落煤沟两侧面处的堵塞粘壁棚料是由于煤料落在V形落煤沟侧面后下滑时会产生摩擦阻力,当下滑力小于摩擦阻力时就会发生粘壁棚料,当V形落煤沟的侧面倾角已定时,则摩擦阻力大小取决于摩擦系数的大小,摩擦系数越大则下滑阻力越大,越易产生堵塞棚料。发生在V形落煤沟中部的搭桥棚料是因为煤的内摩擦系数很大,煤性很粘,内聚力很大而引起的。
本发明装置能够解决上述棚料问题,该装置能够减小煤料与V形壁之间的摩擦系数,从而减小摩擦阻力,加大了下滑力,消除堵塞棚料;减小煤的内摩擦系数,从而减小煤的内聚力,消除搭桥拱状棚料。
本发明装置在V形落煤沟的两侧壁上加设助流管道及助流喷嘴,使助流喷嘴紧贴内壁向煤料与内壁中间喷射高压氮气,使煤料与内壁之间形成微小的缝隙,从而减小了摩擦系数。在射入氮气的同时,煤料与氮气接触随着氮气的扩散使煤松动,尽而降低了煤的内摩擦系数。
氮气为阻燃气体可预防煤料的自燃和消除煤料火灾。由于助流喷嘴的装设点含盖了球形煤仓的各个角落,起火点在仓内任何位置都能及时受到氮气的阻燃。大大提高了防燃灭灾的效果。本发明能够清除球形储煤仓的堵塞棚料和拱形搭桥棚料,有效地预防了煤料自燃事故的发生。
附图说明:
图1:为本发明球形储煤仓智能防燃清堵装置的原理示意图;
图2:为本发明清堵装置中的总管路及主管路铺设俯视示意图;
图3:为本发明装置中的球形储煤仓的结构示意图;
图4:为本发明球形储煤仓智能防燃清堵装置的横断面示意图;
图5:为本发明球形储煤仓智能防燃清堵装置中的左侧层助流系统示意图。
图中:1:氮气站;2:第一手动球阀;3、第一三通;4、第一储气罐;5:第二手动球阀;6:控制气源压力表;7:最低压力保持阀;8:第二储气罐;9:第三手动球阀;10:助流气源压力表;11:总控制箱;12:多芯信号电缆;13:分线箱;14:总助流管;15:总控制管路;16:总控制电路;17:断煤无线信号接收器;18:第一主电控箱;19:第一卸煤槽;20:气动球阀;21:第一气动执行器;22:二位二通常闭式电磁阀;23:第二主电控箱;24:第二卸煤槽;25:断煤无线信号发射器;26:叶轮拨煤机;27:气动蝶阀;28:第二气动执行器;29:气动助流防堵塞喷嘴;30:层助流管;31a:左路主控电路;31b:右路主控电路;32a:左路主控制管路;32b:右路主控制管路;33a:左路主助流管路;33b:右路主助流管路;34a:左路分电控线路;34b:右路分电控线路;35a:左路分控制管路;35b:右路分控制管路;36a:左路分助流管路;36b:右路分助流管路;37:第二三通;38:第三三通;39:第一四通;40:控制用软管;41:第二四通;42:上料皮带机;43:球仓入料口;44:球仓壁;45:人孔;46:第五落煤沟;47:第四落煤沟;48:皮带机;49:第三落煤沟;50:第二落煤沟;51:第一落煤沟;52:落煤沟左壁;53:落煤沟右壁;54:层控电路。
具体实施方式:
本发明提供的球形储煤仓智能防燃清堵装置包括球形储煤仓、氮气气源系统、助流系统、管路控制系统及电控线路系统。
所述氮气气源系统中的第一储气罐4、第二储气罐8,对球径65米、储煤量6万吨的球形储煤仓系统,用于助流的第二储气罐8的容积不低于48m3,压力不低于0.8MPa,用于控制的第一储气罐4的容积不低于12m3,压力不低于1.0Mpa,氮气气源系统中的最低压力保持阀7的压力调定在0.4MPa。氮气站1设置在球仓附近,第一手动球阀2为氮气气源总开关,第二手动球阀5为控制气源总开关,第三手动球阀9为助流气源总开关。
所述助流系统包括总助流管路14、主助流管路、分助流管路及层助流管路30;总助流管路14是由氮气站1通向煤仓的管路,其通径为Φ219mm;在总助流管路14与主助流管路的连接管路上设有气动球阀20;主助流管路是由总助流管路14的分支通向落煤沟的助流管,主助流管路的通径为Φ180mm,主助流管路的数量同落煤沟的数量相同。
分助流管路是由主助流管路分支通向V形落煤沟侧面的管路,其管路通径Φ125mm;层助流管路30是由分助流管路分支通向V形落煤沟的两侧分层的管路,其管路通径Φ125mm,在层助流管路上,每层都有6路通向V形落煤沟的内测,并接有6个气动助流防堵塞喷嘴,其喷嘴通径为Φ50mm,气动助流防堵塞喷嘴为专利产品(CN207361027U)。
层助流管路30上设有气动蝶阀27,用于控制喷嘴喷射,每层都装有一个蝶阀,连接分助流管路与层助流管路30。
所述管路控制系统包括总控制管路15、主控制管路及分控制管路;管路控制系统是为阀门气动执行器提供控制用气源,此系统中的总控制管路的通径Φ30mm,主控制管路的通径Φ25mm,分控制管路的通径Φ20mm,层控制管的通径Φ6.35mm,,层控制管之间设有控制用软管40,控制用软管40为通气软管,两端带有快速接头;管路控制系统的管路走向与助流系统并列铺设。
所述电控线路系统包括总控制电路16、主控电路、分控制电路、层控制电路54、总控制箱11、多芯信号电缆12、分线箱13、断煤无线信号接收器17、第一主电控箱18及第二主电控箱。
电控线路系统为阀门气动执行器提供控制信号的线路;总控制线路16由发电厂控制中心的用于清堵的总控制箱11通过多蕊信号电缆12通向设在球形仓的分线箱13,再通过多蕊电缆通向设在每个落煤沟入口处的第一主电控箱18及第二主电控箱23。第一主电控箱18及第二主电控箱23通过走线槽进入V形落煤沟的两侧面。
第一气动执行器21与总控制管路15连接,为气动双作用单电控常闭式;二位二通常闭式电磁阀22为主控气路总开关,连接总控制管路15与主控制管路;第二气动执行器28,为气动双作用单电控常闭式,设置在分控制管路上。第二三通37连接主控制管路与分控制管路;第三三通38连接主助流管路与分助流管路;第一四通39连接分控制管路与第二气动执行器28;第二四通41连接分助流管与层助流管30。
所述球形储煤仓见图2、图3所示,球形储煤仓主要由钢筋混凝土筑成的球体,球形储煤仓包括球仓壁44、人孔45,在球顶部设有球仓入料口43,可通过上料皮带机42向球仓内供料。球形煤仓球径通常在65米以上,在球仓内设有多个水平走向的落煤沟:第一落煤沟51、第二落煤沟50、第三落煤沟49、第四落煤沟47及第五落煤沟46,落煤沟横穿球体,在每个落煤沟的底部都设有卸煤槽,如图1所示:第一卸煤槽19、第二卸煤槽24;在每个卸煤槽下部都设有叶轮拨煤机26,叶轮拨煤机可将卸煤槽中的煤料拨入到设在下方的皮带机48的运输带上,可将煤运至用煤点。断煤无线信号发射器25安装在前后移动的叶轮拨煤机26上,借助于互联网发射信号,当发现拨煤机没有煤料拨下时,可将断煤位置信号发送到主控箱中,主控箱将自动发出控制信号启动断煤点处的清堵装置工作。
落煤沟横断面为V形,其高度为8米左右,落煤沟包括落煤沟左壁52、落煤沟右臂53组成,以氮气为气源的助流装置设置在落煤沟左壁52及落煤沟右臂53的V形壁上。

Claims (1)

1.球形储煤仓智能防燃清堵装置,其特征在于该清堵装置包括球形储煤仓、氮气气源系统、助流系统、管路控制系统及电控线路系统;所述管路控制系统的管路走向与所述助流系统并列铺设;所述氮气气源系统包括氮气站(1)、第一手动球阀(2)、第一三通(3)、第一储气罐(4)、第二手动球阀(5)、控制气源压力表(6)、最低压力保持阀(7)、第二储气罐(8)、第三手动球阀(9)及助流气源压力表(10);所述氮气站(1)通过所述第一手动球阀(2)连接所述第一三通(3),所述第一三通(3)分别连接所述最低压力保持阀(7)及所述第一储气罐(4),所述第一储气罐(4)通过所述第二手动球阀(5)连接总控制管路(15);在所述第二手动球阀(5)与所述总控制管路(15)连接的管路上设有所述控制气源压力表(6),所述最低压力保持阀(7)连接所述第二储气罐(8),所述第二储气罐(8)通过所述第三手动球阀(9)连接总助流管路(14),在所述第三手动球阀(9)与所述总助流管(14)连接的管路上设有所述助流气源压力表(10);所述助流系统包括所述总助流管路(14)、主助流管路、分助流管路及层助流管路(30),所述总助流管路(14)分别连接所述主助流管路中的左路主助流管路(33a)及右路主助流管路(33b),所述左路主助流管路(33a)及所述右路主助流管路(33b)分别连接所述分助流管路中的左路分助流管路(36a)及右路分助流管路(36b),所述左路分助流管路(36a)及所述右路分助流管路(36b)位于所述球形储煤仓中的V形落煤沟的左右两侧,所述左路分助流管路(36a)及右路分助流管路(36b)分别与所述层助流管路(30)连接,每层所述层助流管路(30)都有六路通向所述V形落煤沟的内测,每层所述层助流管路(30)都接有六个气动助流防堵塞喷嘴;所述管路控制系统包括所述总控制管路15、主控制管路及分控制管路,所述总控制管路(15)分别连接所述主控制管路中的左路主控制管路(32a)及右路主控制管路(32b),所述左路主控制管路(32a)及所述右路主控制管路(32b)分别连接所述分控制管路中的左路分控制管路(35a)及右路分控制管路(35b);所述电控线路系统包括总控制电路(16)、主控电路、分控制电路、层控制电路(54)、总控制箱(11)、多芯信号电缆(12)、分线箱(13)、断煤无线信号接收器(17)、第一主电控箱(18)及第二主电控箱(23),所述总控制箱(11)通过所述多芯信号电缆(12)连接所述分线箱(13),所述分线箱(13)通过电缆连接所述总控制电路(16),所述总控制电路(16)分别连接所述第一主电控箱(18)及所述第二电控箱(23),所述断煤无线信号接收器(17)与所述第一主电控箱(18)连接,所述第一主电控箱(18)通过电缆分别连接所述主控电路中的左路主控电路(31a)及右路主控电路(31b),所述左路主控电路(31a)及所述右路主控电路(31b)位于所述球形储煤仓中的V形落煤沟的左右两侧,所述左路主控电路(31a)连接所述分控制电路中的左路分控制电路(34a),所述右路主控电路31b连接所述分控制电路中的右路分控制电路(34b),所述左路分控制电路(34a)及所述右路分控制电路(34b)分别连接层控制电路(54),所述层控制电路(54)通向每层气动电控执行器的电磁阀,用于控制电磁阀的关闭。
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