旋风式清堵技术在焦化筒仓的应用

熊 燕，崔少华，汪 涛

(马钢股份公司炼焦总厂 安徽马鞍山 243000)

在中国南方雨季，外来煤的水分偏大会导致部分煤种在斗槽出口悬料、堵料，给准确配煤等生产带来了不利影响，过去马钢焦化南区采用空气炮[1]、北区采用仓壁震动装置[2]，时间长了，特别是雨季时如枣洗等煤种下煤就不理想，需要人工震动、清理，因此，我们探索、设计高效的旋风清堵系统，来满足生产的需要。

马钢股份炼焦总厂南区筒仓项目，按满足300万t焦炭产能设计，分两排布置，每排十个筒仓，共20个筒仓，最大贮煤能力20万t；根据马钢来煤情况，我们梳理仓体清堵国内现状，首次提出采用旋风清堵新技术[3]用于筒仓清堵，根据我厂外来煤炭情况，将筒仓清堵按三类别区分对待，每个类别采用一种清堵方案，使清堵装置达到最优化配置，清堵系统主要参数见表1，方案如下：

表1 系统主要参数

方案一：用来处理易堵煤仓

在煤仓下部每个双曲线段位置安装铺设4层环形气动助流装置，每层助流风管携带喷嘴数量为5个，呈螺旋状布置，每喷嘴相距2 m-3 m，6个筒仓总计96层、480个喷嘴。

另外在仓体圆筒段外部设1层环形助流风管，该层风管分8组，每组控制5个喷嘴，计40个喷嘴，间距约1.65 m，6个筒仓总计48层，只安装埋件，以便日后根据使用情况再决定安装旋风式助流清堵装置。

方案二：用来处理不易堵煤仓布置，按四组共8个筒仓进行布置

在煤仓下部每个双曲线段位置安装铺设4层环形气动助流装置，每层助流风管携带喷嘴数量为4个，呈螺旋状布置，每喷嘴相距2 m-3 m，八个筒仓总计128层、512个喷嘴。

方案三：用来处理正常下煤仓布置 按三组共6个筒仓进行布置

在煤仓下部每个双曲线段位置安3层环形气动助流装置设置，每层助流风管携带喷嘴数量为4个，呈螺旋状布置，每喷嘴相距2 m-3 m，6个筒仓总计72层，此模式只安装埋件，以便日后根据使用情况安装旋风式助流清堵装置。

本次共安装14个筒仓224层助流风管，992个喷嘴。

为保证双曲线段下煤顺畅，我们设置了厚度为40 mm的地砖，用金属镶嵌，确保煤炭长期稳定运行，在筒仓土建施工时，所有喷嘴都设有预埋件，预埋件为不锈钢构件，埋件不得进筒仓内部见图1。

图1 喷嘴及安装示意图

助流喷嘴技术特点：

1.为伸缩防堵喷嘴，采用耐磨不锈钢制造，作业时，喷嘴在压力作用下，自动伸入仓内侧，喷嘴以螺旋线轨迹布点，周向布置，喷嘴紧贴仓壁，沿螺旋角向下喷射，可形成旋风气流和自下向上逐层疏通内仓壁；

2.喷嘴的喷气时间，喷气时间间隔，循环周期、均可调节，单次清堵循环时间在20秒左右，单个筒仓布置喷嘴数量大约是空气炮数量的三倍，储气罐容积比最大空气炮容积大几十倍，因而可在很短的时间内，实现多次通、断气，出现多个冲量高峰，使仓内物料产生脉动振荡，可防止气洞的产生；

3.根据不同种煤炭性质，区别设置助流喷嘴层数，解决问题针对性强；

4.与空气炮相比，管道、喷嘴处于常压状态，维护量少。

5.控制系统采用西门子PLC控制系统，实现手动/自动、本地/远程控制并实时监控，气动助流清堵系统主要由气源系统、主管路系统、气动控制管路系统、气动助流系统、电气控制系统组成。旋喷结束，喷嘴回缩原位置，与生产连锁运行，实现自动化、无人化。

不足：喷嘴、助流管道等均采用不锈钢管，一次投资比碳钢材质要贵，与空气炮等震动下煤相比，配置高、投资多。