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：
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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。
技术实现要素：
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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。
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。
技术总结