输煤系统作为火电辅助系统的一个重要组成部分，为锅炉提供充足、合格的燃料。其安全运行与否将直接影响火电的生产质量和稳定性。因此，保证输煤系统中各个节点的安全运行，合理布置输煤系统，对工业生产起到了极大的促进作用。

电厂输煤系统是从卸煤装置起直至将燃料输送至锅炉房整个生产工艺流程。其中主要包含了卸煤、堆取煤、运煤、碎煤、储煤、上煤等环节。下图为某火电厂输煤系统示意图：

某火电厂输煤系统示意图

接下来，将阐述电厂行业中整个输煤系统中各个输煤装置：

1. 转运站（曲线落煤管），2. 螺旋卸煤机，3. 堆取料机，4. 犁煤器，5. 筒仓，6. 漏斗

基于EDEM离散元仿真技术的解决方案，从而说明电厂行业中输煤系统的整体解决方案。

1. 转运站（曲线落煤管）

曲线落煤管作为输煤系统重要组成部分，在传统设计中具有很大的局限性，极易出现故障。

基于EDEM离散元仿真技术，根据不同物料特性及设备结构，对电厂中曲线落煤管的磨损、皮带跑偏、洒料、挂料、堵塞、扬尘等常见问题进行分析。以下为原始方案及优化方案的整体效果仿真图：

曲线落煤管原始方案整体效果仿真图

曲线落煤管优化方案整体效果仿真图

2. 螺旋卸煤机

根据场地不同，具有不同的卸料装置。常见的卸煤装置有翻车机、螺旋卸煤机、卸船机、抓斗以及铲车等结构，将煤倒入至卸煤沟之后通过给煤机将煤输送至下一级设备中。

现以螺旋卸煤机为例在EDEM中进行仿真，根据设备不同结构参数，对磨损、取料量等常见问题进行分析。

螺旋卸煤机在EDEMBulkSim下的仿真模拟

3. 堆取料机

由于电厂的来料方式并不是连续性的，为了保证可以持续为锅炉供燃料，则起到存储作用的料场就必不可少。在料场中，常见的堆取料机主要有斗轮堆取料机、门式堆取料机，也有部分场合也有运用铲车装置。

现以斗轮堆取料机为例在EDEM中进行仿真，根据不同物料特性及设备结构、参数等，对磨损、皮带跑偏、洒料、受力、变形，运量等常见问题进行分析。

斗轮堆取料机在EDEM中的仿真模拟

4. 犁煤器

犁煤器是采用可变槽角托辊升降结构，可以最大限度地满足卸料器在卸料及不卸料两种工况下的要求。常见的类型可分成了单侧犁煤器和双侧犁煤器。

直线型犁煤器具有制造、安装简单的优点，可实现卸料的功能。但是，物料过于分散、且沿着直线，有向后运动的惯性，会向后继续运行，即容易导致洒料和扬尘的问题。曲线型犁煤器则可以很好避免了直线型所存在的问题，并且有效地降低了物料在犁刀的磨损量。

在EDEM中进行模拟仿真，根据不同结构，对磨损、效率等常见问题进行分析。

犁煤器在EDEM中的仿真模拟

5. 筒仓

筒仓卸料前后受重力、颗粒与颗粒之间的摩擦、颗粒与壁面之间的摩擦、筒仓几何结构、颗粒形状等综合因素影响。颗粒物料在筒仓内的流动情况十分复杂，甚至会出现堵塞不流动的情况。

基于EDEM仿真技术，模拟筒仓内堆料、卸料过程进行分析，保证筒仓能够承受满仓时物料对其的作用力，不出现塑性变形、开裂等状况，且能够流畅地进行卸料。

筒仓在EDEM和有限元联合的仿真模拟

6. 漏斗

漏斗是中间储仓式电厂的特点，用以储存从煤场输送过来的煤。从漏斗出来的煤被送到磨煤机磨成煤粉后，大部分电厂直接用风吹入炉膛内进行燃烧，有些中小容量电厂会把煤粉送回煤粉斗储存，使用时再用送粉机把煤粉再送入炉膛。

落煤斗的形状对物料的堆积状态和滑动出料有影响。一个不合理的落煤斗，会让物料在某一位置产生持续的压力，当遇到非常粘稠的物料时，物料安息角非常大，容易导致物料在下落过程中动力不足，从而出现板结，甚至堵塞的风险。

在EDEM中进行模拟仿真，根据不同结构，对磨损、卸料、堆积等常见问题进行分析。

漏斗在EDEMBulkSim下的仿真模拟

通过EDEM离散元仿真软件模拟实际项目运行过程，快速识别和分析出原始项目中出现的问题及原因，利用软件强大的后处理分析工具对问题进行可视化和数值化分析，为结构优化和解决项目实际问题提供了有力的数据支持。

EDEM离散元仿真技术对电厂转运系统从设计开始节约成本，从生产开始降低能耗，为建设节约型、可持续发展的绿色电厂提供技术支持。

随着物料输送系统复杂程度的提高，准确预测系统运行情况的能力显得尤为重要。通过仿真试验来预测系统的运行情况，不仅能够快速而经济地开发出系统产品，而且还能提高系统产品的可靠性。 EDEM离散元软件还可以与其他CAE软件进行联合仿真，从而实现了更加复杂工况的模拟以及更完善的数据支撑和评估。