摘要：

本文介绍了我公司输煤系统概况、简介国内同行业循环流化床锅炉燃煤破碎系统的现状及存在的主要问题，同时介绍了我公司原燃煤制备系统存在的主要问题，并且比较详细地阐述了改造后我公司燃煤破碎系统的设备选型及设计思想。最后给出了改造后燃煤颗粒级配抽样测量比例数据和节能经济效益评估。本文可作为同行业设计改造时参考。

关键词：循环流化床锅炉燃煤粒度燃煤破碎系统破碎机滚轴筛振动筛

1.前言:

循环流化床锅炉是近年来，国内各中小火力发电厂，普遍采用的锅型之一。然而，为循环流化床锅炉配套的燃煤破碎设备还没有真正定型，还处于探索阶段。为此，研制、选型新型燃煤破碎设备及进行系统合理设计是非常急需解决的问题，同时也是解决我公司输煤系统瓶颈问题的所在。本文着重从这两个方面进行了论述。仅供参考。

2.国内同行业循环流化床锅炉燃煤破碎系统的现状

经过考察国内同行业循环流化床锅炉燃煤破碎系统设备工艺布置主要采取两种方式结构。一是粗破碎机、筛分设备和细破碎机布置结构形式，二是粗破碎机和细破碎机布置结构形式。前一种形式是多年来普遍采用的形式，而后一种形式是近年来采取的形式之一。该细破碎机多采用可逆齿板结构。应用比较好的是进口设备，而国产此型设备大多运行不正常，出现齿板间隙调整困难。当板锤和齿板磨损一定程度后再次调整齿板间隙时，间隙过小，出现齿板打落现象，间隙过大，煤粒度超标。煤湿度大时，齿板挂煤破碎效果明显下降。吉林市东关热电厂和吉林燃料乙醇有限责任公司的细破碎机就经常出现此类现象。大连香海电厂采用粗破碎机（环锤式，出力：200t/h，出料粒度：≤30mm，筒仓前安装）和细破碎机（环锤式，出力：400t/h，出料粒度：≤10mm，篦条板经过改造），没有筛分设备。经常出现堵煤现象。总之，适合皮带满负荷370t/h运行的破碎系统设备运行都不太理想。

3.我公司原燃煤破碎系统存在的主要问题

我公司于2002年8月建成投产了新的燃煤破碎系统。原输煤系统工艺流程方框图如图1-图2所示。该系统存在的主要问题是：

3.1.入厂煤(粒度:≤300mm)经过一级环锤式粗破碎机(出料粒度:≤30mm,设备出力:400t/h)破碎后直接进入二级可逆锤式细破碎机(出料粒度:≤3mm,设备出力400t/h)进行二次破碎。一级破碎后合格煤也参与了二级破碎。消耗了大量的能量。最主要的是当煤湿度相对多一点或皮带给煤量超过200t/h时，二级锤式细破碎机就出现篦条堵煤。造成该破碎机液力偶合器击穿漏油。几乎几天内就出现一次液力偶合器击穿漏油。保证不了皮带满负荷经济运行。八个月供暖期内，几乎没有使用该破碎机。全部使用一级环锤式粗破碎机。严重影响了锅炉的正常燃烧。气力输渣系统也无法投入使用。使用了大量人力推渣。

3.2.二级锤式细破碎机篦条筛板间隙调大后，煤粒度没有多大变化。

3.3.二级锤式细破碎机板锤磨损后，篦条筛板间隙将无法向小调整（篦条筛板和板锤旋转圆周是同心圆，没有夹角，形成不了碾压煤粒作用）。造成煤在破碎机内部循环无法破碎直至堵塞。

3.4.二级锤式细破碎机入口落煤管为喇叭口方型管，中部落煤管尺寸为700×700mm。煤流下落后，大部分集中在破碎机中部破碎，两侧板锤破碎的任务量负担比较小。由于入料煤布料不均，出现堵煤和板锤磨损不均。还出现破碎机振动。

3.5.环锤式粗破碎机入料口落煤管，成斜梯形方管。破碎机单侧破碎，达不到额定出力。板锤磨损后出现破碎机振动。

3.6.环锤式粗破碎机应该安装筒仓前。避免入厂煤里的大石头冲击筒仓和冲击各段皮带。

4.燃煤破碎系统的设备选型及设计思想

根据其他单位的先进经验和我公司的现场实际结构,克服上述设计缺陷。制定了如下设备选型方案及设计方案:

4.1.一级粗破碎机系统设备选型方案

4.1.1.滚轴筛设计参数如表1所示。

表1.

设备型号设备出力筛面宽度筛孔尺寸辊轴数量入料粒度出料粒度电机型号总功率

HGS-t/h1000mm45×65mm6≤150×300mm≤45×65mmYga160S2-121.6×6Kw

转数

400r/min

4.1.2.环锤式粗破碎机设计参数如表2所示。

表2.

设备型号设备出力转子直径转子长度入料粒度出料粒度转子线速度电机型号功率HSZ-220t/h800mm1130mm≤250mm≤30mm30.9m/sY315L₂ -8110Kw

转数电压

740r/min380v

4.2.一级粗破碎机系统改造设计方案

设计思想为原两台带式给煤机位置改装滚轴筛、200t/h环锤式粗破碎机、减振缓冲平台装置各一台。原700×700×1500mm缓冲锁气器位置改装700×700×750mm缓冲锁气器各一台。具体工艺流程方框图如图4所示。

图 1

4.3. 二级细破碎机系统设备选型方案

4.3.1.振动筛设计参数如表3所示。

表3.

设备型号处理量入料粒度筛孔尺寸筛面尺寸筛面层数振动数

USK2.80×6.0039-813m³ /h≤400mmφ20mm2.8×6m1980次/min

双振幅筛面倾角电机型号功率转数

7-10mm15⁰ Y225M-630Kw980r/min

4.3.2.由原环锤式粗破碎机改造成环锤式细破碎机设计参数如表4所示。

表4.

设备型号设备出力转子直径转子长度入料粒度出料粒度电机型号功率

HSZt/h1400mm1200mm≤350mm≤10mmYKK403-Kw

转数电压

592r/min6000v

4.4. 二级细破碎机系统改造设计方案

二级细破碎机系统改造设计工艺流程方框图如图5所示。

图5

设计思想为六段C6A皮带机驱动装置向前移位，落料给A振动筛。原C6A皮带机驱动装置位置皮带上加装单侧犁煤器。原B路环锤式粗破碎机拆除，该破碎机落煤斗和楼板经改造成和振动筛出口同宽度的落煤斗。振动筛下的楼板开孔作为落料孔。振动筛下安装钢平台，用来分布振动筛自身重力载荷和冲击载荷。原可逆锤式细破碎机拆除，原位置安装经改造后原环锤式粗破碎机的缓冲减振平台装置和安装经改造过筛板后的原环锤式破碎机（变为出料粒度≤10mm的环锤式细破碎机）。原落煤管拆除，改为和破碎机入口同尺寸的落煤管。这样对破碎机来说布料均匀。有利于破碎机各板锤磨损均匀，防止破碎机由于集中给料容易堵塞。原细破碎机下的落煤斗和落煤管不变。原缓冲滚筒拆除，安装700×700×1500mm缓冲锁气器。从C6A皮带机来的煤流，经振动筛筛分后，一部分经振动筛落煤斗至缓冲锁气器到C7B皮带机，另一部分经筛面出口至破碎机破碎后到C7B皮带机。由原来的C6A-C7A皮带机运行方式改为C6A-C7B皮带机运行方式。交叉运行。原来的C6B-C7B皮带机运行方式改为C6B-C7A皮带机运行方式。交叉运行。相应的PLC程控系统也做了相应的改动。此方式布置纯属于空间结构所至。

5.破碎机系统改造后煤粒度抽样数据

输煤系统运行中在破碎系统后进行了随机抽样。具体数据如表5所示。

表5.

==================================================================================================

抽样号＜3mm3-4mm＞4-＜7mm＞7-＜10mm＞10-＜20mm总重

(g)(g)(g)(g)(g)(g)

1#93.2035.2223.9415.8639.05207.27

2#74.9540.3420.4523..94

3#92.893.041.668..69

4#96.766.835.542.5610..91

5#153.0455.9442.8821.8439.02312.72算术平均值102.1728.2718.8914.3117..07

各段占取样重量百分比

%%%%%

1#44.9716.9911.557.6518.84

2#47.1625.3812.8714.60

3#87.892.881.577.660

4#79.375.64.542.108.38

5#48.9417.8913.716.9812.48

算术平均值61.6613.758.857.807.94

从表5中可以看出煤粒度小于10mm的平均数占92.06%,是合格粒度等级。煤粒度小于3mm的平均数占61.66%,该部分粒度的煤在锅炉稀相区内燃烧,基本上符合锅炉稀相区燃烧要求，若粒度在小于1mm之内，占60%左右就更合格了。而煤粒度大于4mm,小于10mm的平均数占30.4%该部分粒度的煤锅炉浓相区燃烧，属于合格粒度要求。大于10mm小于20mm的平均数占7.94%属于不合格粒度要求。造成粒度不合格的原因：一是筛网孔径大，（为避免湿煤堵筛网，故而选用φ20mm孔径的筛孔）个别煤粒成长条形从孔眼通过。二是改造后的细破碎机环锤有齿型环，没有起到碾压破碎就把煤从筛网后部抛出。（应进一步改为全部圆环型锤环）

6.破碎机系统改造前后节能经济效益评估

由于没有做进一步的用电量统计。因而,用改造前后的总电机额定功率差值，在乘以折算系数0.8进行效益评估。具体计算如下。

改造前单路原环锤式粗破碎机电机功率220Kw/台，可逆锤式细破碎机电机功率为560Kw/台，缓冲滚筒电机功率为7.5Kw/台，带式给煤机电机功率为7.5 Kw/台。

改造后单路滚轴筛电机功率为1.6×6=9.6Kw/台,环锤式粗破碎机电机功率为110Kw/台,振动筛电机功率为30Kw/台,环锤式细破碎机电机功率为220Kw/台。

皮带机运行时间

夏季：4月-11月为小负荷运行期。每天四班运行，每班平均运行1.5小时。8个月累计小时数为1.5小时/班×4班×30天/月×8月=1440小时。

冬季：12月-明年4月为大负荷运行期。每天四班运行，每班平均运行3小时。4个月累计小时数为3小时/班×4班×30天/月×4月=1440小时。

每度电费按0.41元计算。则全年节省电费为：

(改造前总功率-改造后总功率)×总小时×0.8×0.41元/Kw.h=(220+560+7.5+7.5-9.6-110-30-220)×2880小时×0.8×0.41=401,849.85元

7.结论

该破碎机系统改造是成功的。满足了锅炉的正常燃烧。给公司每年从电费一项上，节约了非常可观费用，同时减少锅炉磨损费用及提高锅炉热效率。但也存在由于入厂煤含水率过高而造成筛网有时出现个别处断裂现象。需要对筛网进一步采取加固措施。本破碎机系统设备选型及改进传统的破碎机入口落煤管设计方式是可行的。

参考文献：1.《HSZ200环锤式破碎机说明书》沈阳电力设备辅机厂

2.《HGS-1006滚轴筛说明书》哈尔滨和泰电力设备有限公司

3.《HSZ400环锤式破碎机说明书》沈阳电力设备厂

4.《USK2.80×6.00振动筛说明书》鞍山矿山机械总厂