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循環(huán)流化床鍋爐燃煤兩級破碎四道篩分

張全勝

（山西古交一一煤焦集團煤矸石熱電廠，太原，0）

摘要：分析CFB鍋爐燃煤破碎與篩分等粒度控制環(huán)節(jié)存在的問題，提出在設(shè)計、制造方面解決燃煤粒度問題的對策。介紹了能滿足CFB鍋爐對燃料粒度要求采取的技術(shù)措施。

關(guān)鍵詞：流化床鍋爐碎煤機齒輥碎煤機燃煤粒度CFB鍋爐

通過近20年的發(fā)展，我國現(xiàn)有2000余臺大中小型循環(huán)流化床鍋爐應(yīng)用于生產(chǎn)中。近幾年循環(huán)流化床鍋爐燃煤破碎篩分系統(tǒng)存在的問題及需要探討解決的問題有：

1.過破碎問題及治理對策—篩子和旁路

2.破碎機自動退讓硬質(zhì)塊狀物問題

3.退讓后的硬質(zhì)塊狀物去向問題

4.布料均勻問題及錘頭的磨損問題

5.煤場煤斗設(shè)置振動煤篦子問題—粒度控制關(guān)

6.系統(tǒng)設(shè)計問題

7.破碎機對高水分煤的破碎問題與對策

8.劣質(zhì)煤及矸石的有效可靠破碎及錘頭的磨損問題

9.新型破碎機探討

10.細碎機配套復(fù)膜扁布袋和水力除塵比較探討

一CFB鍋爐原煤細碎制粒方面存在的問題分析

一些中小電站的CFB鍋爐燃料的制備破碎系統(tǒng)大多只設(shè)置一級或兩級環(huán)錘式粗碎機破碎，有的廠

甚沒有設(shè)置二級細碎機，將造成大顆粒煤大量進入床中。入爐煤大多不能滿足循環(huán)流化床鍋爐的要求，影響到鍋爐的正常運行。

大量電站的CFB鍋爐沒有設(shè)置篩分裝置。原煤原煤未先經(jīng)過篩分進行破碎，當(dāng)原煤粒度較小時存在嚴重的過破碎現(xiàn)象，且煤塵量大大增加。現(xiàn)運行的配套CFB鍋爐的細碎機進煤口大多沒有設(shè)計篩子，對粒度已經(jīng)很小的原煤只好全破碎從而出現(xiàn)過破碎現(xiàn)象。細碎機進口大多沒有設(shè)計篩子的原因是人們習(xí)慣誤認為煤水分較大時易堵塞篩孔。煤水分較大的原因多是在機組籌建時想著節(jié)省投資而沒有下決心設(shè)計建設(shè)干煤棚或儲煤筒倉。

目前我國大型循環(huán)流化床鍋爐燃料的制備破碎系統(tǒng)設(shè)置多為兩級破碎，級為環(huán)錘式粗破碎機（少量為齒輥式），級大多為為進口可逆錘擊式細碎機（少量為齒輥式細碎機，又稱齒輥式碎煤機），加上進口布料、除塵、減震等輔助設(shè)備，投資很大，且大多不設(shè)計安裝原煤篩分裝置。運行時出了不能對劣質(zhì)煤特別是矸石有效地破碎外當(dāng)原煤粒度較小時還會出現(xiàn)與有效地破碎相反的過破碎現(xiàn)象。

目前電廠輸煤系統(tǒng)對原煤中混有的非鐵磁性合金塊狀物尚無法分離而清除掉，合金塊狀物對細碎機危害極大，容易導(dǎo)致部件損壞。

輸煤系統(tǒng)沒有設(shè)置除大塊裝置使木、石、鐵等大塊物進入破碎機，導(dǎo)致破碎機不能正常工作，粒度更不能保證。所以不管機組大小，輸煤系統(tǒng)都應(yīng)設(shè)置除大塊機、除雜物機及多級除鐵器，以滿足鍋爐對供煤品質(zhì)的要求。這些屬于輸煤系統(tǒng)的設(shè)計與裝備問題仍需由輸煤系統(tǒng)完善而解決之，以滿足CFB鍋爐對供煤品質(zhì)的要求。已投產(chǎn)電廠要加大設(shè)備改造力度。

實際運行證明，尺寸超過了10mm的煤粒，進入爐膛后很難燒透，揮發(fā)份低灰分大的劣質(zhì)無煙煤更難燒透，大顆粒的煤矸石不用說了。

二兩級破碎四道篩分

1原煤的道篩分

原煤場煤斗務(wù)必設(shè)置振動斜煤篦子，篦孔100×100，防止大塊石頭進入輸煤系統(tǒng)。篩分出的大塊煤另做它用。

2原煤的道篩分

原煤的道篩分即一級破碎機（碎石機）入口的粗篩（帶彈簧或激振），篦孔50×50。

3一級破碎機應(yīng)選型為碎石機

一級破碎機應(yīng)選型為碎石機，煤中的矸石和石頭用碎煤機是破不碎的。粒徑50以下的矸石和石頭留給細碎煤機破碎。

4原煤的第三道篩分

原煤的第三道篩分即耐高水分的高幅細篩分機（振幅20mm以上），安裝在細碎煤機入口，篩孔12×12或10×10。

現(xiàn)在許多電廠原煤未先經(jīng)過細篩分進行破碎，當(dāng)原煤粒度較小時存在嚴重的過破碎現(xiàn)象，且煤塵量大大增加。現(xiàn)運行的配套CFB鍋爐的細碎機進煤口大多沒有設(shè)計篩子，對粒度已經(jīng)很小的原煤只好全破碎從而出現(xiàn)過破碎現(xiàn)象。原煤先經(jīng)過特制振動篩分機篩分（粒徑10mm以下即使水分較大也能被可靠篩掉）再進行破碎，能很好地避免過破碎現(xiàn)象！在細碎機進口管段設(shè)計高幅振動細篩機（篩孔12×12）及旁路，則在煤的高水分情況下，國產(chǎn)細篩機能夠正常工作。若原煤中粒徑φ6mm以下的能達60％，則這些都是用不著進粗、細碎機的煤，若沒有設(shè)計原煤篩分系統(tǒng)，原煤只有進入碎煤機全粉碎，這不僅增大了設(shè)備選型，而且增加了廠用電與機器磨損，的后果是產(chǎn)生過破碎現(xiàn)象使進入鍋爐的煤過細。

在設(shè)計方案階段各方意見不統(tǒng)一時務(wù)必將篩子的空間場地預(yù)留足夠以便將來改造。國內(nèi)許多電廠在設(shè)計方案階段因各方意見不統(tǒng)又沒有預(yù)留足夠的設(shè)置篩子空間場地使得將來得改造極難進行。

5二級破碎機為細碎煤機

國產(chǎn)或進口可逆錘擊式（細）破碎機裝置系統(tǒng)在設(shè)計上放棄了出口易導(dǎo)致堵塞的篩板設(shè)計，靠出口錘頭與齒板壁間隙的調(diào)整來控制粒度，實際生產(chǎn)證明出口錘頭與齒板壁間隙的調(diào)整手段不是很理想，因為錘臂和軸筒是鉸鏈連接靜態(tài)是受重力作用自然垂下，靜態(tài)和動態(tài)的出口間隙差別很大，制造廠家根本沒有設(shè)計刻度盤使得動態(tài)時很難調(diào)準出口錘頭與齒板壁間隙。

實際生產(chǎn)證明可逆錘擊式（細）破碎煤機不能對劣質(zhì)煤特別是矸石有效地破碎(因為選型是碎煤機而不是碎石機)，為了不損壞設(shè)備采用調(diào)大出口間隙讓矸石放行的辦法，造成燃煤粒度不符合要求。因為錘臂和軸筒是鉸鏈連接即使不調(diào)大出口間隙破不碎的矸石仍能順利落下。燃煤（包括混入其中的矸石）的粒度大于8—10mm以上時，若維持在設(shè)計風(fēng)量下運行有可能使粗顆粒沉積而引起事故，這是我國循環(huán)流化床鍋爐不能長期穩(wěn)定運行的主要原因之。

錘擊式破碎機的錘臂及轉(zhuǎn)子的柔性連接確保本機在極硬的異物進入破碎機時，不會發(fā)生卡澀或破壞錘頭。極硬的異物等可自由通過破碎機，不會影響破碎機正常運轉(zhuǎn)生產(chǎn)。但這些塊狀的極硬的異物終還是進入了鍋爐內(nèi)，影響了CFB鍋爐正常流化。

目前電廠輸煤系統(tǒng)對原煤中混有的非鐵磁性合金塊狀物尚無法分離而清除掉，合金塊狀物對細碎機危害極大，容易導(dǎo)致部件損壞。輸煤系統(tǒng)沒有設(shè)置除大塊裝置使木、石、鐵等大塊物進入破碎機，導(dǎo)致破碎機不能正常工作，粒度更不能保證。所以不管機組大小，輸煤系統(tǒng)都應(yīng)設(shè)置除大塊機、除雜物機及多級除鐵器，以滿足鍋爐對供煤品質(zhì)的要求。這些屬于輸煤系統(tǒng)的設(shè)計與裝備問題仍需由輸煤系統(tǒng)完善而解決之，以滿足CFB鍋爐對供煤品質(zhì)的要求。

代組合式齒輥碎煤機沒有設(shè)計液壓自動退讓裝置和雜物清除裝置，不能有效地防止非鐵磁性合金塊狀物、硬石塊對齒輥和機器的破壞。齒間距（軸距）不可自調(diào)。在極硬的異物（非鐵磁性合金塊狀物、硬質(zhì)物）進入破碎機時，會發(fā)生機器卡澀或破壞齒輥，只好拆機檢修，耽誤生產(chǎn)。代為普通軸承坐（代改進為帶液壓或碟簧組的軸間距調(diào)整裝置的一體化軸承坐）。

代組合式齒輥碎煤機采用彈簧感應(yīng)液壓或碟簧組自動退讓裝置（自動調(diào)大和恢復(fù)齒間距離）和雜物清除裝置，能有效地防止非鐵磁性合金塊狀物、極硬的異物對齒輥的破壞和木塊及柔性物體對齒輥正常工作的危害；能很好地避免過破碎現(xiàn)象，能對劣質(zhì)煤及矸石有效地破碎而又不損壞設(shè)備。在細碎機下部增裝振動篩可將這些難破碎的雜物清除。

自動退讓裝置能讓合金塊狀物順利通過保證了細碎機安全，上部粗碎齒輥的液壓齒間距離調(diào)整裝置，下部細碎齒輥采用彈簧感應(yīng)液壓自動退讓裝置（自動調(diào)大和恢復(fù)齒間距離）彈簧感應(yīng)自動微調(diào)齒間距離上部粗碎齒輥和下部細碎齒輥。

新型組合式齒輥碎煤機的研發(fā)是針對現(xiàn)行進口或國產(chǎn)細碎機在運行中存在的種種問題進行入手的，通過結(jié)構(gòu)設(shè)計上的改進與提高，可靠性大大提高，基本上解決了CFB鍋爐電站原煤細碎方面存在的諸多問題，如能很好地避免過破碎現(xiàn)象，能對劣質(zhì)煤及矸石有效地破碎而又不損壞設(shè)備，特別是采用彈簧感應(yīng)液壓或碟簧自動退讓裝置和雜物清除裝置，能有效地防止非鐵磁性合金塊狀物、極硬的異物對齒輥的破壞和木塊及柔性物體對齒輥正常工作的危害。使該破碎機能適應(yīng)于各種劣質(zhì)煤種。

在系統(tǒng)設(shè)計上細碎機物料入口需設(shè)置緩沖均勻布料裝置，確保進料在細碎機入口均勻分布。輸煤系統(tǒng)需設(shè)置除大塊機、除雜物機及多級除鐵器，原煤在破碎前應(yīng)將石頭和雜物除掉，以滿足破碎機及鍋爐供煤品質(zhì)的要求。與細碎機配套復(fù)膜扁布袋除塵器，不采用水力除塵器。在細碎機進口也需設(shè)計安裝復(fù)膜扁布袋除塵器，以吸收落煤管內(nèi)正壓產(chǎn)生的煤粉塵，減少煤塵污染。細碎機出料落煤管段應(yīng)設(shè)計成漸擴體，避免出現(xiàn)較高的風(fēng)速攜帶煤塵飛揚。

6原煤的第四道篩分

原煤的第四道篩分即在細碎機下部設(shè)置無旁路抽屜式振動篩子。篩孔30×30或25×25，可以根據(jù)具體情況更換。專門從細碎后煤捉撲細碎煤機自動退讓裝置退讓的大塊硬質(zhì)物（矸石）。

循環(huán)流化床鍋爐燃煤經(jīng)兩級破碎四道篩分能保證入爐煤粒度完全滿足設(shè)計要求！

三用粗細碎篩分一體機直接在煤場實現(xiàn)一道篩分一道破碎制出合格煤粒（送入干煤棚）

在原煤摻假越演越烈的當(dāng)今時代循環(huán)流化床鍋爐入爐煤粒度大大偏離設(shè)計要求。上面介紹的是燃煤經(jīng)兩級破碎四道篩分保證入爐煤粒度，還可以在煤場直接實現(xiàn)一道篩分一道破碎制出合格煤粒（送入干煤棚）。

參考文獻：

1、《循環(huán)流化床鍋爐的理論、設(shè)計及運行》，岑可法等著，中國電力出版社。北京，1998。

2、組合式齒輥破碎機設(shè)計使用說明書

3、機械設(shè)計手冊.北京.機械工業(yè)出版社.1989

4、細碎機設(shè)計使用說明書