循環流化床鍋爐燃煤兩級破碎四道篩分-流化床鍋爐專用碎煤機-齒輥
循環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節存在的問題，提出在設計、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措施。
關鍵詞：流化床鍋爐碎煤機齒輥碎煤機燃煤粒度CFB鍋爐
通過近20年的發展，我國現有2000余臺大中小型循環流化床鍋爐應用于生產中。近幾年循環流化床鍋爐燃煤破碎篩分系統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塊狀物問題
3.退讓后的硬質塊狀物去向問題
4.布料均勻問題及錘頭的磨損問題
5.煤場煤斗設置振動煤篦子問題—粒度控制關
6.系統設計問題
7.破碎機對高水分煤的破碎問題與對策
8.劣質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大多只設置一級或兩級環錘式粗碎機破碎，有的廠
甚沒有設置二級細碎機，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鍋爐沒有設置篩分裝置。原煤原煤未先經過篩分進行破碎，當原煤粒度較小時存在嚴重的過破碎現象，且煤塵量大大增加。現運行的配套CFB鍋爐的細碎機進煤口大多沒有設計篩子，對粒度已經很小的原煤只好全破碎從而出現過破碎現象。細碎機進口大多沒有設計篩子的原因是人們習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省投資而沒有下決心設計建設干煤棚或儲煤筒倉。
目前我國大型循環流化床鍋爐燃料的制備破碎系統設置多為兩級破碎，級為環錘式粗破碎機（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、減震等輔助設備，投資很大，且大多不設計安裝原煤篩分裝置。運行時出了不能對劣質煤特別是矸石有效地破碎外當原煤粒度較小時還會出現與有效地破碎相反的過破碎現象。
目前電廠輸煤系統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，容易導致部件損壞。
輸煤系統沒有設置除大塊裝置使木、石、鐵等大塊物進入破碎機，導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，輸煤系統都應設置除大塊機、除雜物機及多級除鐵器，以滿足鍋爐對供煤品質的要求。這些屬于輸煤系統的設計與裝備問題仍需由輸煤系統完善而解決之，以滿足CFB鍋爐對供煤品質的要求。已投產電廠要加大設備改造力度。
實際運行證明，尺寸超過了10mm的煤粒，進入爐膛后很難燒透，揮發份低灰分大的劣質無煙煤更難燒透，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
原煤場煤斗務必設置振動斜煤篦子，篦孔100×100，防止大塊石頭進入輸煤系統。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。
3一級破碎機應選型為碎石機
一級破碎機應選型為碎石機，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。
現在許多電廠原煤未先經過細篩分進行破碎，當原煤粒度較小時存在嚴重的過破碎現象，且煤塵量大大增加。現運行的配套CFB鍋爐的細碎機進煤口大多沒有設計篩子，對粒度已經很小的原煤只好全破碎從而出現過破碎現象。原煤先經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象！在細碎機進口管段設計高幅振動細篩機（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，若沒有設計原煤篩分系統，原煤只有進入碎煤機全粉碎，這不僅增大了設備選型，而且增加了廠用電與機器磨損，的后果是產生過破碎現象使進入鍋爐的煤過細。
在設計方案階段各方意見不統一時務必將篩子的空間場地預留足夠以便將來改造。國內許多電廠在設計方案階段因各方意見不統又沒有預留足夠的設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
國產或進口可逆錘擊式（細）破碎機裝置系統在設計上放棄了出口易導致堵塞的篩板設計，靠出口錘頭與齒板壁間隙的調整來控制粒度，實際生產證明出口錘頭與齒板壁間隙的調整手段不是很理想，因為錘臂和軸筒是鉸鏈連接靜態是受重力作用自然垂下，靜態和動態的出口間隙差別很大，制造廠家根本沒有設計刻度盤使得動態時很難調準出口錘頭與齒板壁間隙。
實際生產證明可逆錘擊式（細）破碎煤機不能對劣質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)，為了不損壞設備采用調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，若維持在設計風量下運行有可能使粗顆粒沉積而引起事故，這是我國循環流化床鍋爐不能長期穩定運行的主要原因之。
錘擊式破碎機的錘臂及轉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生產。但這些塊狀的極硬的異物終還是進入了鍋爐內，影響了CFB鍋爐正常流化。
目前電廠輸煤系統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，容易導致部件損壞。輸煤系統沒有設置除大塊裝置使木、石、鐵等大塊物進入破碎機，導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，輸煤系統都應設置除大塊機、除雜物機及多級除鐵器，以滿足鍋爐對供煤品質的要求。這些屬于輸煤系統的設計與裝備問題仍需由輸煤系統完善而解決之，以滿足CFB鍋爐對供煤品質的要求。
代組合式齒輥碎煤機沒有設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。在極硬的異物（非鐵磁性合金塊狀物、硬質物）進入破碎機時，會發生機器卡澀或破壞齒輥，只好拆機檢修，耽誤生產。代為普通軸承坐（代改進為帶液壓或碟簧組的軸間距調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液壓或碟簧組自動退讓裝置（自動調大和恢復齒間距離）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象，能對劣質煤及矸石有效地破碎而又不損壞設備。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整裝置，下部細碎齒輥采用彈簧感應液壓自動退讓裝置（自動調大和恢復齒間距離）彈簧感應自動微調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是針對現行進口或國產細碎機在運行中存在的種種問題進行入手的，通過結構設計上的改進與提高，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象，能對劣質煤及矸石有效地破碎而又不損壞設備，特別是采用彈簧感應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。使該破碎機能適應于各種劣質煤種。
在系統設計上細碎機物料入口需設置緩沖均勻布料裝置，確保進料在細碎機入口均勻分布。輸煤系統需設置除大塊機、除雜物機及多級除鐵器，原煤在破碎前應將石頭和雜物除掉，以滿足破碎機及鍋爐供煤品質的要求。與細碎機配套復膜扁布袋除塵器，不采用水力除塵器。在細碎機進口也需設計安裝復膜扁布袋除塵器，以吸收落煤管內正壓產生的煤粉塵，減少煤塵污染。細碎機出料落煤管段應設計成漸擴體，避免出現較高的風速攜帶煤塵飛揚。
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置無旁路抽屜式振動篩子。篩孔30×30或25×25，可以根據具體情況更換。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物（矸石）。
循環流化床鍋爐燃煤經兩級破碎四道篩分能保證入爐煤粒度完全滿足設計要求！
三用粗細碎篩分一體機直接在煤場實現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今時代循環流化床鍋爐入爐煤粒度大大偏離設計要求。上面介紹的是燃煤經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、《循環流化床鍋爐的理論、設計及運行》，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計使用說明書
3、機械設計手冊.北京.機械工業出版社.1989
4、細碎機設計使用說明書
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