循環(huán)流化床鍋爐燃煤兩級(jí)破碎四道篩分

張全勝

（山西古交一一煤焦集團(tuán)煤矸石熱電廠(chǎng)，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(wèn)題，提出在設(shè)計(jì)、制造方面解決燃煤粒度問(wèn)題的對(duì)策。介紹了能滿(mǎn)足CFB鍋爐對(duì)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(jī)齒輥碎煤機(jī)燃煤粒度CFB鍋爐

通過(guò)近20年的發(fā)展，我國(guó)現(xiàn)有2000余臺(tái)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(wèn)題及需要探討解決的問(wèn)題有：

1.過(guò)破碎問(wèn)題及治理對(duì)策—篩子和旁路

2.破碎機(jī)自動(dòng)退讓硬質(zhì)塊狀物問(wèn)題

3.退讓后的硬質(zhì)塊狀物去向問(wèn)題

4.布料均勻問(wèn)題及錘頭的磨損問(wèn)題

5.煤場(chǎng)煤斗設(shè)置振動(dòng)煤篦子問(wèn)題—粒度控制關(guān)

6.系統(tǒng)設(shè)計(jì)問(wèn)題

7.破碎機(jī)對(duì)高水分煤的破碎問(wèn)題與對(duì)策

8.劣質(zhì)煤及矸石的有效可靠破碎及錘頭的磨損問(wèn)題

9.新型破碎機(jī)探討

10.細(xì)碎機(jī)配套復(fù)膜扁布袋和水力除塵比較探討

一CFB鍋爐原煤細(xì)碎制粒方面存在的問(wèn)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(jí)或兩級(jí)環(huán)錘式粗碎機(jī)破碎，有的廠(chǎng)

甚沒(méi)有設(shè)置二級(jí)細(xì)碎機(jī)，將造成大顆粒煤大量進(jìn)入床中。入爐煤大多不能滿(mǎn)足循環(huán)流化床鍋爐的要求，影響到鍋爐的正常運(yùn)行。

大量電站的CFB鍋爐沒(méi)有設(shè)置篩分裝置。原煤原煤未先經(jīng)過(guò)篩分進(jìn)行破碎，當(dāng)原煤粒度較小時(shí)存在嚴(yán)重的過(guò)破碎現(xiàn)象，且煤塵量大大增加。現(xiàn)運(yùn)行的配套CFB鍋爐的細(xì)碎機(jī)進(jìn)煤口大多沒(méi)有設(shè)計(jì)篩子，對(duì)粒度已經(jīng)很小的原煤只好全破碎從而出現(xiàn)過(guò)破碎現(xiàn)象。細(xì)碎機(jī)進(jìn)口大多沒(méi)有設(shè)計(jì)篩子的原因是人們習(xí)慣誤認(rèn)為煤水分較大時(shí)易堵塞篩孔。煤水分較大的原因多是在機(jī)組籌建時(shí)想著節(jié)省投資而沒(méi)有下決心設(shè)計(jì)建設(shè)干煤棚或儲(chǔ)煤筒倉(cāng)。

目前我國(guó)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(jí)破碎，級(jí)為環(huán)錘式粗破碎機(jī)（少量為齒輥式），級(jí)大多為為進(jìn)口可逆錘擊式細(xì)碎機(jī)（少量為齒輥式細(xì)碎機(jī)，又稱(chēng)齒輥式碎煤機(jī)），加上進(jìn)口布料、除塵、減震等輔助設(shè)備，投資很大，且大多不設(shè)計(jì)安裝原煤篩分裝置。運(yùn)行時(shí)出了不能對(duì)劣質(zhì)煤特別是矸石有效地破碎外當(dāng)原煤粒度較小時(shí)還會(huì)出現(xiàn)與有效地破碎相反的過(guò)破碎現(xiàn)象。

目前電廠(chǎng)輸煤系統(tǒng)對(duì)原煤中混有的非鐵磁性合金塊狀物尚無(wú)法分離而清除掉，合金塊狀物對(duì)細(xì)碎機(jī)危害極大，容易導(dǎo)致部件損壞。

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

實(shí)際運(yùn)行證明，尺寸超過(guò)了10mm的煤粒，進(jìn)入爐膛后很難燒透，揮發(fā)份低灰分大的劣質(zhì)無(wú)煙煤更難燒透，大顆粒的煤矸石不用說(shuō)了。

二兩級(jí)破碎四道篩分

1原煤的道篩分

原煤場(chǎng)煤斗務(wù)必設(shè)置振動(dòng)斜煤篦子，篦孔100×100，防止大塊石頭進(jìn)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(jí)破碎機(jī)（碎石機(jī)）入口的粗篩（帶彈簧或激振），篦孔50×50。

3一級(jí)破碎機(jī)應(yīng)選型為碎石機(jī)

一級(jí)破碎機(jī)應(yīng)選型為碎石機(jī)，煤中的矸石和石頭用碎煤機(jī)是破不碎的。粒徑50以下的矸石和石頭留給細(xì)碎煤機(jī)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(xì)篩分機(jī)（振幅20mm以上），安裝在細(xì)碎煤機(jī)入口，篩孔12×12或10×10。

現(xiàn)在許多電廠(chǎng)原煤未先經(jīng)過(guò)細(xì)篩分進(jìn)行破碎，當(dāng)原煤粒度較小時(shí)存在嚴(yán)重的過(guò)破碎現(xiàn)象，且煤塵量大大增加?，F(xiàn)運(yùn)行的配套CFB鍋爐的細(xì)碎機(jī)進(jìn)煤口大多沒(méi)有設(shè)計(jì)篩子，對(duì)粒度已經(jīng)很小的原煤只好全破碎從而出現(xiàn)過(guò)破碎現(xiàn)象。原煤先經(jīng)過(guò)特制振動(dòng)篩分機(jī)篩分（粒徑10mm以下即使水分較大也能被可靠篩掉）再進(jìn)行破碎，能很好地避免過(guò)破碎現(xiàn)象！在細(xì)碎機(jī)進(jìn)口管段設(shè)計(jì)高幅振動(dòng)細(xì)篩機(jī)（篩孔12×12）及旁路，則在煤的高水分情況下，國(guó)產(chǎn)細(xì)篩機(jī)能夠正常工作。若原煤中粒徑φ6mm以下的能達(dá)60％，則這些都是用不著進(jìn)粗、細(xì)碎機(jī)的煤，若沒(méi)有設(shè)計(jì)原煤篩分系統(tǒng)，原煤只有進(jìn)入碎煤機(jī)全粉碎，這不僅增大了設(shè)備選型，而且增加了廠(chǎng)用電與機(jī)器磨損，的后果是產(chǎn)生過(guò)破碎現(xiàn)象使進(jìn)入鍋爐的煤過(guò)細(xì)。

在設(shè)計(jì)方案階段各方意見(jiàn)不統(tǒng)一時(shí)務(wù)必將篩子的空間場(chǎng)地預(yù)留足夠以便將來(lái)改造。國(guó)內(nèi)許多電廠(chǎng)在設(shè)計(jì)方案階段因各方意見(jiàn)不統(tǒng)又沒(méi)有預(yù)留足夠的設(shè)置篩子空間場(chǎng)地使得將來(lái)得改造極難進(jìn)行。

5二級(jí)破碎機(jī)為細(xì)碎煤機(jī)

國(guó)產(chǎn)或進(jìn)口可逆錘擊式（細(xì)）破碎機(jī)裝置系統(tǒng)在設(shè)計(jì)上放棄了出口易導(dǎo)致堵塞的篩板設(shè)計(jì)，靠出口錘頭與齒板壁間隙的調(diào)整來(lái)控制粒度，實(shí)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?yàn)殄N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(dòng)態(tài)的出口間隙差別很大，制造廠(chǎng)家根本沒(méi)有設(shè)計(jì)刻度盤(pán)使得動(dòng)態(tài)時(shí)很難調(diào)準(zhǔn)出口錘頭與齒板壁間隙。

實(shí)際生產(chǎn)證明可逆錘擊式（細(xì)）破碎煤機(jī)不能對(duì)劣質(zhì)煤特別是矸石有效地破碎(因?yàn)檫x型是碎煤機(jī)而不是碎石機(jī))，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?yàn)殄N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(shí)，若維持在設(shè)計(jì)風(fēng)量下運(yùn)行有可能使粗顆粒沉積而引起事故，這是我國(guó)循環(huán)流化床鍋爐不能長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行的主要原因之。

錘擊式破碎機(jī)的錘臂及轉(zhuǎn)子的柔性連接確保本機(jī)在極硬的異物進(jìn)入破碎機(jī)時(shí)，不會(huì)發(fā)生卡澀或破壞錘頭。極硬的異物等可自由通過(guò)破碎機(jī)，不會(huì)影響破碎機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)生產(chǎn)。但這些塊狀的極硬的異物終還是進(jìn)入了鍋爐內(nèi)，影響了CFB鍋爐正常流化。

目前電廠(chǎng)輸煤系統(tǒng)對(duì)原煤中混有的非鐵磁性合金塊狀物尚無(wú)法分離而清除掉，合金塊狀物對(duì)細(xì)碎機(jī)危害極大，容易導(dǎo)致部件損壞。輸煤系統(tǒng)沒(méi)有設(shè)置除大塊裝置使木、石、鐵等大塊物進(jìn)入破碎機(jī)，導(dǎo)致破碎機(jī)不能正常工作，粒度更不能保證。所以不管機(jī)組大小，輸煤系統(tǒng)都應(yīng)設(shè)置除大塊機(jī)、除雜物機(jī)及多級(jí)除鐵器，以滿(mǎn)足鍋爐對(duì)供煤品質(zhì)的要求。這些屬于輸煤系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與裝備問(wèn)題仍需由輸煤系統(tǒng)完善而解決之，以滿(mǎn)足CFB鍋爐對(duì)供煤品質(zhì)的要求。

代組合式齒輥碎煤機(jī)沒(méi)有設(shè)計(jì)液壓自動(dòng)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(duì)齒輥和機(jī)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(jìn)入破碎機(jī)時(shí)，會(huì)發(fā)生機(jī)器卡澀或破壞齒輥，只好拆機(jī)檢修，耽誤生產(chǎn)。代為普通軸承坐（代改進(jìn)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(jī)采用彈簧感應(yīng)液壓或碟簧組自動(dòng)退讓裝置（自動(dòng)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(duì)齒輥的破壞和木塊及柔性物體對(duì)齒輥正常工作的危害；能很好地避免過(guò)破碎現(xiàn)象，能對(duì)劣質(zhì)煤及矸石有效地破碎而又不損壞設(shè)備。在細(xì)碎機(jī)下部增裝振動(dòng)篩可將這些難破碎的雜物清除。

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

新型組合式齒輥碎煤機(jī)的研發(fā)是針對(duì)現(xiàn)行進(jìn)口或國(guó)產(chǎn)細(xì)碎機(jī)在運(yùn)行中存在的種種問(wèn)題進(jìn)行入手的，通過(guò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的改進(jìn)與提高，可靠性大大提高，基本上解決了CFB鍋爐電站原煤細(xì)碎方面存在的諸多問(wèn)題，如能很好地避免過(guò)破碎現(xiàn)象，能對(duì)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(dòng)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(duì)齒輥的破壞和木塊及柔性物體對(duì)齒輥正常工作的危害。使該破碎機(jī)能適應(yīng)于各種劣質(zhì)煤種。

在系統(tǒng)設(shè)計(jì)上細(xì)碎機(jī)物料入口需設(shè)置緩沖均勻布料裝置，確保進(jìn)料在細(xì)碎機(jī)入口均勻分布。輸煤系統(tǒng)需設(shè)置除大塊機(jī)、除雜物機(jī)及多級(jí)除鐵器，原煤在破碎前應(yīng)將石頭和雜物除掉，以滿(mǎn)足破碎機(jī)及鍋爐供煤品質(zhì)的要求。與細(xì)碎機(jī)配套復(fù)膜扁布袋除塵器，不采用水力除塵器。在細(xì)碎機(jī)進(jìn)口也需設(shè)計(jì)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(xì)碎機(jī)出料落煤管段應(yīng)設(shè)計(jì)成漸擴(kuò)體，避免出現(xiàn)較高的風(fēng)速攜帶煤塵飛揚(yáng)。

6原煤的第四道篩分

原煤的第四道篩分即在細(xì)碎機(jī)下部設(shè)置無(wú)旁路抽屜式振動(dòng)篩子。篩孔30×30或25×25，可以根據(jù)具體情況更換。專(zhuān)門(mén)從細(xì)碎后煤捉撲細(xì)碎煤機(jī)自動(dòng)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(jí)破碎四道篩分能保證入爐煤粒度完全滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求！

三用粗細(xì)碎篩分一體機(jī)直接在煤場(chǎng)實(shí)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(shí)代循環(huán)流化床鍋爐入爐煤粒度大大偏離設(shè)計(jì)要求。上面介紹的是燃煤經(jīng)兩級(jí)破碎四道篩分保證入爐煤粒度，還可以在煤場(chǎng)直接實(shí)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(xiàn)：

1、《循環(huán)流化床鍋爐的理論、設(shè)計(jì)及運(yùn)行》，岑可法等著，中國(guó)電力出版社。北京，1998。

2、組合式齒輥破碎機(jī)設(shè)計(jì)使用說(shuō)明書(shū)

3、機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè).北京.機(jī)械工業(yè)出版社.1989

4、細(xì)碎機(jī)設(shè)計(jì)使用說(shuō)明書(shū)