HL雙齒輥破碎機在煤粉爐燃煤鍋爐電廠的應用

雷三洪

摘要：文章介紹了HL雙齒輥破碎機（以下簡稱HL破碎機）的結構、工作原理及其應用，總結了HL破碎機在煤粉爐燃煤鍋爐電廠應用中高效節能、環保智能、運行可靠、不粘不堵、振動小、噪音低、產量和粒度有保障的特點，是煤粉爐燃煤鍋爐電廠一種較為理想的破碎設備。

關鍵詞：HL破碎機；煤粉爐燃煤鍋爐電廠；環錘破；產量；粒度；破碎設備

中圖分類號：TD451 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）19-0049-02

1 概述

目前，國內外用于煤粉爐燃煤鍋爐電廠中煤粉爐前端的篩分破碎設備，大多以滾軸篩+環錘破為主，300mm以下的煤塊進入滾軸篩進行篩分，30mm以下的物料從篩下物出料斗直接通過而不再進入環錘破破碎，篩上物進入環錘破破碎到30mm，之后進入磨煤機研磨成煤粉，煤粉再進入到煤粉爐燃燒。滾軸篩采取的是獨立動力，每軸均由一個減速器帶動轉子向煤流方向同向旋轉，轉子與水平面呈一定夾角安裝，對于兩相鄰轉子來說，在結合部位，同向旋轉轉變為相向旋轉，此時，如果物料中含有與篩孔尺寸接近的煤矸石等硬物，卡死現象不可避免；如果物料水分含量過大，滾軸篩粘堵現象也不可

避免。

環錘破為較為成熟的機械產品，在國外已有近200年歷史，結構簡單，維護方便，出料粒度正常情況下也能夠達到煤粉爐的使用需求。但是，在實際使用中，人們發現，環錘破存在以下缺陷：

（1）從破碎機理上分析，環錘破破碎方式為沖擊破碎和物料之間相互碰撞破碎，物料被擊打或相互碰撞的次數不可控制，因此，出料粒度及粒度級配難于

保證。

（2）環錘破為有篦板結構，一旦物料水分超過14%就容易發生粘堵；加上物料在破碎機內腔停留時間較長，錘頭對煤塊的擊打和擠壓可以致使煤粘結在篦板孔上而堵塞篦板孔，導致破碎機產量不達標。

（3）環錘破電機轉速較高，運行時振動大、噪聲高、粉塵大。

（4）破碎時物料在破碎腔內反復折射、沖擊，錘頭等零件磨損嚴重，使用壽命短，設備維護費用較高，且維護工作量較大，直接導致設備運行成本的增加。

（5）能耗較高，單位破碎能耗為0.86～1.24kW.h/t。

針對以上現狀，我公司聯合設計院、煤粉爐燃煤鍋爐電廠，采用HL破碎機取代傳統的滾軸篩+環錘破，在該領域得到了應用推廣，占據了一席之地。

2 HL破碎機的工作原理及結構特點

HL破碎機是利用兩齒輥的相向差速旋轉實現物料破碎的。當物料進入破碎機后，小于齒輥間隙的較小物料直接從兩齒輥的中間間隙通過，避免了較小物料的再次破碎而產生過粉碎現象，大于兩齒輥間隙的較大物料在齒輥上翻滾，從而選擇物料的脆弱方向進行破碎，能盡可能地節省能量，物料在齒輥之間被劈、擠、拉破成所需要的粒度。此種工作方式集篩分和破碎功能于一體，在充分節能的同時，又最大限度地減少了物料的過粉碎等耗損。

HL破碎機具有以下特點：

（1）出料粒度可調節：當齒板磨損到一定程度的時候，通過調整兩齒輥間隙，確保出料粒度達標。

（2）不粘不堵，對破碎物料水分無要求：采用差速轉動原理，兩齒輥相向差速旋轉，由于轉速不同，因而兩齒輥的線速度也不同，即在兩齒輥嚙合處破碎齒產生相對運動，相當于邊破碎邊相互自動清理，徹底解決了困擾破碎行業近百年來因物料水分過大和粘性造成的粘堵問題，破碎機對物料的含水量無要求。

（3）一機兼具篩分破碎功能，過粉量極低：兩齒輥齒板之間以一定間隙相互交錯嚙合，它們之間的間隙類似于篩孔，因此，節省了傳統布置的破碎機前端的滾軸篩；破碎時，小于篩孔尺寸的物料直接通過而不再被破碎，達到篩分效果，不增加過粉量。

（4）高效節能：輥筒中空，絕大部分質量分布在其外圓周上，所以齒輥的轉動慣量很大，自身可以儲備很大能量，破碎過程中主要使用自身能量進行慣性破碎，對電機電流影響很小，電機只需要平穩向齒輥補充能量，電機配置僅為同等規格的環錘破的40%～60%左右。實踐證明，HL破碎機單位破碎能耗僅為0.30～0.51kW.h/t，不及環錘破的2/3。

（5）環保、不揚塵：HL破碎機兩齒輥同時朝內相向旋轉，齒輥產生的空氣渦流基本上相互抵消，設備進出口的風壓差極小，基本上不會產生揚塵，不用安裝專用的除塵設備。

（6）振動小、噪音低：HL破碎機齒輥轉速極低，是環錘破轉子轉速的幾十分之一，因此設備運行平穩，振幅僅為同等規格環錘破振幅的1/3左右，噪音低于設備電機的85分貝。

（7）智能化程度高：預先設定各潤滑點自動加油周期，定時定點對各潤滑點進行加油潤滑；控制系統根據自動檢測到的溫度信號，發出控制指令，自動排除污油，補充新油對潤滑點進行降溫冷卻；當設備遭遇惡劣工況振動加劇超過設定值或設備超載速度降低到設定值以下時，控制系統根據檢測到的振幅值或速度值信號發出控制指令，自動停機以保護設備安全；可將設備本身的控制信號傳輸給用戶中控，實現遠程聯動控制。

3 HL破碎機在煤粉爐燃煤鍋爐電廠的應用

新疆某煤粉爐電廠2×300MW機組輸煤系統中，在2010年以前，篩分破碎設備使用的是各2臺600t/h的滾軸篩+環錘破。由于該地區以褐煤為主，煤介質中水分含量較大，且介質中夾雜含量高達40%的煤矸石，因此，滾軸篩經常出現卡停篩軸、卡斷安全銷、粘堵等故障，環錘破也經常出現粘堵，篦板孔常被堵死，環錘破產量大幅下降，振動大、噪音高、粉塵大、能耗高，直接影響設備正常運行。為了解決上述問題，該電廠接受了我公司的采用HL破碎機替代滾軸篩+環錘破的改造，改造后經過3年多的使用，設備運行良好，經受住了物料含水量大、煤矸石含量大的惡劣工況驗證，振動、噪音較之前的環錘破大幅降低，基本不揚塵，不粘不堵，產量、產品粒度及粒度級配得到了保證。

經過對比發現，采用HL破碎機，節能增效效果明顯，具體如下：

（1）取消原工藝中的滾軸篩，降低采購成本約40萬元。

（2）原工藝中滾軸篩每天運行18小時，單機功率48kW，每年工作300天（下同），耗電259200度，每度電價0.50元（下同），單臺每年運行電費約12.96萬元；單臺每年更換1次篩條約3萬元。每年節約運行成本31.92萬元。

（3）原工藝中環錘破每天運行18小時，電機功率560kW，耗電3024000度，單臺每年運行電費約1512萬元；HL破碎機每天僅運行12小時，電機功率250kW，耗電900000度，單臺每年運行電費約450萬元。每年縮短上煤時間和上煤時功率降低產生的節電效益約2124

萬元。

（4）原工藝中環錘破的錘頭等易損件正常使用壽命3個月，每年至少更換3次，每次需花費約20萬元/臺，每年維護費用合計120萬元；HL破碎機齒板壽命為2500小時，更換齒板周期為每年1.44次，每次需花費約25萬元/臺，每年維護費用合計72萬元。每年設備維護費用降低48萬元。

綜上所述，采用HL破碎機，每年可節省費用約2242.92萬元，考慮分析計算的準確率為50%，則年實際收益1121.46萬元。

4 結語

通過大量實踐證明，HL破碎機適用于成品粒度要求30～50mm、出力要求0～4000t/h的物料破碎，特別適用于物料含水量大、粘性大、煤矸石含量大的物料破碎，可廣泛應用于煤炭、電力、冶金、水泥、礦山、化工等行業。HL破碎機具有高效節能、環保智能、運行可靠、不粘不堵、振動小、噪音低、產量和粒度有保障等特點，是煤粉爐燃煤鍋爐電廠一種較為理想的破碎

設備。

參考文獻

[1] 林萬超.火電廠熱系統節能理論[M].西安：西安交通大學出版社，1994.

[2] 許文.新編破碎粉磨與篩分機械選型設計實用全書[M].北京：北方工業出版社，2006.endprint