循環流化床機組運煤系統篩碎設備選型

王應江（中國能源建設集團廣東省電力設計研究院有限公司,廣州　510663）

循環流化床機組運煤系統篩碎設備選型

王應江
（中國能源建設集團廣東省電力設計研究院有限公司,廣州510663）

摘要：根據運煤過程鍋爐對入爐粒度的要求，目前國內采用篩碎系統組合方案及設備配置進行比較各種形式的優缺點，為了同時滿足鍋爐對燃料粒要求和鍋爐要求，提出了怎樣對燃料粒進行控制，防止過粉碎現象的發生，為運煤篩碎系統的選擇提出合理建議。

關鍵詞：運煤系統；篩碎系統；設備選型

0　引言

運煤系統篩碎設備的選型是非常重要的，也是國內外所以解決的難題，鍋爐對入爐顆粒度有較高的要求，不僅對顆粒粗細有要求，還對顆粒配級有要求。燃料經篩選后直接入鍋爐燃燒，因此，篩碎設備選型必須重視。

1　運煤系統顆粒度對鍋爐燃燒的影響

循環流化床鍋爐與煤粉爐不同，它沒有制粉系統，入爐煤的顆粒度直接影響鍋爐燃燒特性。循環流化床鍋爐的基本要求為床料沸騰流化，床溫穩定、床壓穩定，這就要求入爐煤的顆粒度一定要有保證（0～10mm范圍內）。顆粒度過小會造成大量燃煤未及時燃燒而飛出爐膛，增大燃煤損耗，降低鍋爐熱效率；顆粒度過大會因大顆粒煤無法有效沸騰而沉積在爐膛底部形成死區，造成床壓過高，床溫不穩，破壞流化狀態，甚至停爐。因此，選擇適當的篩分、破碎設備，保持入爐煤顆粒度適度、穩定，對循環流化床鍋爐來說非常重要。

2　篩碎設備選型及中存在的問題

為滿足入爐煤顆粒度要求，通常在破碎設備選擇上一般設置為兩級破碎設備，一級破碎后顆粒度達到30mm以下，二級破碎后顆粒度達到10mm以下，而在篩分設備的選擇上一般不是很重視。目前已投產的循環流化床鍋爐工程，通常在一級碎煤機（粗碎煤機）前設滾軸篩或梳齒篩，而二級碎煤機（細粒碎煤機）前設置緩沖裝置或布料機，不設置二級篩煤機。不設置細粒篩煤機的原因為當時工程建設時期沒有大出力和安全可靠的二級篩分設備。經實際運行效果來看，不設二級篩分設備會使全部的燃煤進入到二級碎煤機當中，造成二級碎煤機負擔過重，易發生過載跳閘，同時還會因大量10mm以下的燃煤進入碎煤機當中而造成過破碎現象，影響鍋爐的燃燒效率。

3　運煤系統篩碎設備選型分類及優缺點

3.1用于鍋爐燃料篩分主要有振動篩、滾筒篩兩種設備

直線振動篩和圓振篩兩種類別是振動篩在市面上主要應用的。一般選用的篩網是金屬篩網、聚氨酯篩網以及琴弦網。比如香蕉篩的制作工藝，它就是是應用一般的直線振動篩原理改進的。鍋爐燃料篩的篩面可以分成幾個部分，每段的傾角不相同。因此就能減少大粒度燃料在篩面上所呆的時間，使其與小顆粒的燃料很快分離并分開篩面，篩面上的小粒度燃料也能得以充分燃燒，大大地提高了篩分效率。市面上選用的篩網基本是由金屬編織網或聚氨酯網制成的。開孔率高，出力大是金屬編織篩網的主要優點，易堵塞是它的缺點。另外，聚氨酯篩網雖然不易堵，但是開孔率太低，出力小的缺點也時常造成困擾。通常選用大型號的設備，篩孔尺寸一般取合格粒度的1.2倍，才能確保其出力。

3.2環錘破碎機、可逆錘式破碎機、新型四齒輥破碎機三種設備是用于鍋爐燃料破碎的主要機械

（1）環錘破碎機：是一種沖擊轉子式破碎機，帶有環錘，主要應用于小于150Mpa的抗壓強度值物料。

原理：投放的物料進入破碎機后，物料被高速旋轉的環錘的沖擊切碎，而被切碎的物料又與破碎板的撞擊會進一步被破碎。經過環錘剪切、滾碾和研磨等工序，落到篩板和環錘之間的切碎物料最終達到規定的顆粒度，從篩板柵孔中排出（一些不能被破碎的雜物會在撥料板的離心力作用下被拋到后面被清除掉）。

缺點：當物料的水分含量大時，由于環錘破碎機底部的篩孔尺寸較小，很容易造成破碎機堵塞。雖然加大破碎機底部的篩孔尺寸能解決堵塞問題，但是卻無法保證燃料的入爐粒度，影響了鍋爐的燃燒效率。

市面上經過改良的環錘式防堵塞細碎機，錘頭的排列方式和數量通常是被改變過的，這樣做的好處是能夠提高細碎機的運行速度，增強打擊頻率，取消盲點。但是，假如投放的燃料水分含量較大時，效果還是不理想。因此，環錘破碎機在現企業中主要用于粗碎。

（2）可逆錘式破碎機：是雙向旋轉機器，主要適于小于150Mpa抗壓強度值的物料。

原理：在機器轉子上的投放物料從進料口被直接投放，轉動的錘頭會將投放物料打碎，破碎板被彈回物料至轉子，物料再次經過轉子破碎以及破碎板多次反彈，產生的合格粒度的物料會從機器下部排出。

優點：料粒度主要是由機器的調整錘頭與襯板之間的縫隙大小來控制的，最細可達3mm出料粒度。螺旋調整、蝸桿同步調整是可逆錘式破碎機的主要機構。用螺旋線排列分布的錘頭具有打擊力度大、破碎效率高等優點，所以一般企業主要將其應用在對物料的細碎作業，特別是在處理潮濕易堵塞的物料。

（3）新型四齒輥破碎機：它是前兩者改進型的破碎機。雙電機可以同時啟動，破碎機內部上下各兩組齒輥相向轉動，同時具有四個齒輥，而且速均都不相同。

原理：進入破碎機的投放的物料，較小顆粒度的物料可以直接通過兩齒輥間隙，能夠自動減少物料的過粉碎現象。顆粒度較大的物料會通過旋轉齒碾碎，最終達到預期的顆粒值大小。

優點：新型四齒輥破碎機有自動清理堵物的設計功能，即使水分再高的物料也不會粘堵新型四齒輥破碎機的正常運行。新型四齒輥破碎機的工作振動音量低于80db(A)，不需配用減振平臺，不會產生對建筑物的影響。新型四齒輥破碎機的進、出料口風壓差不會產生揚塵現象。

企業可以通過選用燃料粒度的大小值來決定是否需設置預先篩分這一程序。選用帶清篩機構的滾筒篩是需選篩分設備的最佳選擇；當企業不需選篩分設備輔助作業時，新型四齒輥破碎機、兩級破碎（環錘式破碎機和可逆錘式破碎機）皆可以滿足作業要求。

4　結語

入爐煤顆粒度對鍋爐的燃燒特性來說是非常重要，要充分的考慮到運煤系統篩分、破碎設備的選型與搭配，即便適當的增加了建設投資，但對于保持鍋爐的綜合性能的長遠利益是非常必要的。

參考文獻：

[1]任永紅.燃料運輸系統和設備[M].北京:中國電力出版社,2007.

[2]周寶欣,常煥俊.循環流化床鍋爐技術問答[M].北京:中國電力出版社,2006.

[3]劉柏謙,王立剛.大型循環流化床鍋爐及其化石燃料燃燒[M].北京:冶金工業出版社,2009.