淺析CFB鍋爐輸煤系統環錘式與齒輥式破碎機的選型

趙聞強（中國天辰工程有限公司黑龍江分公司,黑龍江哈爾濱150076）

淺析CFB鍋爐輸煤系統環錘式與齒輥式破碎機的選型

趙聞強（中國天辰工程有限公司黑龍江分公司,黑龍江哈爾濱150076）

通過對環錘式破碎機與齒輥式破碎機的工作原理、使用特點和經濟效益進行對比，闡述二者性能。

輸煤系統；環錘破碎機；齒輥破碎機；選型分析

CFB鍋爐具有燃料煤適應性廣、燃燒效率高、可實現爐內脫硫、高效環保等優點，近年來廣泛應用于中小型電廠及自備電站項目。然而該鍋爐對入爐煤粒度及級配有較高的要求，所以輸煤系統的破碎工序尤為重要。

1 工作原理

用于CFB鍋爐破碎工序設備主要有：環錘式破碎機和齒輥式破碎機。

1.1 環錘式破碎機

其主要是靠錘子沖擊作用破碎物料，當物料進入錘子工作區后，被高速回轉的錘子沖擊破碎，被破碎的物料從錘頭獲得動能，以高速向破碎板和箅條篩上沖擊而被第二次破碎。小于箅條篩縫隙的物料，從縫隙中排出，而粒度較大的物料，還將受到錘頭的附加沖擊破碎。

1.2 齒輥式破碎機

它是通過兩臺電機帶動皮帶輪，使齒輥做相向轉動，對物料進行咬合破碎，上進下出全量通過形式，符合兩齒輥間隙的燃料煤自然下落，大于兩齒輥的燃料煤在齒輥上受到組合破碎（劈、搓折）從而達到所需粒度的要求。

2 使用特點

2.1 環錘式破碎機

作為CFB鍋爐輸煤系統傳統的破碎設備，其優點是結構簡單、運行穩定，對于干煤和中脆性煤質非常適用，因為有篩板的存在，粒度合格率較高，一般在95%以上。缺點是運行工況揚塵大、易損件較多（錘頭、反擊板、篩板等）。因篩板的存在對于高水分煤難以通過，容易堵塞。且高硬度物料易將篩板打掉或變形，造成出料粒度不均勻。

2.2 齒輥式破碎機

以四齒輥破碎機為例，它是采用兩臺規格相同的雙齒輥破碎機重疊組合而成，上下兩套齒輥分別承擔粗、細破的任務，通過絲桿控制調節出料粒度來滿足CFB鍋爐的工況。其易損件主要為齒板，需要根據物料特性及磨損程度而定期更換。

3 使用對比

3.1 能耗

(1)環錘式破碎機的電機功率較大，才能帶動錘籠的轉動并以足夠大的錘擊力對燃料進行破碎。以某電力設備制造有限公司生產的KXS型錘式碎煤機為例，200t/h出力的環錘式破碎機使用一臺YKK4006-6型高壓電機，功率315Kw。進、出料粒度分別為 100mm和 15mm。

(2)齒輥式破碎機是依靠齒輥的相互擠壓、咬合方式對燃料煤進行破碎。以某機械公司生產的GF型四齒輥破碎機為例，200t/h出力的四齒輥碎煤機使用兩臺Y2-315S-6型電機，總功率150Kw。進、出料粒度分別為 300mm和 15mm。

(3)小結：齒輥破碎機機擁有更大的破碎比，因其電機功率相對于環錘破碎機小時消耗量節約165kw，那么按照鍋爐年運行330d計算，破碎機采用兩班工作制，日運行12h，可節約電量653400kw，可節約電費約66萬元/年。

3.2 噪聲污染及飛灰

(1)錘式碎煤機采用的是錘頭對燃料進行反復錘擊，直至將燃料破碎到合適粒度后落入下級帶式輸送機，反復錘擊的過程造成燃料被過碎的可能性增大。過碎燃料進入鍋爐未經充分燃燒便被飛灰出去，造成了極大浪費，也增加除塵的難度。如按飛灰量0.05%計算，則年浪費燃料300噸，約12萬元。

(2)齒輥碎煤機燃料上進下出，符合要求的粒度從齒縫間落下，因此其過粉碎相對較少，如按飛灰量0.01%計算，則年浪費燃料60噸，約2.4萬元。

3.3 粘堵情況

(1)每年夏季，我國中東部尤其沿海地區降雨量比較充沛，該區域長時間處于潮濕氣候，這也間接影響了破碎機的正常運轉。由于燃料煤采用火車或汽車運輸，導致在運輸過程中含水率增高，特殊情況會達到7%-10%。加之部分廠區干煤棚較小，無法滿足15天儲量，致使環錘式破碎機在運行中常發生篩板粘堵的情況。環錘式破碎機理論工況含水率 6%，但目前受國內生產技術水平限制以及維護保養不及時，只能達到 3%甚至更低，設備因積料導致錘頭損壞，影響整個工段的正常運行，無法保證鍋爐用煤。

(2)齒輥破碎機理論工況含水率 15%，因其使用齒輥與齒輥之間咬合形成的空間運動格篩為中心，盡可能避免固定格篩被粘煤堵塞的情況，并且由于相對齒輥轉速不同，差速運轉可以使齒輥相互進行刮削，能將粘在齒縫間的粘煤清理掉，避免粘堵情況的出現，保證鍋爐正常運行。

3.4 檢修及投資

(1)環錘式破碎機需要檢修的部件主要有錘頭、篩板。易損件的更換周期為3個月左右。一臺200t/h出力的環錘式破碎機年檢修費15萬。

(2)齒輥式破碎機的易損件只有齒板，且齒板可進行單塊更換。一臺200t/h出力的輥破碎機每年更換一套細齒板，3年更換一套粗齒板，年檢修費用8萬元。

4 結語

通過對環錘式破碎機與齒輥式破碎機的分析對比，說明齒輥式破碎機在某些工況下，運行穩定、節能環保、質量可靠、維修維護簡單，更加適合目前CFB鍋爐系統。

[1]郎寶賢，郎世平.破碎機[M].北京：冶金工業出版社，2011.

[2]吳建明.國際粉碎工程領域的新進展[N].中國有色金屬報，2007.

[3]朱國楨等.循環流化床鍋爐設計與計算[M].北京：清華大學出版社，2004.

[4]劉艷招.齒輥破碎機使用說明書.新鄉市高服機械股份有限公司，2016.

趙聞強（1984-），男，漢族，遼寧省丹東市，管道工程師，本科，中國天辰工程有限公司黑龍江分公司，研究方向：粉體工程