細粒交叉篩替代滾筒篩的改造

賈光華

(河北華電石家莊熱電有限公司，河北 石家莊 050041)

0 引言

入爐煤粒度對循環流化床鍋爐安全運行以及經濟效益具有直接影響，因此，燃煤制備中的細粒篩分設備在電站循環流化床鍋爐中具有舉足輕重的地位。目前應用較多的細粒篩分設備，如振動篩、滾筒篩、梳齒篩等，均存在效率低、故障率高、維護費用高等問題，急需對篩分設備進行改造。

1 設備概況及存在問題

1.1 設備概況

某公司熱水鍋爐為2×168 MW循環流化床鍋爐，只在冬季供暖期運行。輸煤系統設計為單路系統，額定出力250 t/h，由給煤設備、膠帶輸送機、篩碎設備等組成。燃煤制備系統采用一級細粒篩分、一級細粒破碎方式。細粒篩分設備采用國產GT1538滾筒篩，由鏈條傳動、擺線針輪減速機驅動，出料粒度10—13 mm；破碎設備采用國產可逆錘擊式細碎機SPM-1616，出料粒度不大于10 mm。該系統投運后，除滾筒篩外，其他設備運行情況尚可。

1.2 滾筒篩存在的問題

1.2.1 篩孔堵煤

篩孔堵煤后，篩分效率嚴重下降，甚至整個篩筒變成溜槽，起不到篩分作用，大量原煤進入細碎機，造成細碎機過負荷運行，甚至導致細碎機液力偶合器易熔塞噴油泄壓，失去動力，輸煤系統癱瘓。造成篩孔堵煤的原因有以下幾點。

(1) 細粉煤在潮濕時易團聚成團，煤的表面張力極易粘結篩絲或篩條，造成“難篩狀態”。

(2) 滾筒篩的篩孔是“靜篩孔”，小于0.5 mm的細粉粘結篩網，造成篩孔堵塞。

(3) 臨界顆粒篩分過程中不斷堵塞篩孔，造成有效篩分面積減小。

(4) 滾筒篩的篩分面積只有篩筒的下半區域，篩分面積小，加之部分篩孔堵塞，造成篩筒出現溜管現象。

1.2.2 故障率高

(1) 篩網更換頻繁。大塊煤在入料口處不斷沖擊篩網，篩網破損，造成入爐煤粒度偏大。

(2) 篩筒剛性差。負荷大時篩筒變形、開焊甚至斷裂，1—2個供暖期就需更換篩筒，維護成本高。

(3) 支撐輥輪更換頻繁。篩筒的4套支撐輥輪工況惡劣，軸承損壞、輪緣及踏面磨損等故障頻繁出現，使用壽命短。

(4) 驅動鏈條斷鏈。由于該型滾筒篩篩筒轉動是無定軸轉動，運轉不平穩，傳動鏈條受交變載荷沖擊，時常出現斷鏈、鏈條脫落、損壞減速機地腳等故障。

1.2.3 粉塵大、噪音大

滾筒篩箱體密封性差，運行時煤塵飛揚。篩筒運轉不平穩，噪音大，工作環境惡劣。由于熱水鍋爐輸煤系統為單路設計，一旦滾筒篩、細碎機故障停運不能及時恢復，將面臨供煤中斷、減負荷甚至停爐的危險，導致供熱事故。為保障供熱安全，滿足入爐煤粒度要求，提高輸煤系統運行的安全可靠性，選擇性能更為優良的篩分設備是十分必要的。

2 滾筒篩改造

2.1 改造方案的調研

細粒交叉篩是一種適用于多種工況、多種粒度分級的篩分設備，尤其對濕、粘、細粒等難篩分物料的篩分更具有優越性。多家單位使用情況表明，該篩分設備是經過實踐檢驗的使用效果較好的設備，其使用情況如表1所示。

表1 細粒交叉篩使用情況統計表

根據該公司熱水鍋爐輸煤系統實際運行情況及部分用戶的使用情況分析，決定利用2015年非供暖期設備停運時期，對原滾筒篩進行改造。將原滾筒篩拆除，利用原設備的土建基礎安裝CRS1215細粒交叉篩，并更換機座、進料及出料落煤管，安裝配套控制柜。

2.2 細粒交叉篩的結構工作原理

圖1 細粒交叉篩結構示意

細粒交叉篩的篩面由多組同向旋轉的篩軸組成，結構如圖1所示。CRS1215細粒交叉篩額定出力250 t/h，入料粒度不大于200 mm，篩下粒度不大于10 mm，每根篩軸安裝若干等距篩片，相鄰篩軸上的篩片相互交叉排列，每軸以同速度、同方向自轉，單軸單驅動獨立運行，篩軸的運轉使得篩孔成為動態篩孔。物料在篩面滾動過程中不斷分層，小顆粒下移，大顆粒向前滾動；小顆粒長時間接觸篩孔，通過相鄰篩片的“手搓式”作用完成強制透篩，大顆粒滾動中不斷沖擊、打散團聚顆粒，并自動清理粘附在篩片上的細微顆粒，達到“自清理”目的。篩軸下設有清掃板，清理剩余黏顆粒，防止出現堵塞現象。設備保護設置了單軸故障、非相鄰單軸故障報警，相鄰2軸故障和整機3軸以上故障跳機以及整機電流保護、堵煤保護等。

3 改造效果

3.1 直接經濟指標評價

滾筒篩改造后，2015—2016年供暖期電耗較上年度供暖期節省35.43萬kWh，約節約電費13.7萬元。節省的電能主要來自設備改造后上煤量增加使系統上煤時間相對縮短而節約的電耗，及下游細碎機進料量相對減少使功耗降低而節約的電耗。另外，入爐煤粒度合格率由原來的87.3 %上升為98.7 %，提高了鍋爐運行的安全經濟性。

3.2 安全效益評價

統計以往設備運行中發生的故障次數，每個供暖期滾筒篩故障檢修10余次，造成細碎機、鍋爐計量給煤機等下游設備故障近10次，直接威脅著機組供熱安全。細粒交叉篩投運后，設備故障大大減少，個別情況會出現過負荷停機現象，但從未發生因細粒交叉篩導致的下游設備故障，系統上煤安全可靠性有了極大提高。

3.3 性能評價

細粒交叉篩低速平穩轉動、無振動、無沖擊、動載荷小、運轉噪聲很小、無揚塵，具有對濕、粘煤種適應性較好，故障率低，維護工作量少，運行可靠性高等優點。

4 結束語

細粒交叉篩以良好的篩分性能，應用于循環流化床鍋爐電站，提高了篩碎系統的安全可靠性，提高了入爐煤品質，對提高和保障輸煤系統的整體出力和可靠性起到了積極作用，對循環流化床鍋爐的安全穩定長周期運行起到了至關重要的作用，為循環流化床鍋爐篩分設備的改造、選型提供了新途徑。

參考文獻：

1 原小強，曾憲江，張凱東.交叉式細粒滾軸篩在流化床鍋爐輸煤系統中的應用[J].內蒙古電力技術，2016，34(4)：92-94.

2 崔淑玲.篩片交叉式篩分設備的研制及應用[J].煤炭加工與綜合利用，2015，33(7)：1-2.