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细碎机对CFB锅炉燃煤粒度的影响 |
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| 细碎机对CFB锅炉燃煤粒度的影响 |
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作者：佚名 文章来源：不详 点击数： 更新时间：2008-9-26 20:01:13  |
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文章摘要：
摘 要：分析CFB锅炉细碎机与燃煤粒度控制存在问题，提出在设计、制造方面解决燃煤粒度问题的对策。阐述了国产新型组合式齿辊细碎机技术特点。介绍了能满足CFB锅炉对燃料粒度要求采取的技术措施。针对现行进口或国产细碎机在运行中存在的问题进行结构设计上的改进。 关键词： 燃煤粒度 CFB锅炉 细碎机
通过近20年的发展，我国现有2000余台大中小型循环流化床锅炉应用于生产中。大、中型循环流化床锅炉的发展带动了国内配套辅机制造业的发展，使CFB锅炉配套主要辅机?燃煤细碎机逐步国产化。组合式齿辊细碎机的研发问世大大加快了细碎机的国产化步伐，针对现行进口或国产细碎机在运行中存在的种种问题进行结构设计上的改进与提高，一直把可靠性放在第一位。能很好地避免过破碎现象，能对劣质煤及矸石有效地破碎而又不损坏设备，自动退让装置能让合金块状物通过保证了细碎机安全。目前组合式齿辊细碎机已成功配套于大、中型循环流化床（CFB）电站锅炉。 一 CFB锅炉电站原煤细碎方面存在的问题分析 一些中小电站的CFB锅炉燃料的制备破碎系统大多只设置一级或两级环锤式粗碎机破碎，有的厂甚至没有设置二级细碎机，将造成大颗粒煤大量进入床中。入炉煤大多不能满足循环流化床锅炉的要求。 原煤未先经过筛分就进行破碎，当原煤粒度较小时存在严重的过破碎现象，且煤尘量大大增加。现运行的配套CFB锅炉的细碎机进煤口大多没有设计筛子，对粒度已经很小的原煤只好全破碎从而出现过破碎现象。细碎机进口大多没有设计筛子的原因是煤水分较大时易堵塞筛孔或受系统和空间场地的限制。煤水分较大的原因多是没有设计干煤棚或储煤筒仓。 国产或进口可逆锤击式（细）破碎机装置系统在设计上放弃了出口易导致堵塞的筛板设计，靠出口间隙的调整来控制粒度，实际生产证明出口间隙的调整手段不是很理想，因为锤臂是铰链连接静态是受重力作用自然垂下，静态和动态的出口间隙差别很大。 不能对劣质煤特别是矸石有效地破碎，为了不损坏设备采用调大出口间隙让矸石放行的办法，造成燃煤粒度不符合要求。燃煤的粒度大于8?10mm时，若维持在设计风量下运行有可能使粗颗粒沉积而引起事故，这是我国循环流化床锅炉不能长期稳定运行的主要原因之。 大型循环流化床锅炉燃料的制备破碎系统设置两级破碎，第一级为环锤式粗破碎机，第二级为进口可逆锤击式细碎机，加上进口布料、除尘、减震等辅助设备，投资很大，且大多不设计安装原煤筛分装置。运行时出了不能对劣质煤特别是矸石有效地破碎外当原煤粒度较小时还会出现过破碎现象。 目前电厂输煤系统对原煤中混有的非铁磁性合金块状物尚无法分离而清除掉，合金块状物对细碎机危害极大，容易导致部件损坏。 输煤系统没有设置除大块装置使木、石、铁等大块物进入破碎机，导致破碎机不能正常工作，粒度更不能保证。所以不管机组大小，输煤系统都应设置除大块机、除杂物机及多级除铁器，以满足锅炉对供煤品质的要求。这些属于输煤系统的设计与装备问题仍需由输煤系统完善而解决之，以满足CFB锅炉对供煤品质的要求。 实际运行证明，尺寸超过了10mm的煤粒，进入炉膛后很难烧透，挥发份低灰分大的劣质无烟煤更难烧透。 二 锤击式破碎机 锤击式破碎机的锤臂及转子的柔性连接确保本机在极硬的异物进入破碎机时，不会发生卡涩或破坏锤头。极硬的异物等可自由通过破碎机，不会影响破碎机正常运转生产。但这些块状的极硬的异物最终还是进入了锅炉内，影响了正常流化。（见图1） 三 振动筛分问题 原煤未先经过筛分就进行破碎，当原煤粒度较小时存在严重的过破碎现象，且煤尘量大大增加。现运行的配套CFB锅炉的细碎机进煤口大多没有设计筛子，对粒度已经很小的原煤只好全破碎从而出现过破碎现象。原煤先经过特制振动筛分机筛分（粒径10mm以下即使水分较大也能被可靠筛掉）再进行破碎，能很好地避免过破碎现象！在细碎机进口管段设计振动细筛机（筛孔12×12）及旁路，则280 t/h细碎机即可满足3×135MW电厂的需要。在煤的正常水分情况下，国产细筛机能够正常工作。若原煤中粒径φ6mm以下的能达60％，则这些都是用不着进粗、细碎机的煤，若没有设计原煤筛分系统，原煤只有进入碎煤机全粉碎，这不仅增大了设备选型，而且增加了厂用电与机器磨损，最大的后果是产生过破碎现象使进入锅炉的煤过细。 破碎机进口大多没有设计筛子的原因是煤水分较大时易堵塞筛孔或受系统和空间场地的限制。煤水分较大的原因多是没有设计干煤棚或储煤筒仓。 四 非铁磁性合金块状物问题 目前电厂输煤系统对原煤中混有的非铁磁性合金块状物尚无法分离而清除掉，合金块状物对细碎机危害极大，容易导致部件损坏。输煤系统没有设置除大块装置使木、石、铁等大块物进入破碎机，导致破碎机不能正常工作，粒度更不能保证。所以不管机组大小，输煤系统都应设置除大块机、除杂物机及多级除铁器，以满足锅炉对供煤品质的要求。这些属于输煤系统的设计与装备问题仍需由输煤系统完善而解决之，以满足CFB锅炉对供煤品质的要求。 第一代组合式齿辊破碎机没有设计液压自动退让装置和杂物清除装置，不能有效地防止非铁磁性合金块状物、硬石块对齿辊和机器的破坏。齿间距（轴距）不可自调。在极硬的异物（非铁磁性合金块状物、硬质物）进入破碎机时，会发生机器卡涩或破坏齿辊（见图2），只好拆机检修，耽误生产。第一代为普通轴承坐（第二代改进为带液压齿间距离调整装置的一体化轴承坐）。 图4 第二代组合式齿辊破碎机 采用弹簧感应液压自动退让装置（自动调大和恢复齿间距离）和杂物清除装置，能有效地防止非铁磁性合金块状物、极硬的异物对齿辊的破坏和木块及柔性物体对齿辊正常工作的危害；能很好地避免过破碎现象，能对劣质煤及矸石有效地破碎而又不损坏设备（见图3、4）。在细碎机下部增装振动筛可将这些难破碎的杂物清除。 自动退让装置能让合金块状物顺利通过保证了细碎机安全，上部粗碎齿辊的液压齿间距离调整装置，下部细碎齿辊采用弹簧感应液压自动退让装置（自动调大和恢复齿间距离）弹簧感应自动微调齿间距离上部粗碎齿辊和下部细碎齿辊。 新型组合式齿辊破碎机的研发是针对现行进口或国产细碎机在运行中存在的种种问题进行入手的，通过结构设计上的改进与提高，可靠性大大提高，基本上解决了CFB锅炉电站原煤细碎方面存在的诸多问题，如能很好地避免过破碎现象，能对劣质煤及矸石有效地破碎而又不损坏设备，特别是采用弹簧感应液压自动退让装置和杂物清除装置，能有效地防止非铁磁性合金块状物、极硬的异物对齿辊的破坏和木块及柔性物体对齿辊正常工作的危害。使该破碎机能适应于各种劣质煤种。对于电厂技改项目，还能利用电厂原有系统和空间场地布置含原煤筛分装置的主机和驱动装置。 4 细碎机国产化 大型循环流化床锅炉的发展带动了国产配套辅机制造业的发展，使CFB锅炉配套主要辅机?细碎机、一次风机、回料高压风机（J阀风机）逐步国产化。目前国产细碎机已成功配套于各省大型2×410t/h?460t/h CFB电站锅炉。国产细碎机是国内制造厂吸收国内外最新技术，并结合我国实际情况开发设计的。需注意的技术问题有： 在细碎机进口也需设计复膜扁布袋除尘器，以吸收落煤管内正压产生的煤粉尘，减少煤尘污染。细碎机出料落煤管段应设计成渐扩体，避免出现较高的风速携带煤尘飞扬。细碎机下部也务必设置无旁路抽屉式振动筛子。在系统设计上细碎机物料入口需设置缓冲均匀布料装置，确保进料在细碎机入口均匀分布。输煤系统需设置除大块机、除杂物机及多级除铁器，原煤在破碎前应将石头和杂物除掉，以满足破碎机及锅炉供煤品质的要求。 国产细碎机在出力上已能满足3×135MW或2×300MW发电机组需要：国产410t/h?460t/h高温高压或超高压再热循环流化床（CFB）电站锅炉大多要求给煤粒度（径）小于10mm（小于1 mm的粒径不大于10%）。为满足循环流化床锅炉对燃煤的粒度要求，燃料的制备破碎系统一般设置两级破碎，第一级为环锤式粗碎机，进料粒径≤300mm，出料粒径≤50mm；第二级一般称细碎机，进料粒度径≤50mm，出料粒径≤10mm。2×260t/h以下循环流化床锅炉（2×60MW发电机组）配套细碎机一般只需200t/h；若在粗碎机与细碎机之间设振动细筛机，则配套细碎机最大只需150t/h。2×410t/h?460t/h高温高压或超高压再热循环流化床CFB锅炉（2×135MW发电机组）若在粗碎机与细碎机之间设振动细筛机，则配套细碎机最大只需260t/h。在煤的正常水分范围内，国产细筛机能够满足筛分粒径≤10mm的粒度的要求，故在粗碎机与细碎机之间设细筛机不但能可靠运行而且能避免目前存在的因采用燃煤全通过破碎机方式导致的细碎机过破碎现象。若燃煤粒度分布上粒径≤5mm占60%以上则国产细碎机在出力上能满足3×135MW或2×300MW 发电机组需要。 与细碎机配套复膜扁布袋除尘器技术特点：复膜扁布袋除尘器是一种对含尘气体进行微孔过滤的净化装置，适用于干湿细微粉尘的净化治理和物料回收，不需二次处理，没有二次污染。采用的 “微孔薄膜复合滤料”是用微孔薄膜与滤布经特殊工艺复合而成，其特点有：极佳的化学稳定性、表面极其光滑、极低的摩擦系数；抗静电，耐高低温，永久耐用，同时亦具有多微孔性、透气性和憎水性滤料过滤效率高；粉尘剥离性好，即使超细潮湿粉尘也不会粘附，使过滤自始至终在低阻力下运行；滤料过滤能耗少，无需加热烘干，完全避免了电控元件失灵可能造成的损失；微孔薄膜复合滤袋比普通滤料过滤效率提高1?2个数量级，可以实现近于零的排放；滤袋表面极其光滑，形成稍大积尘就会自动脱落；定时机械拍打装置使奇偶两大组扁布袋之间产生异步的对拍振动，在拍打时布面时分时合，相合布面间生成了高气压，分离布面间生成了低气压，各布面二侧的气压差构成了反吹的脉冲气流，使积尘更彻底剥离布面，达到过滤清灰的目的。 参考文献： 1、《循环流化床锅炉的理论、设计及运行》，岑可法等著，中国电力出版社。北京，1998。 2、组合式齿辊破碎机设计使用说明书 3、机械设计手册.北京.机械工业出版社.1989 4、细碎机设计使用说明书 作者简介：张全胜，高级工程师，从事大型循环流化床锅炉的筹建与技改调试工作，发表论文23篇，拥有多项CFB相关专利技术
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