0、引言
輸煤系統(tǒng)是火力發(fā)電廠輔機(jī)系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，是保證火力發(fā)電廠穩(wěn)定運(yùn)行的重要因素之一。黑龍江某公司3臺(tái)循環(huán)流化床
鍋爐機(jī)組輸煤制煤系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行過程中，由于系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面原因，存在實(shí)際出力低、達(dá)不到原設(shè)計(jì)值、制煤顆粒曲線不合理、設(shè)備維護(hù)費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用高等問題。該輸煤制煤系統(tǒng)設(shè)計(jì)為雙路四段皮帶，出力為182 t/h，按規(guī)劃容量6x75 t/h循環(huán)流化床鍋爐機(jī)組設(shè)計(jì)，鍋爐入爐煤設(shè)計(jì)熱值為12 665 U/kg，顆粒>10 mm。貯煤場(chǎng)設(shè)有4個(gè)地下受煤斗，主設(shè)備為2臺(tái)跨度31.5 m、起重量St、終合出力200 t/h的橋式抓斗起重機(jī)，用于煤場(chǎng)作業(yè)；另外有2臺(tái)輪式裝載機(jī)和推煤機(jī)作為輔助設(shè)備。篩碎系統(tǒng)采用二級(jí)破碎一級(jí)篩分。在一級(jí)碎煤室內(nèi)設(shè)有2臺(tái)出力200 t/h的HSZ - 200型環(huán)
錘式破碎機(jī)及2臺(tái)BS - 250型波動(dòng)篩，還設(shè)有2臺(tái)ZHT -1型電動(dòng)緩沖滾筒。在二級(jí)碎煤室內(nèi)設(shè)有2臺(tái)出力200 t/h的PCHX80×180型環(huán)錘式破碎機(jī)。
1、輸煤制煤工藝過程
輸煤制煤系統(tǒng)是將原料煤矸石加工成符合鍋爐燃燒要求的顆粒并輸送至爐前倉的全過程。系統(tǒng)的刨面展開簡(jiǎn)圖見圖1。
輸煤制煤工藝過程：由橋式抓斗起重機(jī)（輪式裝載機(jī)或推煤機(jī)）將煤矸石送入地下受煤斗，經(jīng)其下方設(shè)置的電機(jī)振動(dòng)給料機(jī)將煤矸石送入一段帶式輸送機(jī)，由一段帶式輸送機(jī)將煤矸石運(yùn)至一級(jí)碎煤室的波動(dòng)篩進(jìn)行分級(jí)，篩上＜30 mm顆粒的煤矸石進(jìn)入一級(jí)破碎機(jī)進(jìn)行破碎，破碎至≯30 mm顆粒；篩下≯30 mm顆粒的煤矸石經(jīng)緩沖滾筒緩沖與一級(jí)破破碎后的煤一起進(jìn)入二段皮帶，由二段皮帶輸送機(jī)運(yùn)至二級(jí)破碎室，進(jìn)入二級(jí)破碎機(jī)進(jìn)行二次破碎，破碎至≯10 mm顆粒后落人三段帶式輸送機(jī)上，由三段帶式輸送機(jī)運(yùn)至主廠房煤倉間的四段帶式輸送機(jī)上，經(jīng)四段帶式輸送機(jī)上的梨式卸料器依次送入1-3號(hào)鍋爐前倉。整個(gè)輸煤制煤過程由PLC程序控制。
2輸煤制煤系統(tǒng)及設(shè)備存在的問題
該循環(huán)流化床鍋爐機(jī)組于2003年10月投入運(yùn)行。該機(jī)組投入商業(yè)運(yùn)行初期，燃燒平均熱值為12540～16720 U/kg，隨著對(duì)機(jī)組運(yùn)行參數(shù)調(diào)整，機(jī)組燃煤熱值逐漸降低；到2008年，機(jī)組平均燃煤熱值只有9 614 ~10 450 kj/kg。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)勘察和分析，發(fā)現(xiàn)輸煤制煤系統(tǒng)工藝和設(shè)備存在若干缺陷。
2.1制煤顆粒曲線不合理
輸煤制煤工藝過程因兩級(jí)破碎機(jī)之間無分級(jí)篩，造成～級(jí)破碎機(jī)破碎后≯10 mm顆粒煤和波動(dòng)篩篩下≯10 mm顆粒煤進(jìn)入二級(jí)破碎機(jī)再次進(jìn)行破碎，這是一種浪費(fèi)加工，產(chǎn)生如下弊�。�
a．加大了二級(jí)破碎機(jī)的電耗和錘頭的磨損，影響系統(tǒng)出力。系統(tǒng)設(shè)計(jì)出力為182 t/h，實(shí)際最大出力僅能達(dá)到120t/h，平均出力為90 t/h左右，加速了二級(jí)破碎機(jī)錘頭磨損。
b．制煤顆粒曲線不合理。一方面，造成制煤顆粒過粉碎，制成的成品煤顆粒非常細(xì)小的粉狀煤含量較多（主要指≯0,1 mm顆粒的煤），這部分煤進(jìn)入循環(huán)流化床鍋爐，因循環(huán)流化床鍋爐燃燒室內(nèi)溫度較低，細(xì)小顆粒煤在爐內(nèi)停留時(shí)間短，一次難以燃盡，而且分離器又不易捕捉，致使飛灰可燃物增大，燃燒效率降低。細(xì)小顆粒煤不參加物料循環(huán)，影響爐內(nèi)動(dòng)力、傳熱特性。另一方面，由于二級(jí)破碎機(jī)除鐵室腔無底板，破碎后達(dá)不到粒徑的大顆粒煤矸石、石頭等含量較多（燃煤熱值低，硬度較高，不易破碎），這部分大顆粒煤矸石、石頭等從除鐵室落人到成品煤中，進(jìn)入循環(huán)流化床鍋爐，不能全部循環(huán)流化，燃燒不徹底就排出爐外，降低了鍋爐的熱效率；密相區(qū)燃燒份額過大，爐床超溫結(jié)焦。運(yùn)行中為避免結(jié)焦，減少給煤，導(dǎo)致出力降低。
2.2煤濕時(shí)極易堵塞二級(jí)破碎機(jī)
雞東熱電有限公司所用燃煤多數(shù)為洗煤廠洗中煤，含水率高；部分燃料煤露天存放，雨季濕度加大；從煤礦采購的相當(dāng)部分原煤本身的水分較高。煤濕時(shí)二級(jí)破碎機(jī)堵塞嚴(yán)重、頻繁，疏通清理二級(jí)破碎機(jī)極費(fèi)力、費(fèi)時(shí)。當(dāng)煤含水分9%～16%時(shí)，其上煤量不能超過70 t/h，嚴(yán)重制約了系統(tǒng)制煤能力，影響機(jī)組負(fù)荷。
2.3二級(jí)破碎機(jī)錘頭磨損不均
由于二級(jí)破碎機(jī)中心線與上部二段皮帶輸送機(jī)中心線相差658 mm，二段皮帶下料槽與二級(jí)破碎機(jī)人料槽一側(cè)相對(duì)應(yīng)，造成進(jìn)入二級(jí)破碎機(jī)的煤流集中在破碎機(jī)轉(zhuǎn)子軸向一側(cè)，使破碎機(jī)錘頭磨損嚴(yán)重不均。靠近煤流側(cè)的錘頭磨損到更換程度時(shí)，另一側(cè)錘頭磨損輕微，被迫與煤流側(cè)的錘頭同時(shí)更換，更換頻繁，維護(hù)量大；二級(jí)破碎機(jī)轉(zhuǎn)子上只有1／3、部分的錘頭能滿負(fù)荷工作，破碎機(jī)達(dá)不到滿負(fù)荷出力。
2.4二級(jí)碎機(jī)破篩板和錘頭強(qiáng)度不夠
二級(jí)破碎機(jī)篩板是由4塊長(zhǎng)970 mm的弧形鑄鋼耐磨板鑄成，每塊篩板中間只有一條筋板。因燃煤熱值低、煤中含有較多的不易破碎的矸石、石頭等，這些不易破碎的矸石、石頭還沒有被破碎到合格顆粒時(shí)硬從篩板珊逢中往外擠，由于篩板強(qiáng)度不夠，篩板篩逢就被擠大而無法保證制煤顆粒了。另外，1臺(tái)二級(jí)破碎機(jī)共有錘頭124件，分4排裝在轉(zhuǎn)子圓盤和搖臂上，由于錘頭數(shù)量多，體積小，強(qiáng)度低，錘頭頻繁碎裂，嚴(yán)重時(shí)每班至少出現(xiàn)1次錘頭碎裂現(xiàn)象。
3、輸煤制煤系統(tǒng)工藝改進(jìn)及設(shè)備完善
為了解決輸煤制煤系統(tǒng)工藝缺陷造成制煤能力低、制煤曲線不合理以及二級(jí)破碎機(jī)結(jié)構(gòu)問題，確定如下改造方案：把原來的輸煤制煤兩破一篩工藝流程改成兩破兩篩工藝流程，即在一、二級(jí)破碎機(jī)之間加分級(jí)篩，同時(shí)改進(jìn)二級(jí)破碎機(jī)不合理的進(jìn)料方式和二級(jí)破碎機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
3.1在二級(jí)破碎機(jī)前加分級(jí)篩
在二級(jí)破碎機(jī)前加設(shè)分級(jí)篩，篩機(jī)選型是改造的重點(diǎn)和難點(diǎn)，所需要的分級(jí)篩屬于最終成品篩分，是細(xì)顆粒的分級(jí)。一般細(xì)顆粒物料的分級(jí)篩分級(jí)潮濕物料時(shí)，其出力都會(huì)明顯降低，易堵篩孔；由于該公司儲(chǔ)煤場(chǎng)干煤棚較小，雨季時(shí)煤的水分較高，所進(jìn)燃料煤中含水分較高的煤矸石占進(jìn)煤量的1/2左右，燃料煤不但潮濕，而且粘性大，用常規(guī)的篩分設(shè)備不能發(fā)揮正常的分級(jí)功能。潮濕細(xì)粒級(jí)粘性物料的干法篩分是國(guó)內(nèi)外研究篩分技術(shù)的難點(diǎn)，因?yàn)槌睗窦?xì)粒級(jí)粘性物料互相粘結(jié)成團(tuán)，松散困難，黏附在篩面上堵塞篩孔，使篩面的有效篩分面積降低，導(dǎo)致篩分效率下降。目前國(guó)內(nèi)研制的能適合潮濕細(xì)粒級(jí)粘性物料分級(jí)的篩機(jī)主要有琴旋篩、螺旋分級(jí)篩、弛張篩以及GS型煤用概率分級(jí)篩等，還有增大振動(dòng)參數(shù)的大振幅強(qiáng)力振動(dòng)篩。河南太行振動(dòng)機(jī)械股份有限公司的GY21525型高振幅圓振動(dòng)篩既能滿足生產(chǎn)條件及出力要求，又基本上能滿足現(xiàn)場(chǎng)尺寸安裝要求，價(jià)格較其它型同等出力的篩機(jī)便宜近1/2，最后確定該型篩機(jī)為改造所用篩機(jī)。
GZY1525型高幅篩振動(dòng)強(qiáng)度非常大，足以使顆粒間的液體架橋斷裂，能達(dá)到較好的分級(jí)潮濕細(xì)顆粒物料的目的；雙層篩面強(qiáng)制預(yù)先篩分，克服了大顆粒阻礙細(xì)顆粒物料的透篩，加速了篩分過程，增大了篩機(jī)的處理能力；彈性篩面，使篩孔變形，覆蓋膜斷裂，篩面共振，使粘性成團(tuán)物料碎裂，使其透篩。該型篩機(jī)能滿足潮濕細(xì)顆粒物料的篩分，還具有體積小、處理量大的優(yōu)點(diǎn)，很適合空間尺寸小、篩分的物料又比較濕的情況下選用。
3.2完善二級(jí)破碎機(jī)
3. 2.1 加裝二機(jī)破碎機(jī)除鐵室底板
二級(jí)破碎機(jī)工作腔是由破碎板、篩板、撥料板等部件組成，撥料板與機(jī)殼構(gòu)成除鐵室腔，該腔下無底板，破碎不了的硬物如鐵等從此排出。該機(jī)原設(shè)計(jì)除鐵室腔無底板，目的是為排出破碎不了的極少量的大顆粒物料，以便保護(hù)破碎機(jī)的安全。由于所燃用的燃料煤屬于低熱值劣質(zhì)煤，硬度高，不易破碎，除鐵室腔無底板使制煤不合格大顆粒量較多。除鐵室腔加設(shè)了底板時(shí)，制煤能力大大下降，遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了鍋爐燃煤的需要，并且過粉碎更加嚴(yán)重。在二級(jí)破前加設(shè)高幅篩以后，使進(jìn)入二級(jí)破碎機(jī)的煤量減少50%，又改進(jìn)了二級(jí)破碎機(jī)的進(jìn)料槽結(jié)構(gòu)，使二級(jí)破碎機(jī)能滿負(fù)荷工作，在這種情況下將二級(jí)破碎機(jī)除鐵室腔加設(shè)了底板，既保證了制煤顆粒，又保證制煤能力，同時(shí)還避免了過粉碎。
3.2.2完善二級(jí)破進(jìn)料槽結(jié)構(gòu)
在二級(jí)破碎機(jī)前加篩改造后，將破碎機(jī)進(jìn)料槽加寬到和破碎機(jī)轉(zhuǎn)子一樣寬，并在進(jìn)料糟腔內(nèi)加設(shè)布料板，從而使破碎機(jī)沿轉(zhuǎn)子軸向長(zhǎng)度上都能均勻參于工作，破碎機(jī)出力達(dá)到了最大化。
3.2.3增加篩板強(qiáng)度
二級(jí)破碎機(jī)篩板是由4塊長(zhǎng)970 mm的弧形鑄鋼耐磨板組成，每塊篩板中間只有l(wèi)條筋板，篩板強(qiáng)度不夠，使不易破碎的矸石、小石頭等硬從篩板篩逢中往外擠，將篩板篩縫擠大，無法保證制煤顆粒。對(duì)此，將每塊篩板再增加2條筋板，每塊篩板有3道筋板，從而增加了篩板的強(qiáng)度。
3.2.4加大錘頭體積
二級(jí)破碎機(jī)錘頭由62個(gè)圓環(huán)和62個(gè)齒環(huán)組成，1個(gè)圓環(huán)和1個(gè)齒環(huán)為一組，1個(gè)圓環(huán)或齒環(huán)重量只有10kg，強(qiáng)度不夠，經(jīng)常碎裂。將1組圓齒環(huán)改成1個(gè)圓環(huán)或齒環(huán)，圓環(huán)或齒環(huán)加大l倍，增加強(qiáng)度，延長(zhǎng)壽命，數(shù)量減半，但總重量沒有變，因而負(fù)荷沒有增加。
4、結(jié)論
輸煤制煤系統(tǒng)工藝改進(jìn)與設(shè)備完善后，其制煤能力明顯提高，制煤顆粒大小合理，提高了
鍋爐的熱效率，縮短了系統(tǒng)設(shè)備的運(yùn)行時(shí)間，節(jié)省了二級(jí)
破碎機(jī)錘頭的消耗和系統(tǒng)維護(hù)費(fèi)用，減輕了運(yùn)行人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。
