循环流化床机组运煤系统筛碎设备选型

王应江（中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司,广州　510663）

循环流化床机组运煤系统筛碎设备选型

王应江
（中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司,广州510663）

摘要：根据运煤过程锅炉对入炉粒度的要求，目前国内采用筛碎系统组合方案及设备配置进行比较各种形式的优缺点，为了同时满足锅炉对燃料粒要求和锅炉要求，提出了怎样对燃料粒进行控制，防止过粉碎现象的发生，为运煤筛碎系统的选择提出合理建议。

关键词：运煤系统；筛碎系统；设备选型

0　引言

运煤系统筛碎设备的选型是非常重要的，也是国内外所以解决的难题，锅炉对入炉颗粒度有较高的要求，不仅对颗粒粗细有要求，还对颗粒配级有要求。燃料经筛选后直接入锅炉燃烧，因此，筛碎设备选型必须重视。

1　运煤系统颗粒度对锅炉燃烧的影响

循环流化床锅炉与煤粉炉不同，它没有制粉系统，入炉煤的颗粒度直接影响锅炉燃烧特性。循环流化床锅炉的基本要求为床料沸腾流化，床温稳定、床压稳定，这就要求入炉煤的颗粒度一定要有保证（0～10mm范围内）。颗粒度过小会造成大量燃煤未及时燃烧而飞出炉膛，增大燃煤损耗，降低锅炉热效率；颗粒度过大会因大颗粒煤无法有效沸腾而沉积在炉膛底部形成死区，造成床压过高，床温不稳，破坏流化状态，甚至停炉。因此，选择适当的筛分、破碎设备，保持入炉煤颗粒度适度、稳定，对循环流化床锅炉来说非常重要。

2　筛碎设备选型及中存在的问题

为满足入炉煤颗粒度要求，通常在破碎设备选择上一般设置为两级破碎设备，一级破碎后颗粒度达到30mm以下，二级破碎后颗粒度达到10mm以下，而在筛分设备的选择上一般不是很重视。目前已投产的循环流化床锅炉工程，通常在一级碎煤机（粗碎煤机）前设滚轴筛或梳齿筛，而二级碎煤机（细粒碎煤机）前设置缓冲装置或布料机，不设置二级筛煤机。不设置细粒筛煤机的原因为当时工程建设时期没有大出力和安全可靠的二级筛分设备。经实际运行效果来看，不设二级筛分设备会使全部的燃煤进入到二级碎煤机当中，造成二级碎煤机负担过重，易发生过载跳闸，同时还会因大量10mm以下的燃煤进入碎煤机当中而造成过破碎现象，影响锅炉的燃烧效率。

3　运煤系统筛碎设备选型分类及优缺点

3.1用于锅炉燃料筛分主要有振动筛、滚筒筛两种设备

直线振动筛和圆振筛两种类别是振动筛在市面上主要应用的。一般选用的筛网是金属筛网、聚氨酯筛网以及琴弦网。比如香蕉筛的制作工艺，它就是是应用一般的直线振动筛原理改进的。锅炉燃料筛的筛面可以分成几个部分，每段的倾角不相同。因此就能减少大粒度燃料在筛面上所呆的时间，使其与小颗粒的燃料很快分离并分开筛面，筛面上的小粒度燃料也能得以充分燃烧，大大地提高了筛分效率。市面上选用的筛网基本是由金属编织网或聚氨酯网制成的。开孔率高，出力大是金属编织筛网的主要优点，易堵塞是它的缺点。另外，聚氨酯筛网虽然不易堵，但是开孔率太低，出力小的缺点也时常造成困扰。通常选用大型号的设备，筛孔尺寸一般取合格粒度的1.2倍，才能确保其出力。

3.2环锤破碎机、可逆锤式破碎机、新型四齿辊破碎机三种设备是用于锅炉燃料破碎的主要机械

（1）环锤破碎机：是一种冲击转子式破碎机，带有环锤，主要应用于小于150Mpa的抗压强度值物料。

原理：投放的物料进入破碎机后，物料被高速旋转的环锤的冲击切碎，而被切碎的物料又与破碎板的撞击会进一步被破碎。经过环锤剪切、滚碾和研磨等工序，落到筛板和环锤之间的切碎物料最终达到规定的颗粒度，从筛板栅孔中排出（一些不能被破碎的杂物会在拨料板的离心力作用下被抛到后面被清除掉）。

缺点：当物料的水分含量大时，由于环锤破碎机底部的筛孔尺寸较小，很容易造成破碎机堵塞。虽然加大破碎机底部的筛孔尺寸能解决堵塞问题，但是却无法保证燃料的入炉粒度，影响了锅炉的燃烧效率。

市面上经过改良的环锤式防堵塞细碎机，锤头的排列方式和数量通常是被改变过的，这样做的好处是能够提高细碎机的运行速度，增强打击频率，取消盲点。但是，假如投放的燃料水分含量较大时，效果还是不理想。因此，环锤破碎机在现企业中主要用于粗碎。

（2）可逆锤式破碎机：是双向旋转机器，主要适于小于150Mpa抗压强度值的物料。

原理：在机器转子上的投放物料从进料口被直接投放，转动的锤头会将投放物料打碎，破碎板被弹回物料至转子，物料再次经过转子破碎以及破碎板多次反弹，产生的合格粒度的物料会从机器下部排出。

优点：料粒度主要是由机器的调整锤头与衬板之间的缝隙大小来控制的，最细可达3mm出料粒度。螺旋调整、蜗杆同步调整是可逆锤式破碎机的主要机构。用螺旋线排列分布的锤头具有打击力度大、破碎效率高等优点，所以一般企业主要将其应用在对物料的细碎作业，特别是在处理潮湿易堵塞的物料。

（3）新型四齿辊破碎机：它是前两者改进型的破碎机。双电机可以同时启动，破碎机内部上下各两组齿辊相向转动，同时具有四个齿辊，而且速均都不相同。

原理：进入破碎机的投放的物料，较小颗粒度的物料可以直接通过两齿辊间隙，能够自动减少物料的过粉碎现象。颗粒度较大的物料会通过旋转齿碾碎，最终达到预期的颗粒值大小。

优点：新型四齿辊破碎机有自动清理堵物的设计功能，即使水分再高的物料也不会粘堵新型四齿辊破碎机的正常运行。新型四齿辊破碎机的工作振动音量低于80db(A)，不需配用减振平台，不会产生对建筑物的影响。新型四齿辊破碎机的进、出料口风压差不会产生扬尘现象。

企业可以通过选用燃料粒度的大小值来决定是否需设置预先筛分这一程序。选用带清筛机构的滚筒筛是需选筛分设备的最佳选择；当企业不需选筛分设备辅助作业时，新型四齿辊破碎机、两级破碎（环锤式破碎机和可逆锤式破碎机）皆可以满足作业要求。

4　结语

入炉煤颗粒度对锅炉的燃烧特性来说是非常重要，要充分的考虑到运煤系统筛分、破碎设备的选型与搭配，即便适当的增加了建设投资，但对于保持锅炉的综合性能的长远利益是非常必要的。

参考文献：

[1]任永红.燃料运输系统和设备[M].北京:中国电力出版社,2007.

[2]周宝欣,常焕俊.循环流化床锅炉技术问答[M].北京:中国电力出版社,2006.

[3]刘柏谦,王立刚.大型循环流化床锅炉及其化石燃料燃烧[M].北京:冶金工业出版社,2009.