碎煤机筛板易损分析及优化处理

杨洪良　杨晓萌

摘 要：碎煤机是循环流化床锅炉输煤系统的一个核心设备，碎煤机的好坏直接影响锅炉的安全、稳定、经济运行状况。其中碎煤机的筛板是影响最大的一个部件，是问题的关键。筛板使用寿命短，容易损坏报废。针对这个问题，本文特进行分析，找出原因，并采取了实用有效的处理措施。

关键词：筛板 磨损 材质 除铁 堆焊

中图分类号：TK175 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2019）03（c）-0102-04

Abstract：The coal shredder is a core equipment of the circulating fluidized bed boiler coal transport system. The quality of the coal shredder directly affects the safety， stability and economic operation of the boiler. Among them， the sieve plate of the coal crushing machine is the most influential part and is the key to the problem. Sieve board short service life， easy to damage scrap. To solve this problem， this paper analyses， finds out the reason， and takes practical and effective measures to deal with it.

Key Words： Sieve plate；Wear；Material quality；Iron removal；Build-up welding

碎煤机又叫破碎机，顾名思义，这是一个用来破碎煤的设备。碎煤机是循环流化床锅炉输煤系统的一个核心设备，碎煤机的好坏直接影响锅炉的运行状况。碎煤机分锤式和棍式碎煤机，本文所论述的为锤式碎煤机，以下内容均称为碎煤机。

影响碎煤机正常使用的最大问题就是筛板问题，筛板又叫衬板、破碎底板。筛板是容易被造成破坏最大的一个部件，是问题的关键。造成筛板使用寿命短、容易报废的根结就是磨损问题。见图1中窟窿就是在筛板上被煤冲击磨打出来。针对这个问题，本文特进行分析，找出原因，并采取了实用有效的创新处理措施。

1 原因分析

1.1 设计及安装原因

从图2碎煤机的进料安装图可以看出，箭头方向指煤从上面的落煤管倾斜下来的方向。由于惯性的作用，煤会按照落煤管的角度、碎煤机的结构、进煤量的大小等因素自然随机形成一个流道通路。煤就会在这个流道通路的行程中对设备造成磨损。筛板是这个流道通路的终端，所以在筛板的受煤处就是磨损最严重的位置。此处周而复始的受到煤的冲击及磨损，日积月累就磨出了窟窿，就如图1所示。一旦出现窟窿，锅炉运行就会出现异样。则会造成风量加大，因为碎煤机筛板上窟窿的原因，使进入锅炉的颗粒度加大。循环流化床锅炉的对煤的颗粒度要求非常严格，一般要求控制在≤13mm以下。运行人员为了保证锅炉物料良好的流化，在煤的颗粒度无法保证的情况下，只有加大流化风量。

可想而知，这样一来，不但造成厂用电量增大，还燃烧不充分，炉渣含碳量增大，直接引起成本增加，运行稳定性也差。如果窟窿继续加大也可能会出现不安全因素，轻则降低锅炉负荷，如果没有备用重者导致锅炉停炉，无法运行。以表1为例，为某热电厂116WM循环流化床熱水锅炉的碎煤机筛板出现窟窿前后运行参数对照表。

1.2 除铁器的原因

1.2.1 除铁器选配不合理

如果选配不合理，可能大块的铁就不能被吸走，煤里面的铁块进入碎煤机，对筛板进行危害。

1.2.2 安装调整不合理

除铁器磁铁与皮带机的皮带之间的距离太大，磁力不能把煤里面的磁铁吸上来，有鞭长莫及的意思。另外，好多厂家为了清理废铁，安装的位置也欠佳，没有选择安装在最佳位置处。

1.2.3 安装数量不够，没有备用

如果一个除铁器，一旦发生故障，来不及修复好，有没有备用。为了保生产，就会不用除铁器而上煤，从而把原煤里面的铁块进到碎煤机里面，从而加剧对碎煤机的破坏。另外，只安装一台除铁器，很容易造成铁块逃逸，除铁不干净，造成后面的危害。

1.3 煤质原因

原煤里面杂质多，石块、金属块太多。少数不良煤商为了谋利，故意往煤里面添加石块。煤里面的有些金属，如少数铜、不锈钢废料等等，除铁器也是出不掉的。这些都会直接造成筛板损坏。

1.4 筛板的材质问题

厂家为了保证设备的质量，为用户着想，为自己的声誉着想，往往会在材质问题下大功夫的。厂家会洞察市场，及时选用合适的好材料。一般筛板材料选用铬钼合金、锰合金等优质耐磨合金钢。使用最多且质量好的材料为筛板材质为Mn13CrMo合金钢，其化学成分为（%）：Mn：10～15； C：0.90～1.50； M0：0.90～1.50；Si：0.30～1.0；S≤0.05 ；P≤0.10。

有的厂商为了追求利润或是卖价太低，往往会在材料上下功夫，采用较低价格的普通钢材，一旦出现问题就会向用户使用不当上推。这种情况下用户一般不会怀疑设备问题，更不会怀疑材质问题。以至于让生产运行人员产生各种错误的判断分析，存在严重误导。凭经验说法，铬钼合金、锰合金等优质耐磨合金钢的筛板正常使用为1～2年，而普通材质的筛板几个月就会出问题。

1.5 运行原因

碎煤机目前使用的几乎都可以正反转，厂家之所以这样做就是为了防止筛板及环锤受一个方向的破坏。但有的用户没有按照厂家的说明书或规程执行。从而造成筛板及环锤损坏或失效不能用。

除铁器使用不当，这个方面牵扯因素太多。如除铁器上的吸附物太多，运行人员懒惰清理，影响除铁器除铁效果；除铁器故障没有及时处理；上煤时除铁器没有使用。

2 处理措施

针对以上的分析，采取以下有力措施。

2.1 对落煤的处理

2.1.1 增加导流板或称为均流板

在碎煤机上面的进料管口处安装导流板，数量根据煤的偏流情况而定，目的打破下煤的集中点，强制性的把煤均匀进入碎煤机里面，如图3、图4所示。

如果现场条件允许，尽量把碎煤机的进煤管取直，以使煤贴壁下流进入碎煤机直接冲击筛板。

2.2 调整除铁器且增加除铁器

设备的安装方式与自身的外形尺寸，皮带机的尺寸，速度以及设备的安装位置有关，除铁器磁铁与皮带机的皮带之间的距离应该尽可能的小，因为距离越小，磁力就会越大。且优先选在皮带机头传动滚筒抛料顶点上空安装或接近传动滚筒的过渡托辊上方安装。如图5所示。

2.3 控制原煤的质量

从源头抓起，做好进煤的工作。尽量从煤矿订购，且严把质量关。从买煤、装煤、运煤、称煤、卸煤全过程跟踪、检查。每一个环节均不忽视，加强煤仓的管理，卸煤时，仔细检查，发现惨石块的运煤车，严格处理，以儆效尤。

3 筛板的补救维修措施

筛板的维修一般都是更换，且每隔一年或二年就要更换一次，维修量及成本费用都比较大，且增加备品备件的管理麻烦。本文介绍一个非常好的技改维修方案。某热电厂检修人员善于动脑、钻研，创新了一个经济实用的好方法。特案例说明，与大家分享。

案例：某热电厂，碎煤机筛板磨出窟窿。根据现场实际情况，检修人员经过综合分析。决定用修补的方法进行处理，一改往常坏了就更换的思路。技改做法：根据目前筛板磨损孔洞的尺寸，在原来更换下来的废旧筛板上割下一块，见图6，利用其固有的弧度及物理特性，重新给以应有。焊接时，务必打好坡口，留出1～2mm的焊接间隙。在焊接时，特别重要的是要考虑焊接工艺，这是特殊材料，不可忽视。

耐磨焊条焊接、堆焊工艺要求非常严格，否则容易造成开裂，参照表2进行预热。开裂与工件及焊缝熔敷金属的含碳量、合金元素之间有直接关系，所以预热温度一般依据所用焊条的碳当量来估算。以下估算公式适宜于低、中、高碳钢和低合金钢材料。碳当量公式如下：Ceq=C+1/6Mn+1/24Si+1/5Cr+1/4Mo+1/15Ni。

D266耐磨焊条金属化学成分：C≤1.1； Si：0.3-1.3； Mn：11-18；Mo≤2.5；其他≤1

计算：C取值1； Si取值0.8； Mn取值15；Mo取值2；Ni取值0.8；

Ceq=C+1/6Mn+1/24Si+1/5Cr+1/4Mo+1/15Ni

=1+1/（6x15）+1/（24X0.8）+1/（5x0.8）+1/（4x2）+1/（15x0.8）

=1.62（約数）

对照表2，通过数值对比，焊前焊条可不用加热。但根据现场的实际经验，耐磨焊条还是要求150℃～180℃烘焙1h。筛板焊前不应预热，多层焊时层间温度不应超过300℃，以防止过热使热影响区脆化。焊后为消除焊接应力，可用尖锤锤击焊接区。为使熔敷金属得到奥氏体组织，锤击后要迅速将焊接区进行喷水冷却。

堆焊工件及工作条件十分复杂，堆焊时必须根据不同要求选用合适的焊条。不同的堆焊工作和堆焊焊条要采用不同的堆焊工艺，才能获得满意的堆焊效果。检修人员修补完后再在容易磨损的部位及焊缝处用D266耐磨焊条（型号：EDMn-B-16）进行堆焊，加强耐磨性能，见图7。耐磨焊条堆焊金属为钼铬硼合金，堆焊层硬度为 HRC≥170，本焊条不但耐高温（可达650℃）而且耐磨性，韧性，抗裂性很好。具有较高的抗冲击磨粒磨损性能。堆焊后比其他材料的焊接寿命提高6～8倍。用在筛板上恰到好处。

采用本创新方法修复后的筛板其使用性与安装快捷程度都比新的还要优越一点。此创新当年直接效益节约资金约5000元以上，后期直接效益每年约3000元以上，间接效益更大。且节省了购买的繁琐及质量风险的排除， 更重要的是确保了锅炉的安全稳定经济运行。

在购买碎煤机及备品备件时，仔细核准材质。可以要求厂商提供样品自行送至授权的化验机构进行G-65试验，依照耐磨耗度的结果进行选材。按照表3进行鉴定，检验Cr、C、B等主要化学成分（见表3）。虽然所需试验费用稍高，也受条件限制，但是此方法最为可靠，最有说服力。

4 加强运行管理

（1）定期调换碎煤机的转向，并做好记录，备案。

（2）制定除铁器使用制度并严格检查，一旦发现违规严肃处理。如除铁器上的吸附物必须及时清理，运行期间时刻检查各设备的运行使用情况等等。

（3）发挥煤管及输煤工的作用，发现原煤里面的石块、金属块、木块等异物务必清走。

5 结语

在发电及供热企业里碎煤机是一个小设备，且运行环境恶劣，少有人去看，往往不能引起大家的关注。一般也有备用，即使损坏了，也不会引起太大的注意。可能在领导们不知情的情况下，检修工就把问题处理完了。但是通过以上的分析应该知道，碎煤机也会给生产运行带来诸多的麻烦，一旦出了问题，就像人的前期肿瘤一样在慢慢地吞噬着人的健康，也会严重威胁着安全稳定经济运行，所以还要加以重视，加强巡检、管理。

创新发展，节能降耗，是每一个企业的孜孜追求。只有不断创新，才能真正做到节能降耗，就像筛板采取修补、耐磨焊条堆焊防磨一样。这样才能让设备健康、完好的运行，管控好每一个环节，才能真正做到安全稳定经济生产运行。

参考文献

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