循环流化床锅炉输煤筛碎系统的探析

摘要：本文主要介绍了破碎设备的工作原理和循环流化床锅炉对燃料的要求，同时对循环流化床锅炉燃料筛碎设备的选型进行了分析，希望能为同行提供参考。

关键词:循环流化床锅炉；输煤系统；筛碎设备选型

Abstract: This paper mainly introduces the working principle and requirements of fuel circulating fluidized bed boiler crushing equipment, selection and screening and crushing equipment of circulating fluidized bed boiler fuel are analyzed, hoping to provide a reference for the peer.

Key words: circulating fluidized bed boiler; coal handling system; screening and crushing equipment selection

中图分类号：TK229.6

0前言

循环流化床锅炉作为环保型锅炉具有燃烧效率高、可实现炉内脱硫、调峰能力强以及煤种适应性广等优点,近年来发展迅速,越来越被广泛应用于中小型电厂。

循环流化床锅炉对燃煤粒级的分布要求比较严格,因其没有制粉系统，燃煤经输煤系统破碎后直接进入锅炉燃烧，所以在设计上要引起足够的重视,以防输煤系统破碎后的燃煤粒度分布不能达到锅炉的要求,而影响锅炉的效率。解决好破碎后的燃煤粒度分布问题,是我们设计输煤系统的关键。

1、破碎设备工作原理及特点

破碎机是通过机械冲击、剪切、摩擦或挤压等方式将燃料加工到所需尺寸的设备，是采矿、选煤和电厂燃料制备加工中的重要设备。

用于循环流化床锅炉燃料制备的破碎机主要有以下四种:环锤破碎机、双向可逆锤式破碎机、双辊式破碎机和四齿辊破碎机。双向可逆锤击式又分带底蓖与不带底蓖两种型式。

1.1 环锤破碎机

它是一种带有环锤的冲击转子式破碎机，主要适用于抗压强度值小于150MPa

的物料。物料进入破碎机后，首先受到高速旋转环锤的冲击而被初碎，初碎的物料撞击到破碎板后进一步被破碎。当初碎物料落到筛板及环锤之间时又受到环锤的剪切、滚碾和研磨等作用被破碎到规定的粒度，再从筛板栅孔中排出，而少量不能被破碎的杂物在离心力的作用下经拨料板被抛到除铁室后定期清除。环锤破碎机底部的筛孔尺寸较小，能满足流化床锅炉燃料的粒度在10mm以下的要求，但是当水分较大时，筛孔很容易堵塞。为了这解决这个问题，很多电厂在运行的过程中将固定筛板拿掉或让燃料直接走旁路。可这样一来，燃料的入炉粒度又无法得到保证，也会影响锅炉的安全燃烧。后来根据实际生产的需要，有些生产厂家对环锤式防堵塞细碎机进行了技术改进，改善了锤头的排列方式和数量，增加加速度，加大打击频率，消除击打盲点，去除后半区的筛板，但是当燃料的水分较大时，效果仍不理想。目前环锤破碎机主要用作粗碎。

1.2 双向可逆锤击式破碎机

它是一种可以双向旋转的破碎机。主要适用于抗压强度值小于150MPa的物料。物料经中间进料口直接落在转子上，被转动的锤头进行一次破碎后，物料冲击在破碎板上被弹回，再次进行多次反弹破碎，合格粒度的物料从下部排出。该破碎机是通过调整锤头与衬板之间的间隙大小来控制出料粒度，最细粒度可达3mm。它充分利用了反击式破碎机打击力度大、破碎效率高的特点，适于对物料进行细碎作业，特别是在处理潮湿易堵塞的物料时，优点就更为突出。此外，它的转子可正反两方向转动，保证锤头工作面磨损均匀，延长锤头的寿命。

该破碎机分为无底蓖型和带底蓖型，无底蓖型双向可逆锤击式破碎机，其锯齿形破碎板与锤头间隙可调，且上大下小，出料粒度通过调节破碎板与锤头间的间隙来完成，不设底蓖，不易堵煤。带底蓖型双向可逆锤击式破碎机，通过对转速、底部破碎板与锤头的间隙及底蓖开孔型式、尺寸的调整，能更有效控制出料粒度，达到控制最大粒度和控制粒度分布范围的目的。

1.3 双辊式破碎机

物料由双辊间通过,受到双辊的碾压而被破碎。通过调整双辊的间距可以控制碎后物料的粒度,其对满足锅炉燃煤粒度级配要求较为方便,不易产生太多过细煤,对湿煤不敏感,具有双辊间自清理功能,同时鼓风量也小。破碎原理为碾压，这种破碎机磨损较快、出力不大。

1.4 四齿辊破碎机

四齿辊破碎机是一种改进型的破碎机，双电机启动，上下各两组齿辊，两齿辊相向转动,四个齿辊转速均不相同。物料进入破碎机后,小于两齿辊间隙的物料直接通过,可有效减少物料的过粉碎现象。大于两齿辊间隙的物料被旋转的齿劈破或折破到合格粒度。独特的设计使其具有自动清除粘堵物的功能,水分含量较高的物料也不会粘堵,能保证设备持续运转。该破碎机成品粒度任意可调，适合循环流化床锅炉燃煤的破碎。为保证齿板的均匀磨损，需选用布料器，布置时应保证进料方向垂直于转子，并保证一定的落料高度。因该破碎机扰力小，输煤系统破碎设备的改造适合选用该破碎机。

2、筛分设备的选型及特点

用于循环流化床锅炉燃料制备的筛分设备主要有以下两种:振动筛和滚筒筛。常用的振动筛为直线振动筛和圆振筛。据了解许多当初选用振动筛的电厂运行一段时间后便对筛分设备进行了改造，而且大多数电厂更换为滚筒筛，使用效果比较理想。尽管滚筒筛比振动筛筛分效率低，但目前循环流化床锅炉燃料制备筛分设备应首选滚筒筛。

3、循环流化床锅炉燃料制备系统常用形式

3.1 粗碎+筛分+细碎。这种破碎形式基本可满足循环流化床锅炉入炉煤的要求。其特点是:系统总破碎比分配合理，可减少燃料的过度粉碎，燃料粒径分布基本符合宽筛分分布规律。可选用小规格的细碎机。这种形式可适用于原煤中超出规定粒度的颗粒较多且50mm以上颗粒占一定比例的系统。

3.2 筛分+细碎。该破碎形式适用于原煤中绝大部分粒径小于50mm、大于50mm的大颗粒含量极少且最大粒径不超过80mm的系统。

3.3 粗碎+细碎。这种破碎形式较适用于原煤粒度较大、煤中杂质较多、原煤水分相对较大以及容易造成筛孔堵塞的系统。其缺点是燃料过碎现象较严重。

3.4 近几年，部分电厂选用了四齿辊式破碎机对原煤进行破碎后直接入炉，虽然系统简单，对燃料的水分适应性好，但也存在破碎粒度无法控制、硬质燃料粒度易超标、齿辊容易磨损等问题。

4、循环流化床锅炉筛碎设备的选择

首先根据燃料的粒度分析决定是否需要设置预先筛分。当需要选用筛分设备时，可优先选用带清筛机构的滚筒筛。当燃料中粒度大于50mm含量不大于30%，且燃料中粒度大于100mm 的含量很少时，可选用双向可逆锤击式破碎机，否则宜选用四齿辊破碎机。当不需要选用筛分设备时，可选用四齿辊破碎机或选用两级破碎即环锤式破碎机(粗碎)配双向可逆锤击式破碎机(细碎)。

要与入厂煤的特性相适应，入厂煤为含水量大、杂质含量少的煤种时,适合采用不带底蓖型双向可逆锤击式破碎机和四齿辊式破碎机；入厂煤为含煤矸石、铁件、木块等杂质较多的原煤、抗粉碎性能高的无烟煤时,适合采用双向可逆锤击式破碎机。它具有对各煤种适应性强、可逆运行、锤头双向磨损、寿命较长等优点；入厂煤为烟煤、褐煤等抗粉碎性能较低并且燃煤中杂质较少时,适合选用四齿辊式破碎机。其对湿煤具有很好的适应性,不容易产生过细煤粒,同时破碎机的齿辊表面磨损较少,维护工作量也可减少；当锅炉采用较高流化风速时,为避免大量细颗粒被气流曳带离开分离装置,必然对过细煤量控制严格，比较适合采用带底蓖型双向可逆锤击式破碎机及四齿辊式细破碎机，可以有效地控制破碎后燃煤的粒级分布,避免产生大量的过细煤量。当锅炉燃用高灰分的燃煤,一般选择较小的入炉煤粒度,此时可以选择不带底蓖型双向可逆锤击式破碎机,解决因底蓖孔尺寸小而容易引起堵煤等问题。普通环锤式破碎机虽经改造,仍不能满足粒度分布的要求,容易堵煤,影响输煤系统运行，循环流化床锅炉电厂中不宜采用。

5、结束语

循环流化床锅炉输煤筛碎系统即要考虑入厂煤各种特性,还要根据不同的循环流化床锅炉来选择筛碎设备，力求达到设计所选用的筛碎系统,既符合燃煤特性要求,又满足循环流化床锅炉高效、安全运行的要求,并能解决筛碎系统堵煤的老问题。

参考文献

[1] 王护军.关于循环流化床锅炉发展趋势的探讨[J].机电技术,2006(2): 37～39.