隨著國家能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整和循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)的不斷進步，許多300 MW機組采用循環(huán)流化床鍋爐。因其能適應(yīng)諸如煤矸石這類發(fā)熱量低的劣質(zhì)煤，所以大量應(yīng)用于煤矸石電廠。這不僅節(jié)約了大量的動力煤，同時大量消耗作為煤礦副產(chǎn)品的煤矸石對環(huán)境的污染。因循環(huán)流化床鍋爐對入爐煤粒度要求較高，因此破碎設(shè)備的選擇非常重要。以往必須采用二級破碎，而四齒輥式
破碎機的應(yīng)用，使循環(huán)流化床機組可以采用一級破碎，因而電廠可節(jié)省第二級破碎的設(shè)備費用和建筑費用，因此，四齒輥式破碎機成為低造價、低運行成本循環(huán)流化床機組的首選破碎設(shè)備。
1、破碎系統(tǒng)選擇
因循環(huán)流化床鍋爐的特殊性，對入爐燃煤的粒度要求特別高，規(guī)定不大于10mm，這是破碎設(shè)備要達到的主要參數(shù)指標(biāo)，所以要求破碎設(shè)備破碎粒度小、耐磨、防堵、檢修方便。通常破碎系統(tǒng)分為二級和一級破碎2種。
1.1二級破碎系統(tǒng)
為了滿足破碎粒度要求，目前國內(nèi)對于破碎設(shè)備選型普遍采用二級破碎系統(tǒng)設(shè)置。第一級為粗碎碎煤機，將不大于300 mm煤塊破碎到小于等于50 mm;第二級為細(xì)碎碎煤機，將50 mm煤塊再破碎到10 mm以下。在輸煤系統(tǒng)中布置2個碎煤機室，第一個碎煤機室為粗碎，在碎煤機室中設(shè)置篩碎設(shè)備，設(shè)備選型為國產(chǎn)滾軸篩(入料粒度不大于300mm、出料粒度不大于50 mm)和國產(chǎn)環(huán)式碎煤機（入料粒度不大于300 mm、出料粒度不大于50mm、需配置減振平臺）。第二個碎煤機室為細(xì)碎，由于目前受細(xì)碎碎煤機最大出力限制，在300 MW機組電廠碎煤機室中設(shè)置4臺可逆轉(zhuǎn)捶擊式細(xì)碎破碎機（即每路帶式輸送機配置2臺細(xì)碎機同時運行），入料粒度不大于50 mm、出料粒度不大于10 mm。設(shè)備選型為國外進口的破碎機。
1.2一級破碎系統(tǒng)
一級破碎采用國產(chǎn)四齒輥式破碎機，最大出力500t/h，人料粒度不大于300mm，出料粒度不大于10mm，不需配置減振平臺。在輸煤系統(tǒng)中布置1個碎煤機室。
2、破碎設(shè)備比較
2.1可逆轉(zhuǎn)捶擊式細(xì)碎破碎機
國產(chǎn)可逆轉(zhuǎn)捶擊式細(xì)碎破碎機在運行中主要存在以下問題。
a．錘頭和破碎板耐磨性能差、壽命短，檢修更換頻繁。
b．為了保證出料粒度，在破碎機出口都設(shè)置篩板；由于篩孔尺寸小對煤的水分適應(yīng)性差，當(dāng)煤中水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過6%時易造成堵煤。
c．由于在機體兩側(cè)間隙過煤，破碎效率只能達到90%，降低了鍋爐燃燒效率。
d．由于破碎機要先啟動，造成空載時粉塵較大。
e．破碎機運行時振動大，必須設(shè)置減振平臺，以保證廠房及設(shè)備的安全運行。
由于國產(chǎn)沒備存在以上缺陷，在以往國內(nèi)工程中采用國外進口大出力可逆轉(zhuǎn)錘擊式細(xì)碎破碎機的較多。其中四川白馬電廠(300 MW機組)、福建龍巖電廠(135 MW機組)分別于2006年投入運行，均采用進口粗碎環(huán)式碎煤機和細(xì)碎可逆轉(zhuǎn)捶擊式破碎機。由于白馬電廠燃用的煤質(zhì)差、含矸石量高，摻燒部分洗中煤和煤泥，使粗碎環(huán)式碎煤機和細(xì)碎可逆轉(zhuǎn)錘擊式破碎機堵煤，錘頭磨損嚴(yán)重。為了保證出料粒度，錘頭與打擊板、篩板間隙較小；在煤質(zhì)含矸量較高的情況下，電機嚴(yán)重過載，只能卸掉1/2錘頭才能保證電機正常運行。福建龍巖電廠的細(xì)碎可逆轉(zhuǎn)捶擊式破碎機錘頭運行磨損也非常嚴(yán)重，影響到電廠的正常生產(chǎn)運行。
2.2四齒輥式破碎機
2.2.1結(jié)構(gòu)特點
國產(chǎn)第四代HL4PG系列四齒輥式破碎機主要用于破碎煤、煤泥、煤矸石等脆性物料，技術(shù)先進，功能完善，安全可靠，是獲得8項國家專利的破碎機產(chǎn)品，具有高效、節(jié)能，環(huán)保等特點。
a．破碎機不允許進入煤以外的雜物，但考慮到破碎物中可能含有極少量處理不干凈的鐵塊和木塊，破碎機工作時具有閃退功能，當(dāng)40 - 60 mrn不易破碎的物料（鐵塊或木塊）進入設(shè)備時，能有效保障設(shè)備的安全使用。
b．齒板的齒形、布置的獨特設(shè)計，使破碎機具有自動清除粘堵物的功能，同時能有效保證出料粒度穩(wěn)定，對煤質(zhì)和水分要求較低，不粘不堵。
c．破碎比最大可達50，結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，可以在樓面安裝。
d．破碎機設(shè)計時充分運用空氣動力學(xué)原理，運行時，入料口保持微負(fù)壓，出口輕微鼓風(fēng)，具有不揚塵的特點，完全符合環(huán)境保護要求。
2.2.2工作原理
HL4PG系列破碎機由2臺電機分別帶動破碎機兩側(cè)皮帶輪，使上、下兩齒輥相向轉(zhuǎn)動。可簡單方便調(diào)節(jié)兩齒輥間的間隙，此間隙相當(dāng)于連續(xù)運轉(zhuǎn)的空間隔篩，小于間隙（粒度）的物料自動落下，大于間隙的物料在齒輥的軸向、徑向受到壓、劈、搓、擊等形式的組合破碎，物料在齒輥上不停的翻轉(zhuǎn)，在物料的最薄弱處進行破碎，從而達到破碎目的。
2.2.3機械部分性能
a．碎煤機軸承為滾子調(diào)心軸承，能在一定的范圍內(nèi)消除因安裝不同心問題；這種結(jié)構(gòu)設(shè)計可保證在正常使用條件下，軸承壽命在20000 h以上；根據(jù)用戶要求，軸承可選用國內(nèi)知名品牌。
b．破碎機設(shè)計時．充分運用空氣動力學(xué)原理以及巧妙利用工作時的不同頻率振動兩兩相互抵消，使主機的振動和噪聲極低，機器正常運轉(zhuǎn)時的動擾力值僅為1.5 kN。
c．破碎機兩側(cè)機蓋能方便開啟，并設(shè)有密封的檢查門，以便于檢修和日常維護。
d．破碎機運行方式為全量通過式，系統(tǒng)無隔篩。
e．破碎機結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，避免出現(xiàn)過度的應(yīng)力、振動、腐蝕、老化以及其他損害設(shè)備正常運行的問題，整機使用壽命大于30年。
f．根據(jù)用戶要求，破碎機配備安全自動監(jiān)測元件（就地），可對破碎機軸承振幅、軸承溫度、回油溫度和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速等進行監(jiān)測。
g．破碎機配置布料器，使物料沿破碎機輥子的工作面均勻分布，從而有效保證設(shè)備在正常使用時，不會因齒輥的局部磨損而導(dǎo)致出料粒度不均勻。
h．空載運行時主軸承振動不大于0.3 mm，額定負(fù)荷運行時主軸承振動不大于0.5 mm。
2.2.4電氣部分性能
a．設(shè)備設(shè)置就地信號端子轉(zhuǎn)接箱，預(yù)留有可編程控制器PLC接口，用以向程控室輸出有關(guān)信號，并能與系統(tǒng)連鎖，可在程控室自動啟、停機。
b．所有電氣設(shè)備的防護等級均為IP54，絕緣等級為F級。
c．動力柜含交流電接觸器、自耦變壓器、時間繼電器和空氣開關(guān)等元器件。
d．破碎機可進行就地控制，并在控制系統(tǒng)中設(shè)置有過載保護。
3、結(jié)束語
由于循環(huán)流化床鍋爐燃用劣質(zhì)煤，燃煤破碎粒度小，采用進口二級破碎設(shè)備的價格和工程建設(shè)費用較高，而在循環(huán)流化床機組中采用四齒輥式破碎機具有系統(tǒng)簡單，設(shè)備少，節(jié)省投資，運行穩(wěn)定，有利于提高輸煤系統(tǒng)的可靠性；用電量少，有利于節(jié)能和減少電廠運行費用；有利于加快施工建設(shè)進度等優(yōu)點。在2003年天津市津源熱電有限公司軍糧城電廠1、2號機組循環(huán)流化床供熱技術(shù)改造工程”中選用了某公司生產(chǎn)的HL4PG-350型破碎機，天津大港油田自備熱電廠也應(yīng)用了該種設(shè)備。目前該設(shè)備已生產(chǎn)上百臺，主要用于煤炭行業(yè)及地方的選煤廠、小型矸石電廠循環(huán)流化床鍋爐中。相信在不久的將來，四齒輥式破碎機設(shè)備會在循環(huán)流化床機組中得到更廣泛的應(yīng)用。
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