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(cāng)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(cāng)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(cāng)。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)生如下弊病：
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(gòu)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。
