HL雙齒輥破碎機(jī)在煤粉爐燃煤鍋爐電廠的應(yīng)用

雷三洪

摘要：文章介紹了HL雙齒輥破碎機(jī)（以下簡(jiǎn)稱HL破碎機(jī)）的結(jié)構(gòu)、工作原理及其應(yīng)用，總結(jié)了HL破碎機(jī)在煤粉爐燃煤鍋爐電廠應(yīng)用中高效節(jié)能、環(huán)保智能、運(yùn)行可靠、不粘不堵、振動(dòng)小、噪音低、產(chǎn)量和粒度有保障的特點(diǎn)，是煤粉爐燃煤鍋爐電廠一種較為理想的破碎設(shè)備。

關(guān)鍵詞：HL破碎機(jī)；煤粉爐燃煤鍋爐電廠；環(huán)錘破；產(chǎn)量；粒度；破碎設(shè)備

中圖分類號(hào)：TD451 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2014）19-0049-02

1 概述

目前，國(guó)內(nèi)外用于煤粉爐燃煤鍋爐電廠中煤粉爐前端的篩分破碎設(shè)備，大多以滾軸篩+環(huán)錘破為主，300mm以下的煤塊進(jìn)入滾軸篩進(jìn)行篩分，30mm以下的物料從篩下物出料斗直接通過而不再進(jìn)入環(huán)錘破破碎，篩上物進(jìn)入環(huán)錘破破碎到30mm，之后進(jìn)入磨煤機(jī)研磨成煤粉，煤粉再進(jìn)入到煤粉爐燃燒。滾軸篩采取的是獨(dú)立動(dòng)力，每軸均由一個(gè)減速器帶動(dòng)轉(zhuǎn)子向煤流方向同向旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子與水平面呈一定夾角安裝，對(duì)于兩相鄰轉(zhuǎn)子來說，在結(jié)合部位，同向旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)橄嘞蛐D(zhuǎn)，此時(shí)，如果物料中含有與篩孔尺寸接近的煤矸石等硬物，卡死現(xiàn)象不可避免；如果物料水分含量過大，滾軸篩粘堵現(xiàn)象也不可

避免。

環(huán)錘破為較為成熟的機(jī)械產(chǎn)品，在國(guó)外已有近200年歷史，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)方便，出料粒度正常情況下也能夠達(dá)到煤粉爐的使用需求。但是，在實(shí)際使用中，人們發(fā)現(xiàn)，環(huán)錘破存在以下缺陷：

（1）從破碎機(jī)理上分析，環(huán)錘破破碎方式為沖擊破碎和物料之間相互碰撞破碎，物料被擊打或相互碰撞的次數(shù)不可控制，因此，出料粒度及粒度級(jí)配難于

保證。

（2）環(huán)錘破為有篦板結(jié)構(gòu)，一旦物料水分超過14%就容易發(fā)生粘堵；加上物料在破碎機(jī)內(nèi)腔停留時(shí)間較長(zhǎng)，錘頭對(duì)煤塊的擊打和擠壓可以致使煤粘結(jié)在篦板孔上而堵塞篦板孔，導(dǎo)致破碎機(jī)產(chǎn)量不達(dá)標(biāo)。

（3）環(huán)錘破電機(jī)轉(zhuǎn)速較高，運(yùn)行時(shí)振動(dòng)大、噪聲高、粉塵大。

（4）破碎時(shí)物料在破碎腔內(nèi)反復(fù)折射、沖擊，錘頭等零件磨損嚴(yán)重，使用壽命短，設(shè)備維護(hù)費(fèi)用較高，且維護(hù)工作量較大，直接導(dǎo)致設(shè)備運(yùn)行成本的增加。

（5）能耗較高，單位破碎能耗為0.86～1.24kW.h/t。

針對(duì)以上現(xiàn)狀，我公司聯(lián)合設(shè)計(jì)院、煤粉爐燃煤鍋爐電廠，采用HL破碎機(jī)取代傳統(tǒng)的滾軸篩+環(huán)錘破，在該領(lǐng)域得到了應(yīng)用推廣，占據(jù)了一席之地。

2 HL破碎機(jī)的工作原理及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

HL破碎機(jī)是利用兩齒輥的相向差速旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)物料破碎的。當(dāng)物料進(jìn)入破碎機(jī)后，小于齒輥間隙的較小物料直接從兩齒輥的中間間隙通過，避免了較小物料的再次破碎而產(chǎn)生過粉碎現(xiàn)象，大于兩齒輥間隙的較大物料在齒輥上翻滾，從而選擇物料的脆弱方向進(jìn)行破碎，能盡可能地節(jié)省能量，物料在齒輥之間被劈、擠、拉破成所需要的粒度。此種工作方式集篩分和破碎功能于一體，在充分節(jié)能的同時(shí)，又最大限度地減少了物料的過粉碎等耗損。

HL破碎機(jī)具有以下特點(diǎn)：

（1）出料粒度可調(diào)節(jié)：當(dāng)齒板磨損到一定程度的時(shí)候，通過調(diào)整兩齒輥間隙，確保出料粒度達(dá)標(biāo)。

（2）不粘不堵，對(duì)破碎物料水分無要求：采用差速轉(zhuǎn)動(dòng)原理，兩齒輥相向差速旋轉(zhuǎn)，由于轉(zhuǎn)速不同，因而兩齒輥的線速度也不同，即在兩齒輥嚙合處破碎齒產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，相當(dāng)于邊破碎邊相互自動(dòng)清理，徹底解決了困擾破碎行業(yè)近百年來因物料水分過大和粘性造成的粘堵問題，破碎機(jī)對(duì)物料的含水量無要求。

（3）一機(jī)兼具篩分破碎功能，過粉量極低：兩齒輥齒板之間以一定間隙相互交錯(cuò)嚙合，它們之間的間隙類似于篩孔，因此，節(jié)省了傳統(tǒng)布置的破碎機(jī)前端的滾軸篩；破碎時(shí)，小于篩孔尺寸的物料直接通過而不再被破碎，達(dá)到篩分效果，不增加過粉量。

（4）高效節(jié)能：輥筒中空，絕大部分質(zhì)量分布在其外圓周上，所以齒輥的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量很大，自身可以儲(chǔ)備很大能量，破碎過程中主要使用自身能量進(jìn)行慣性破碎，對(duì)電機(jī)電流影響很小，電機(jī)只需要平穩(wěn)向齒輥補(bǔ)充能量，電機(jī)配置僅為同等規(guī)格的環(huán)錘破的40%～60%左右。實(shí)踐證明，HL破碎機(jī)單位破碎能耗僅為0.30～0.51kW.h/t，不及環(huán)錘破的2/3。

（5）環(huán)保、不揚(yáng)塵：HL破碎機(jī)兩齒輥同時(shí)朝內(nèi)相向旋轉(zhuǎn)，齒輥產(chǎn)生的空氣渦流基本上相互抵消，設(shè)備進(jìn)出口的風(fēng)壓差極小，基本上不會(huì)產(chǎn)生揚(yáng)塵，不用安裝專用的除塵設(shè)備。

（6）振動(dòng)小、噪音低：HL破碎機(jī)齒輥轉(zhuǎn)速極低，是環(huán)錘破轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的幾十分之一，因此設(shè)備運(yùn)行平穩(wěn)，振幅僅為同等規(guī)格環(huán)錘破振幅的1/3左右，噪音低于設(shè)備電機(jī)的85分貝。

（7）智能化程度高：預(yù)先設(shè)定各潤(rùn)滑點(diǎn)自動(dòng)加油周期，定時(shí)定點(diǎn)對(duì)各潤(rùn)滑點(diǎn)進(jìn)行加油潤(rùn)滑；控制系統(tǒng)根據(jù)自動(dòng)檢測(cè)到的溫度信號(hào)，發(fā)出控制指令，自動(dòng)排除污油，補(bǔ)充新油對(duì)潤(rùn)滑點(diǎn)進(jìn)行降溫冷卻；當(dāng)設(shè)備遭遇惡劣工況振動(dòng)加劇超過設(shè)定值或設(shè)備超載速度降低到設(shè)定值以下時(shí)，控制系統(tǒng)根據(jù)檢測(cè)到的振幅值或速度值信號(hào)發(fā)出控制指令，自動(dòng)停機(jī)以保護(hù)設(shè)備安全；可將設(shè)備本身的控制信號(hào)傳輸給用戶中控，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程聯(lián)動(dòng)控制。

3 HL破碎機(jī)在煤粉爐燃煤鍋爐電廠的應(yīng)用

新疆某煤粉爐電廠2×300MW機(jī)組輸煤系統(tǒng)中，在2010年以前，篩分破碎設(shè)備使用的是各2臺(tái)600t/h的滾軸篩+環(huán)錘破。由于該地區(qū)以褐煤為主，煤介質(zhì)中水分含量較大，且介質(zhì)中夾雜含量高達(dá)40%的煤矸石，因此，滾軸篩經(jīng)常出現(xiàn)卡停篩軸、卡斷安全銷、粘堵等故障，環(huán)錘破也經(jīng)常出現(xiàn)粘堵，篦板孔常被堵死，環(huán)錘破產(chǎn)量大幅下降，振動(dòng)大、噪音高、粉塵大、能耗高，直接影響設(shè)備正常運(yùn)行。為了解決上述問題，該電廠接受了我公司的采用HL破碎機(jī)替代滾軸篩+環(huán)錘破的改造，改造后經(jīng)過3年多的使用，設(shè)備運(yùn)行良好，經(jīng)受住了物料含水量大、煤矸石含量大的惡劣工況驗(yàn)證，振動(dòng)、噪音較之前的環(huán)錘破大幅降低，基本不揚(yáng)塵，不粘不堵，產(chǎn)量、產(chǎn)品粒度及粒度級(jí)配得到了保證。

經(jīng)過對(duì)比發(fā)現(xiàn)，采用HL破碎機(jī)，節(jié)能增效效果明顯，具體如下：

（1）取消原工藝中的滾軸篩，降低采購(gòu)成本約40萬元。

（2）原工藝中滾軸篩每天運(yùn)行18小時(shí)，單機(jī)功率48kW，每年工作300天（下同），耗電259200度，每度電價(jià)0.50元（下同），單臺(tái)每年運(yùn)行電費(fèi)約12.96萬元；單臺(tái)每年更換1次篩條約3萬元。每年節(jié)約運(yùn)行成本31.92萬元。

（3）原工藝中環(huán)錘破每天運(yùn)行18小時(shí)，電機(jī)功率560kW，耗電3024000度，單臺(tái)每年運(yùn)行電費(fèi)約1512萬元；HL破碎機(jī)每天僅運(yùn)行12小時(shí)，電機(jī)功率250kW，耗電900000度，單臺(tái)每年運(yùn)行電費(fèi)約450萬元。每年縮短上煤時(shí)間和上煤時(shí)功率降低產(chǎn)生的節(jié)電效益約2124

萬元。

（4）原工藝中環(huán)錘破的錘頭等易損件正常使用壽命3個(gè)月，每年至少更換3次，每次需花費(fèi)約20萬元/臺(tái)，每年維護(hù)費(fèi)用合計(jì)120萬元；HL破碎機(jī)齒板壽命為2500小時(shí)，更換齒板周期為每年1.44次，每次需花費(fèi)約25萬元/臺(tái)，每年維護(hù)費(fèi)用合計(jì)72萬元。每年設(shè)備維護(hù)費(fèi)用降低48萬元。

綜上所述，采用HL破碎機(jī)，每年可節(jié)省費(fèi)用約2242.92萬元，考慮分析計(jì)算的準(zhǔn)確率為50%，則年實(shí)際收益1121.46萬元。

4 結(jié)語

通過大量實(shí)踐證明，HL破碎機(jī)適用于成品粒度要求30～50mm、出力要求0～4000t/h的物料破碎，特別適用于物料含水量大、粘性大、煤矸石含量大的物料破碎，可廣泛應(yīng)用于煤炭、電力、冶金、水泥、礦山、化工等行業(yè)。HL破碎機(jī)具有高效節(jié)能、環(huán)保智能、運(yùn)行可靠、不粘不堵、振動(dòng)小、噪音低、產(chǎn)量和粒度有保障等特點(diǎn)，是煤粉爐燃煤鍋爐電廠一種較為理想的破碎

設(shè)備。

參考文獻(xiàn)

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