細(xì)粒交叉篩替代滾筒篩的改造

賈光華

(河北華電石家莊熱電有限公司，河北 石家莊 050041)

0 引言

入爐煤粒度對(duì)循環(huán)流化床鍋爐安全運(yùn)行以及經(jīng)濟(jì)效益具有直接影響，因此，燃煤制備中的細(xì)粒篩分設(shè)備在電站循環(huán)流化床鍋爐中具有舉足輕重的地位。目前應(yīng)用較多的細(xì)粒篩分設(shè)備，如振動(dòng)篩、滾筒篩、梳齒篩等，均存在效率低、故障率高、維護(hù)費(fèi)用高等問題，急需對(duì)篩分設(shè)備進(jìn)行改造。

1 設(shè)備概況及存在問題

1.1 設(shè)備概況

某公司熱水鍋爐為2×168 MW循環(huán)流化床鍋爐，只在冬季供暖期運(yùn)行。輸煤系統(tǒng)設(shè)計(jì)為單路系統(tǒng)，額定出力250 t/h，由給煤設(shè)備、膠帶輸送機(jī)、篩碎設(shè)備等組成。燃煤制備系統(tǒng)采用一級(jí)細(xì)粒篩分、一級(jí)細(xì)粒破碎方式。細(xì)粒篩分設(shè)備采用國(guó)產(chǎn)GT1538滾筒篩，由鏈條傳動(dòng)、擺線針輪減速機(jī)驅(qū)動(dòng)，出料粒度10—13 mm；破碎設(shè)備采用國(guó)產(chǎn)可逆錘擊式細(xì)碎機(jī)SPM-1616，出料粒度不大于10 mm。該系統(tǒng)投運(yùn)后，除滾筒篩外，其他設(shè)備運(yùn)行情況尚可。

1.2 滾筒篩存在的問題

1.2.1 篩孔堵煤

篩孔堵煤后，篩分效率嚴(yán)重下降，甚至整個(gè)篩筒變成溜槽，起不到篩分作用，大量原煤進(jìn)入細(xì)碎機(jī)，造成細(xì)碎機(jī)過負(fù)荷運(yùn)行，甚至導(dǎo)致細(xì)碎機(jī)液力偶合器易熔塞噴油泄壓，失去動(dòng)力，輸煤系統(tǒng)癱瘓。造成篩孔堵煤的原因有以下幾點(diǎn)。

(1) 細(xì)粉煤在潮濕時(shí)易團(tuán)聚成團(tuán)，煤的表面張力極易粘結(jié)篩絲或篩條，造成“難篩狀態(tài)”。

(2) 滾筒篩的篩孔是“靜篩孔”，小于0.5 mm的細(xì)粉粘結(jié)篩網(wǎng)，造成篩孔堵塞。

(3) 臨界顆粒篩分過程中不斷堵塞篩孔，造成有效篩分面積減小。

(4) 滾筒篩的篩分面積只有篩筒的下半?yún)^(qū)域，篩分面積小，加之部分篩孔堵塞，造成篩筒出現(xiàn)溜管現(xiàn)象。

1.2.2 故障率高

(1) 篩網(wǎng)更換頻繁。大塊煤在入料口處不斷沖擊篩網(wǎng)，篩網(wǎng)破損，造成入爐煤粒度偏大。

(2) 篩筒剛性差。負(fù)荷大時(shí)篩筒變形、開焊甚至斷裂，1—2個(gè)供暖期就需更換篩筒，維護(hù)成本高。

(3) 支撐輥輪更換頻繁。篩筒的4套支撐輥輪工況惡劣，軸承損壞、輪緣及踏面磨損等故障頻繁出現(xiàn)，使用壽命短。

(4) 驅(qū)動(dòng)鏈條斷鏈。由于該型滾筒篩篩筒轉(zhuǎn)動(dòng)是無(wú)定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，運(yùn)轉(zhuǎn)不平穩(wěn)，傳動(dòng)鏈條受交變載荷沖擊，時(shí)常出現(xiàn)斷鏈、鏈條脫落、損壞減速機(jī)地腳等故障。

1.2.3 粉塵大、噪音大

滾筒篩箱體密封性差，運(yùn)行時(shí)煤塵飛揚(yáng)。篩筒運(yùn)轉(zhuǎn)不平穩(wěn)，噪音大，工作環(huán)境惡劣。由于熱水鍋爐輸煤系統(tǒng)為單路設(shè)計(jì)，一旦滾筒篩、細(xì)碎機(jī)故障停運(yùn)不能及時(shí)恢復(fù)，將面臨供煤中斷、減負(fù)荷甚至停爐的危險(xiǎn)，導(dǎo)致供熱事故。為保障供熱安全，滿足入爐煤粒度要求，提高輸煤系統(tǒng)運(yùn)行的安全可靠性，選擇性能更為優(yōu)良的篩分設(shè)備是十分必要的。

2 滾筒篩改造

2.1 改造方案的調(diào)研

細(xì)粒交叉篩是一種適用于多種工況、多種粒度分級(jí)的篩分設(shè)備，尤其對(duì)濕、粘、細(xì)粒等難篩分物料的篩分更具有優(yōu)越性。多家單位使用情況表明，該篩分設(shè)備是經(jīng)過實(shí)踐檢驗(yàn)的使用效果較好的設(shè)備，其使用情況如表1所示。

表1 細(xì)粒交叉篩使用情況統(tǒng)計(jì)表

根據(jù)該公司熱水鍋爐輸煤系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行情況及部分用戶的使用情況分析，決定利用2015年非供暖期設(shè)備停運(yùn)時(shí)期，對(duì)原滾筒篩進(jìn)行改造。將原滾筒篩拆除，利用原設(shè)備的土建基礎(chǔ)安裝CRS1215細(xì)粒交叉篩，并更換機(jī)座、進(jìn)料及出料落煤管，安裝配套控制柜。

2.2 細(xì)粒交叉篩的結(jié)構(gòu)工作原理

圖1 細(xì)粒交叉篩結(jié)構(gòu)示意

細(xì)粒交叉篩的篩面由多組同向旋轉(zhuǎn)的篩軸組成，結(jié)構(gòu)如圖1所示。CRS1215細(xì)粒交叉篩額定出力250 t/h，入料粒度不大于200 mm，篩下粒度不大于10 mm，每根篩軸安裝若干等距篩片，相鄰篩軸上的篩片相互交叉排列，每軸以同速度、同方向自轉(zhuǎn)，單軸單驅(qū)動(dòng)獨(dú)立運(yùn)行，篩軸的運(yùn)轉(zhuǎn)使得篩孔成為動(dòng)態(tài)篩孔。物料在篩面滾動(dòng)過程中不斷分層，小顆粒下移，大顆粒向前滾動(dòng)；小顆粒長(zhǎng)時(shí)間接觸篩孔，通過相鄰篩片的“手搓式”作用完成強(qiáng)制透篩，大顆粒滾動(dòng)中不斷沖擊、打散團(tuán)聚顆粒，并自動(dòng)清理粘附在篩片上的細(xì)微顆粒，達(dá)到“自清理”目的。篩軸下設(shè)有清掃板，清理剩余黏顆粒，防止出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象。設(shè)備保護(hù)設(shè)置了單軸故障、非相鄰單軸故障報(bào)警，相鄰2軸故障和整機(jī)3軸以上故障跳機(jī)以及整機(jī)電流保護(hù)、堵煤保護(hù)等。

3 改造效果

3.1 直接經(jīng)濟(jì)指標(biāo)評(píng)價(jià)

滾筒篩改造后，2015—2016年供暖期電耗較上年度供暖期節(jié)省35.43萬(wàn)kWh，約節(jié)約電費(fèi)13.7萬(wàn)元。節(jié)省的電能主要來自設(shè)備改造后上煤量增加使系統(tǒng)上煤時(shí)間相對(duì)縮短而節(jié)約的電耗，及下游細(xì)碎機(jī)進(jìn)料量相對(duì)減少使功耗降低而節(jié)約的電耗。另外，入爐煤粒度合格率由原來的87.3 %上升為98.7 %，提高了鍋爐運(yùn)行的安全經(jīng)濟(jì)性。

3.2 安全效益評(píng)價(jià)

統(tǒng)計(jì)以往設(shè)備運(yùn)行中發(fā)生的故障次數(shù)，每個(gè)供暖期滾筒篩故障檢修10余次，造成細(xì)碎機(jī)、鍋爐計(jì)量給煤機(jī)等下游設(shè)備故障近10次，直接威脅著機(jī)組供熱安全。細(xì)粒交叉篩投運(yùn)后，設(shè)備故障大大減少，個(gè)別情況會(huì)出現(xiàn)過負(fù)荷停機(jī)現(xiàn)象，但從未發(fā)生因細(xì)粒交叉篩導(dǎo)致的下游設(shè)備故障，系統(tǒng)上煤安全可靠性有了極大提高。

3.3 性能評(píng)價(jià)

細(xì)粒交叉篩低速平穩(wěn)轉(zhuǎn)動(dòng)、無(wú)振動(dòng)、無(wú)沖擊、動(dòng)載荷小、運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲很小、無(wú)揚(yáng)塵，具有對(duì)濕、粘煤種適應(yīng)性較好，故障率低，維護(hù)工作量少，運(yùn)行可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。

4 結(jié)束語(yǔ)

細(xì)粒交叉篩以良好的篩分性能，應(yīng)用于循環(huán)流化床鍋爐電站，提高了篩碎系統(tǒng)的安全可靠性，提高了入爐煤品質(zhì)，對(duì)提高和保障輸煤系統(tǒng)的整體出力和可靠性起到了積極作用，對(duì)循環(huán)流化床鍋爐的安全穩(wěn)定長(zhǎng)周期運(yùn)行起到了至關(guān)重要的作用，為循環(huán)流化床鍋爐篩分設(shè)備的改造、選型提供了新途徑。

參考文獻(xiàn)：

1 原小強(qiáng)，曾憲江，張凱東.交叉式細(xì)粒滾軸篩在流化床鍋爐輸煤系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].內(nèi)蒙古電力技術(shù)，2016，34(4)：92-94.

2 崔淑玲.篩片交叉式篩分設(shè)備的研制及應(yīng)用[J].煤炭加工與綜合利用，2015，33(7)：1-2.