环锤式碎煤机在电厂燃料系统中的应用.pdf

第 2 9卷 第 3期 2 0 0 7年 3月 水 利 电力机械 W A I ER C0NSERVANCY & EI J EC TRI C P 0W ER MACHI NERY Vo 1 2 9 No 3 Ma r 2 0 0 7 环锤式碎 煤机在 电厂燃料 系统 中的应用 Ap p l i c a t i o n o f h a mme r c ras h e r i n t h e f u e l s y s t e m o f p o we r p l a n t 李永刚 ( 广东省粤 电集 团有 限公 司沙 角发 电 C厂 ， 广东 东莞5 2 3 9 0 8 ) 摘要 ： 火力发 电厂锅 炉原煤仓所需燃煤 的粒度都应控制在 3 0IY R I 1 内， 为 了确保要 求的粒度 ， 燃 料输送 系统 中设置 了筛碎设备 ：筛分设备 用来完成燃煤 大小块 的分 离， 以使 碎煤机 的运 行更加合 理 、 高效 ； 碎煤 机被 用 来破碎 那些粒度过大的燃煤 ， 使其满足粒度要 求：筛碎设备是保证锅 炉燃煤粒度 的重要 部分 ， 是合格供煤 的 有 力保 讧= 关键词： 冲击； 摩擦； 剪切； 挤压； 破碎； 碎煤机； 粒度 中图分类号 ： T K 2 2 3 ， 2 5 文献标识码 ： B 文章编 号 ： 1 0 0 6 6 4 4 6 ( 2 0 0 7 ) 0 3 0 0 1 3 0 3 0 引言 火力发电厂燃料系统担负着电厂燃料 ( 燃煤 ) 的 卸储 、 输送与配供等任务 ， 该系统主要 由卸煤设备 、 输送系统和煤场设备 3大部分组成 。输送系统用来 输送与供配原煤 。一般来说 ， 供往锅炉原煤 仓煤 的 粒度 必须 3 01T I 1T I ， 电厂来煤 的粒度 既有符 合要求 的， 也有不符合要求 的， 为了满 足粒度要求 ， 发 电厂 在燃料输送 系统 中设置 了筛 、 碎设备 。原煤 的破碎 过程是用机械力克服或破坏原煤 内部结合力 ， 使其 进行分裂 的过程。碎 煤机是提 供外部机 械力 的装 置 ， 在破碎过程 中， 煤粒会受到冲击 、 摩擦 、 剪切和挤 压( 如图 1 所示 ) ， 从而使煤粒产生变形 ， 当这一变形 所吸收的能量足以克服煤粒原子 间的结合力时便产 生原子间的位移 ， 在微观上称为晶格位移 ， 在宏观上 就表现为裂碎 ， 达到破碎煤粒的 目的。 实际上 ， 不同形式 的碎煤机有 着不 同的破碎方 式， 如颚式碎煤机侧重于挤压的破碎方式， 冲击式 、 反击式和锤击式碎煤机偏重 于冲击方式 ， 笼式碎煤 机则以剪切方式为主 ， 辊式碎煤机混合 了挤压和研 磨方式 ， 环锤式碎煤 机更是综 合了上 面的 4种破碎 方式 ， 并且依照其配置的环锤形式( 环形和齿形 ) ， 剪 切破碎方式 的破碎力度有所不 同( 齿形环锤形式大 冲 研磨 剪切 挤 压 _冒 ： 翟 图 1 煤粒破 碎过程中常见破碎方式示意图 于环形的) 。 目前 ， 我国大多数火力发 电厂燃料 系统配置 的 碎煤机都为环锤式 ， 这是由于它具有较高的破碎效 率 ， 较强的煤 种适 应性 ， 且运行可靠 ， 维修量和经济 性适 中。广东省粤电集团有限公司沙角发 电 C厂的 环锤式碎煤机 由 G E CA L S T O M公 司制造 ， 型号为 T K K 6 09 3 ， A， B两台均布置在 5转运站内， 主要 由 机体 、 机盖 、 转子 、 筛板和筛板调节器等部件组成 ， 位 于振动筛的下方 ， 供给原煤仓的所有过大块燃煤都 会经过该环锤式碎煤机进行破碎。本文将 以沙角发 电 c厂环锤式碎煤机为例进行说明。 1 环锤式碎煤 机的工作原理 燃煤进入碎煤机后 ， 首先会 受到高速旋转环锤 的 冲击而获得一次破碎 ， 随后被冲击的燃煤会高速 收稿 日期 ： 2 0 0 61 22 9 作者简介 ： 李永 刚( 1 9 7 5 一) ， 男 ， 陕西岐 山人 ， 广东省粤 电集团有限公司沙角发电 C厂工程师 ， 主要从事电厂燃 料系统 管理方 面的工作。 嚣 叠 维普资讯 1 4 水利 电力机 械 2 0 0 7年 3月 冲向破碎板完成二 次破碎 ， 最后落到筛板 上受到环 锤的剪切 、 挤压和研磨后 ， 被进一步破碎 ， 在达到要 求粒度后 ， 会通过筛板及上 、 下部出料板 的格栅排 出 到下方皮带上 ， 不 能被破碎的杂物则会经过环锤的 拨动而进入弃铁室( 由人工定期进行清理 ) ， 至此完 成整个破碎运动。 2 主要设备说明 沙角发电 C厂环锤式碎煤机主要结构如图 2所 示 ， 该碎煤机采用直接驱动方式 ， 额定出力1 6 13 0 t h 。 转子 环锤 一一 f 破碎板 图 2 环锤式碎煤机 主要 结构 示意图 ( 1 ) 驱动装置由电机 、 联轴器和轴承座等组成 。 电机经过蛇形联 轴器 直接 驱动 碎煤 机转 子 以 6 0 0 r m i n 的速度旋转 ， 电机功率 7 3 5 k W。 ( 2 ) 机体从主轴承的安装处分为上下 2 部分 ， 主 轴承安装在下半部分 的机体上， 下机体和上顶盖采 用螺栓连接 。为了便于检修 、 装拆环锤等 ， 配置了液 压机构来打开或关闭上顶盖。机体前面设有 2个观 察 口， 由观察 口内的反射板及其平台组成弃铁室 ， 用 来收集不能被破碎的杂物。 ( 3 ) 转子由主轴 、 十字摇臂和 6 0个齿形环锤组 成 ， 环锤按 21 6和 21 4布置 。 ( 4 ) 破碎板在碎煤机入料 口下方倾斜布置 ， 为破 碎的主要板件。 ( 5 ) 筛板分为上部筛板和底部筛板 ， 均为 3 0 n l n l 宽的长形孔状弧形板。 ( 6 ) 上 、 下部 出料板是筛板调节机构的固定延长 部分 ， 它也是 3 0 l l l n 宽的孔状板 ， 与筛板易受磨损不 同， 此板通常不易受到磨损， 因此只需在其过度磨损 后才进行更换。 ( 7 ) 同步筛板调节器如图 3 所示 ， 利用棘轮式扳 手手动进行调节， 使用蜗轮蜗杆传动机构带动调节 螺母 ， 同时推动 2侧 的可调节板 ， 完成 筛板 同步 调 节 ， 以获得所需粒度。图 3中螺母 A， B由蜗轮蜗杆 带动， 螺母 C由人工独立调节。 图3 同步筛板调节器示意图 ( 8 ) 启盖液压机构如图 4所示 ， 2套液压缸体对 称地分布在机体 2 侧 ， 检查 、 维修碎煤机转子或因其 他原因需要打开时， 通过该套液压机构 可以打开或 关闭机体顶盖 。 图 4 启 盖液 压机构示 意图 ( 9 ) 润滑机构如图 5所示 ， 由于该机构属于重载 高速设备 ， 其主轴承为圆柱滚子轴承， 最高允许温度 为 8 0 。该轴承的润滑机构配置了 2个油箱 ， 1 个主 油箱( 布置在碎煤机的下方) 和 1 个辅助油箱 ( 布置在 碎煤机的上方) 。运行时 ， 油泵将油从主油箱送到辅 助油箱内， 然后依靠油液重力 ， 油会从上方 的辅助油 箱流到 2 侧的主轴承座内， 然后再流回主油箱 。 ( 1 O ) 保护机构分为温度保护和振动保护 ， 可以 防止主轴承的超温和碎煤机出现过大振动 。温度传 感器布置在主轴承上 ， 通过探测轴承 内润滑油的温 度进行动作 ； 2个振动传感器 分别装设在碎煤 机 2 个主轴承旁边 ， 通过探测整个机体的振动进行动作。 3 运行 过程说明 沙角 C电厂燃料系统采用集 中程序控制 ， 操作 员 选取供煤线路并启动后 ， 碎煤机的润滑 系统就会 维普资讯 第 2 9卷第 3期 李永刚： 环锤式碎煤机在 电厂燃料 系统中的应用 1 5 图 5 润 滑 机 构 示 意 图 先行启动 ， 对主轴承进行充分润滑 ， 只有在碎煤机下 方的 7 A B皮带启动正 常后 ， 碎煤机才会启动。这 样的联锁方式 ， 能有效保护碎煤机 的主轴承。振动 筛分离出的大煤块 ， 由入料 口进入碎煤机 ， 完成破碎 过程。对于不能被裂碎的过大物料 ， 经过碎煤机转 子的拨动 ， 并在反射板的作用下 ， 自动落到弃 铁室 。 另外 ， 在环锤与物料接触过程中， 由于环锤在悬挂轴 上可以自由摆动 ， 因此环锤能沿转子径向自动退缩 ， 达到保护环锤 的目的。 由于碎煤机 电机功率较大， 且需要有 良好 的动 平衡 ， 因此 ， 频繁启动不仅会造成能源 的浪费 ， 还会 影响碎煤机的平衡。所以， 在实际的运行过程中， 碎 煤机只与 自身的保护装置产生联锁动作 ， 即只有当 其润滑油系统 出现故障 、 温度过高或振动不正常引 起跳闸及出现其他 自身保护时才会发生联锁跳 闸， 其他的设备不会与碎煤机产生联锁。 4 环锤式碎煤机的主要故障 碎煤机高速旋转运行 ， 较易发生故障。现将常 见故障总结如下 ： ( 1 ) 机体破损。主要是 由于煤中的过硬杂质在 高速环锤的冲击下撞击机体所致： ( 2 ) 环锤过量磨损或破 裂。高速旋转的环锤在 与煤粒接触的过程中， 正常的磨损或在破碎过硬物 件的过程中， 导致环锤受损 ( 3 ) 振动过大跳闸。转子或环锤 的不均衡磨损 、 碎煤机入料的不均衡 、 中心位置不正以及主轴承 、 机 座螺栓的松动都会引起过大振动。 ( 4 ) 温度过高跳 闸：主轴承滚柱损坏 、 润滑油不 配套或者油流量调节不妥当都会引起温度过高。 ( 5 ) 筛板过量磨损或断裂。会导致无法保证供 煤的粒度要求。 ( 6 ) 破碎板过量磨损或破裂。会使碎煤 机破碎 效率下降 ， 环锤等磨损量增加。 ( 7 ) 主轴过量磨损。会引起碎煤机过大振动等。 上面列举 了沙角发 电 C厂燃料 系统 环锤式碎 煤机所出现过的一些