碎煤机培训教材.doc

第八章 环式碎煤机第1章 环式碎煤机电厂锅炉燃煤通常是未经分级的原煤，粒度大多不符合锅炉燃烧要求，需进行筛碎。燃煤的筛碎质量，将直接影响制粉设备的运行经济性。若破碎后的燃煤粒度不符合制粉要求时，将会降低磨煤设备的生产效率，增加制粉的耗电量，并加快磨煤设备部件的磨损。我公司输煤系统在碎煤机室布置两台型号为HCSC10型、额定出力为1000t/h的环式碎煤机，碎煤机的最大出力为1200t/h。图81碎煤机室煤流示意图1.1 环式碎煤机的工作原理环式碎煤机的主要破碎过程可分为：冲击、劈剪、挤压、折断、滚碾几个过程。由于高速回转的转子环锤的作用，使煤块在环锤与碎煤板、筛板之间，煤与煤之间，产生冲击力、劈力、挤压力、滚碾力，这些力大于或超过煤在碎裂处碎裂前所固有的抗冲击力载荷以及抗压、抗拉强度极限时，煤就会破碎。总之，可根据环式碎煤机的结构特点，把碎煤过程分为两个阶段，第一阶段是通过筛板架上部的碎煤板与环锤施加冲击力，破碎大块煤；第二阶段是小块煤在转子回转和环锤（自转）不断地运转下，继续在筛板弧面上破碎，并进一步完成滚碾、剪切和研磨作用，使之达到所要求的破碎粒度，从筛板栅孔中落下排出。如图81所示。图81 碎煤机工作原理图1.2 环式碎煤机的结构HCSC10型环式碎煤机的结构主要包括驱动装置、机体、转子、机盖、筛板与筛板调节机构、液压系统。如图82、83所示。 1.2.1 驱动装置图82 碎煤机内部结构图传动方式为直联式即：碎煤机本体液力偶合器电动机。电动机轴和碎煤机转子轴之间采用限矩型液力偶合器联接，液力偶合器装有WBQ型电子防喷装置。电动机选用YKK5004-8型鼠笼式三相异步电动机。图83 碎煤机外形图1.2.2 机体机体包括中间机体和下机体。下机体用来支承前、后机盖，中间机体及转子部件，具有充分的强度和刚度。在机体前侧设有一个检查门，在非电动机端轴承座下面也设一个观察门，从这里可以观察环锤磨损情况及检查环锤与筛板之间的间隙。中间机体借助螺栓与下机体连结，其结合面处用密封胶条密封，上部是入料口，四周装有衬板，顶部装有风量调节装置。当碎煤机的运行工况各异时，或者环锤和筛板磨损到严重程度，用风速仪测得碎煤机入口和出口处鼓风量超标时，应重新调整风量调节板。风量板出口处与环锤轨迹圆之间的间隙是筛板与环锤轨迹圆之间的间隙的1.25倍。碎煤机机体是坚固的重型钢板焊接结构。在机体两侧有支承转子轴承作用的座板和减振平台。碎煤机主轴承座采用剖分式（即对开式）而不用整体式。在机体内部分别装有转子、筛板架和拨料器。1.2.3 减振平台下框架座在楼板上作为减振平台的基座，并通过楼板预埋件固定在楼板上。上框架与被减振的碎煤机和电动机相连，使两者在同一振动频率下减振。上下框架之间的连接用钢制的弹簧箱相连，每组弹簧设有三个钢制的弹簧、弹簧装在弹簧座里，通过弹簧座与上、下框架相连，组成一个减振装置。1.2.4 转子转子由主轴、平键、圆盘、隔套、摇臂、环锤、环轴以及轴承座等零件组成。主轴由高强度的合金钢锻件加工而成，两组摇臂采用十字交叉排列。环轴采用分段形式，环锤和隔套经良好的静平衡后，通过环轴套串在摇臂和圆盘上。主轴通过限矩型液力偶合器与电动机相联。碎煤机有两种环锤：一种是重量为55.9kg的齿环锤，共18个；一种是重量为63.3kg的圆环锤，共16个。1.2.5 机盖机盖包括后机盖和前机盖。后机盖通过两个圆柱销与下机体联结，并可以此为旋转中心向后翻转。四周法兰用螺栓与下机体与中间机体紧固在一起，机盖上部有一悬挂轴，筛板架组件悬挂于此，机盖后部有调节机构。前机盖通过两个圆柱销与下机体联结，并可以此为中心向前翻转，并用螺栓与下机体及中间机体紧固在一起。除铁室由底部的栅格型弹性筛及上部的反弹衬板组成。不易破碎的物料经下拨料板和上拨料板被抛进除铁室，设备停运后，可打开前视门清理杂物。机体顶部和两端内壁都装有衬板。碎煤机前后两侧箱体采用液压开盖装置开启，在前后机盖上设有“限位支腿”，平时隐于机盖的筋板内，开启机盖时自动打开，以防止机盖重心“过死点”。 1.2.6 筛板与调节机构筛板架由三件弧形板及其筋板焊接而成，其上装设有4块破碎板及大筛板和切向板，筛板上通过合理布置的筛孔，可有效防止堵煤。筛板架通过悬挂轴悬挂在后机盖上，并可绕悬挂轴转动。破碎板用锰钢制成，用于破碎大块煤。呈弧形的大小孔筛板用于滚压、剪切和研磨小块煤。筛板调节机构可以调整筛板间隙。筛板间隙的调节是通过左右对称的两套蜗轮蜗杆减速装置实现的。为保证两边同步，用联接轴及联接套联结在一起。用活扳手卡住联接轴上的六方头摇动蜗杆，带动蜗轮，推动丝杠实现轴的前后移动。销将连杆与筛板架相连，轴的转动带动筛板架前后移动，从而实现筛板间隙的调整。1.2.7 液压系统液压系统包括装设在碎煤机前机盖和后机盖上的工作油缸，接头和管路。采用SY8型碎煤机液压站，用于驱动碎煤机液压缸，以启闭前后机盖及筛板架复位，便于碎煤机的检修。液压站由吸油口滤油器、齿轮油泵、溢流阀、手动换向阀、单向节流阀、胶管总成、快速接头、压力表及开关、油管、油箱、空气滤清器等元件组成。1.3 环式碎煤机的特点1.3.1 液力偶合器电动机轴和碎煤机转子之间采用YOX1000限矩型液力偶合器（如图84所示）联结，液力偶合器带有温升报警保护，并具有过负荷保护功能。当液力偶合器腔内持续过热时，将特殊易熔塞的柱销弹出，使开关动作，向程控发出停机信号。液力偶合器配备安全防护罩，护罩固定在支架上，且便于拆卸。限矩型液力偶合器的特点：1）具有柔性传动自动适应功能；2）具有减缓冲击和隔离扭振功能；3）具有使电动机轻载启动功能，并能够利用电动机的最大力矩启动负载，可以提高电动机的启动性能；4）协调多机传动，均匀分布负载功能；5）具有节电功能；6）具有过载保护功能；涡轮泵轮图84 液力偶合器结构图7）在特定条件下具有制动功能。碎煤机液力偶合器采用了WBQ型电子防喷装置。主要用作液力偶合器的安全保护装置，防止液力偶合器因过载引起工作介质温升而喷液（适用工作介质为：矿物质、难燃液、水），起“超温报警、切断电源停机”的功能。电子防喷装置由主体电路系统、传感接触器、集成电路报警系统、自动断电（停机）系统等几部分组成。当液温上升到控制的极限值时，特殊易熔塞的柱销即从原始状态弹出810.5mm，并碰触传感器操动杆转动，把温升信号输入主体电路，向报警系统，断电系统发出指令，实现报警与断电功能。配备防喷装置的液力偶合器上的两个易熔塞（在140喷油，作二级保护用），与另一个特制易熔塞（一级保护，易熔塞合金熔化温度为1105）配合使用，不会使偶合器喷油，但能通过WBQ型防喷装置切断电动机电源，起到保护作用。1.3.2 驱动电机YKK5004-8型电动机为卧式，采用全封闭空一空冷却方式。电动机转子为鼠笼结构。电动机定子槽楔不使用磁性槽楔。电动机带有两侧接线盒，两侧接线盒方式相同。电机绕组经真空浸渍处理（VPI）。所有电动机的使用寿命在现场的规定的工作制下不小于30年。电动机的连接线与绕线的绝缘具有相同的绝缘等级。电动机配备有空间加热器，空间加热器电源采用单相220V交流电源。电动机的振动值最大为0.076mm。电动机空载时测得的振动速度有效值最大为2.8mm/s。电动机轴承温度最大为90，油温最大为65。1.3.3 碎煤机本体碎煤机转子为环锤式，单向旋转，环轴采用分段形式，便于设备检修。在碎煤机转子圆盘和摇臂外缘堆焊耐磨材料，可以延长转子的寿命。衬板、环锤破碎板、筛板、环锤等所有承受剧烈磨损的内部零件均采用耐磨材料制造，且易于更换，转子轴用锻造合金钢。碎煤机下部的筛板可以在煤的含水量达到或超过12%的情况下不堵煤。碎煤机设有方便、灵活、可靠操作的筛板调节装置，可从机体外部方便地调整破碎板、筛板和转子之间的间隙，以控制煤的粒度和补偿磨损，且不会造成堵煤。同时，筛板调节器设置有安全销，当铁块掉入碎煤机时，安全销将会被切断，可确保设备及电动机的安全。碎煤机机腔体内设有除杂物室，不易破碎的杂物将被清除到除杂物室，可方便地从人孔门清除杂物。除杂物室底部采用筛孔型，下部设有弹簧，可防积煤。碎煤机各工作门、结合面的密封可靠，所有结合面，均设密封设施。其中各机体间的结合面，采用O形橡胶条密封，各检查门采用“b”字型空心胶条密封。碎煤机主轴承座采用剖分式（即对开式）而不用整体式。轴承座采用迷宫密封。轴承用MoS2锂基润滑脂润滑，便于维护及检修，轴承采用E级进口双列向心球面滚子轴承。在碎煤机轴承座垫板上设置一处与轴线平行度误差极小的“找正平面”即找正基准面，便于安装。设备轴承采用进口重型调心滚子轴承，油脂润滑，密封良好，能防止粉尘侵入和油脂外溢。主轴承座在满负荷运行时的最大单振幅为0.06mm。碎煤机前后两侧箱体采用液压开盖装置（包括移动式液压站总成和高压输油管、快速接头等）开启，便于碎煤机转子、环锤、衬板和筛板的检修。为避免碎煤机前后机盖采用液压开启时出现“过死点”现象，在前后机盖上设有“限位支腿”，平时隐于机盖的筋板内，开启机盖时自动打开，到预定的开启量时，能将机盖支撑牢固，从而很好地解决了机盖开启过程中的重心“过死点”现象。在主轴的两端内侧，装有密封叶片，当设备运行时，轴端密封处产生微负压，可防止从轴端向外鼓风、漏粉。碎煤机风量调节装置安置于机体外部，采用体外调节，操作方便、直观、可靠。碎煤机在负载运行时，入料口保持微负压，出口风量1000m3/h。图85 减振平台外形图1.3.4 减震平台减振平台如图85所示，按碎煤机的参数进行设计。减振平台具有良好的减振性和耐冲击，减振平台的减振效率大于97%，弹簧组工作状态最大水平位移为0.2mm。减振平台的设计、制造充分考虑碎煤机的水平荷载对设备产生的倾覆力矩并提出对土建基础的影响。减振平台能保证碎煤机运行平稳，对楼板的振动符合有关规定的要求，同时在碎煤机一个环锤脱落的情况下仍能有效起到减振效果。减振平台弹性体部件（减振弹簧等）采用德国隔尔固公司优质产品。碎煤机减振平台使用牡丹江电力设备制造厂产品。1.3.5 程控与保护碎煤机监测仪设有左、右轴承座垂直和水平方向的振动检测保护控制装置及轴承温度检测保护控制装置。当任一个轴承座振动超标或轴承温度超标，都会发出声光报警信号和联锁停机信号，以及420mA数字显示信号。碎煤机的启停操作纳入输煤程控，也可就地手动操作。1.4 碎煤机的主要技术参数碎煤机的各部件主要技术参数如表81、82、83、84、85、86所示。表81整机规范型号HCSC10型式环锤式出力额定出力1000t/h，最大出力1200t/h数量2台（左右装一台）转子直径1200mm转子长度（破碎板）2414mm转子线速度46.81m/s入料块度300mm出料粒度25mm处理物烟煤、无烟煤、褐煤等锤环排数4排齿环锤单重/数55.9kg/18个圆环锤单重/数63.3kg/16个碎煤机质量30003kg设备总质量（不包括减振平台）37027kg外型尺寸（长宽高）（主机）4199mm3433mm1950mm轴承型号/生产商22340CC1C3W33 SKF/瑞典表82各部件材及寿命表名称材质寿命环锤ZGMn13-36000h筛板ZG50Mn-312000h破碎板ZGMn1312000h衬板ZG50Mn2-33年主轴35CrMoA3年环轴40CrNiMo3年机壳Q235-A30年表83液力偶合器参数型式限矩型型号YOX1000输入转速750r/min传递功率范围260-590KW过载系数2-2.5过热保护WBQ-型电子防喷装置效率0.96质量650kg表84电机型号YKK5004-8额定功率560KW额定电压6000V额定电流68.9A功率因数0.80效 率94.4%最大转矩倍数1.8额定电压下电机最大启动电流倍数6.0防护等级IP54绝缘等级F级（温升按B级考核）噪 声850dB（A）电动机接线盒位置双侧布置电动机制造厂家上海电机厂表85减振平台名称JZ1000减振效率97%设备总重12249kg/台弹簧数量19组（54套/台）外型尺寸72103800800表86液压站参数电动机N=1.5KW，n940r/min，u400V齿轮油泵P14Mpa，n1800r/min，q11.27ml/r额定流量8.19L/min标定压力7.5Mpa液压用油30机油油箱加油量6010L1.5 运行维护与一般故障处理1.5.1 运行维护1）在启动前首先要检查电动机地脚螺栓、机体底座、轴承座、护板处的螺栓以及联轴器的螺栓不能有松动和脱落；2）清理机体内杂物和粘煤，禁止杂物与积煤搅入转子内，以防止启动时转子卡住；排料口四壁不得粘煤过多，以免影响正常出力。每班应至少清理一次除铁室。3）检查环锤、护板、大小筛板的磨损程度，当环锤磨损过大，效率变低的情况下，应更换环锤；环锤的排列应保证每对相应的两排环锤必须平衡，允许误差为0.17kg，大小筛板和破碎板磨损到20mm时必须更换。环锤的旋转与筛板之间的间隙应符合小于25mm的粒度要求。4）传动部分要有良好的密封和润滑。5）当检查完毕后应将所有检查门关好，启动前最好能盘车23转，观察内部是否有蹩劲现象。转子在运转过程中禁止进行任何维护工作。6）禁止负载启动和给煤过程中停机。7）运行中要经常监视电动机的运行状况，电动机的温升、轴承的温度、机组的振动都不得超过允许值。8）经常注意运行中的不正常声响，发现内部有撞击声和摩擦声，应停机检查。9）通过碎煤机的煤量不允许超过额定出力，不允许带负荷启动，必须要在转子达到额定转速后方可加负荷工作。注意煤种变化，如果煤种比重小、煤块多、粘度大，给煤量应适当减小。1.5.2 一般故障处理碎煤机的通常所发生的故障的性质、原因和排除方法如表86所示。表86碎煤机一般故障及处理故障性质原 因排 除 方 法碎煤机振动1、环锤碎裂或严重磨损失去平衡；2、铁块进入碎煤机；3、轴承损坏或径向游隙过大