循环流化床锅炉燃煤破碎设备的研究与设计程云山，姚健平(沈阳皇姑热电有限公司，辽宁 沈阳 110035)
摘 要:针对目前循环流化床锅炉所配置的碎煤设备，从其使用性能，锅炉的运行状况和燃煤的燃烬效果进行全面分析，从而开发设计出适合循环流化床锅炉燃煤破碎设备-FC型细粒破碎机，以满足目前循环流化床锅炉市场的要求。
关键词:循环流化床锅炉 破碎机 破碎粒度
1循环流化床锅炉对燃煤粒度的要求
循环流化床锅炉对燃煤粒度的要求，主要是由其燃烧特点和运行经济性所决定的，无论燃用哪种煤，其粒度一般都在0～13mm范围内，平均粒度为2～3mm，所以为循环流化床锅炉所配置碎煤设备，破碎的燃煤粒度应达到这一粒度要求，否则将影响循环流化床锅炉的燃烧调整和燃煤的燃烬，造成锅炉运行的不稳定和燃煤的燃烧效率的降低，即燃煤的浪费，降低燃烧经济性。
2目前循环流化床锅炉配置碎煤设备使用性能的分析
目前循环流化床锅炉配置的碎煤设备主要有环锤式破碎机和锤式破碎机等。每种破碎机由于生产厂家不同其结构有所区别，但其破碎机理完全一样，这两种破碎机，尤以环锤式破碎机目前应用最多。下面就对这两种破碎机的结构、破碎原理及使用性能进行分析。
2.1环锤式破碎机
环锤式破碎机的结构包括：机壳体、转子、破碎筛板。锤环通过锤柄悬桂在转子挂盘上。
工作原理：物料经过进料口进入破碎机内被旋转的锤环击打破碎，破碎细的物料通过破碎筛板排出输送至锅炉燃烧，没有破碎的物料在破碎室内继续被锤环击打挤压直至破碎排出，破碎不了的物料或杂质进入杂物室内排除掉，其破碎机理是击打和挤压，物料被锤环击打和筛板的撞击而破碎。
使用性能：从现在为循环流化床锅炉配置的环锤式破碎机的使用情况看来，虽然粒度上满足要求，但存在下列问题：
a.实际出力达不到铭牌出力，正常情况下最大出力只有铭牌出力60％左右。
b.对煤的表面湿度适应性差，当煤质表面水份达5 ％以上时，便经常发生堵塞现象，直接影响正常生产。
c.锤环和破碎筛板磨损较快，使用时间短，维护费用高，工作量大。
原因分析如下：
a.环锤式破碎机在循环流化床锅炉来推广普及前，主要应用于燃烧煤粉锅炉给煤系统一级粗粒破碎，将进厂的原煤破碎成30mm以下粒度，送到煤仓供磨煤机制备煤粉。当应用在循环流化床锅炉上制备粒度在13mm以下，甚至有的锅炉要求粒度在10mm以下时，只是通过改变破碎筛板的孔眼尺寸来保证破碎粒度。虽然设计时理论上保证了孔眼的通过量能满足出力要求，但实际运行时相差较大，这与煤的破碎粒度、湿度及破碎筛板的孔眼尺寸相关，破碎粒度越少，出力越低，湿度越大，造成孔眼的堵塞率越高从而出力降低越大，孔眼尺寸小，物料通过孔眼的时间将延长，导致出力下降。
b.环锤式破碎机破碎的物料在破碎室内经过反复击打、挤压破碎，物料在破碎机内有一定的停留时间，当破碎的煤湿度大时，锤环对煤的击打和挤压造成煤粘接在一起，形成堵煤，被迫停运清理，特别在冬夏两季，煤质湿度大时，给生产运行带来极大的困难。经运行经验确定，当煤质表面水份大于5％时，破碎机便会经常发生堵塞现象。
c.环锤破碎机的转子转速一般在960r/min以下，锤环在破碎煤的过程中，在打击半圈内，煤与锤环的撞击除中心一点是垂直撞击外，其余部分都以不同的角度撞击，这导致锤环的磨损非常快。破碎筛板在破碎过程，也同样受到类似的撞击，磨损也较快。另外，锤环在运行过程中常发生碎断现象，需经常检查填补更换，所以维护工作量较大。锤环和破碎筛板一般都采用特殊的耐磨抗冲击材料，费用较高。
现在一些单位采取如下方法解决这些问题。
a.先选择出力大的环锤破碎机。建设时本应选择铭牌出力为1００ｔ／h，而实际选用出力在15０～2００ｔ／h。这不但使投资成本增大，也使今后的生产成本，检修维护成本增大。
b.选择粗破碎环锤破碎机，出料经过下一级筛分，合格的筛下煤输送给锅炉燃烧，粗大的筛上煤又通过输送设备送回破碎机与新进原煤混在一起进行破碎，这样在破碎和筛分之间形成一个环形的闭路破碎筛分系统，这样虽能保证出力和粒度要求，但破碎机在选型上要偏大一些，否则设备运行时间要增长。另外增加这一套环形破碎筛分系统，不仅使燃料设备系统复杂，而且投资增大，运行维护成本也增大，降低电厂经济效益。