浅析CFB锅炉输煤系统环锤式与齿辊式破碎机的选型

赵闻强（中国天辰工程有限公司黑龙江分公司,黑龙江哈尔滨150076）

浅析CFB锅炉输煤系统环锤式与齿辊式破碎机的选型

赵闻强（中国天辰工程有限公司黑龙江分公司,黑龙江哈尔滨150076）

通过对环锤式破碎机与齿辊式破碎机的工作原理、使用特点和经济效益进行对比，阐述二者性能。

输煤系统；环锤破碎机；齿辊破碎机；选型分析

CFB锅炉具有燃料煤适应性广、燃烧效率高、可实现炉内脱硫、高效环保等优点，近年来广泛应用于中小型电厂及自备电站项目。然而该锅炉对入炉煤粒度及级配有较高的要求，所以输煤系统的破碎工序尤为重要。

1 工作原理

用于CFB锅炉破碎工序设备主要有：环锤式破碎机和齿辊式破碎机。

1.1 环锤式破碎机

其主要是靠锤子冲击作用破碎物料，当物料进入锤子工作区后，被高速回转的锤子冲击破碎，被破碎的物料从锤头获得动能，以高速向破碎板和箅条筛上冲击而被第二次破碎。小于箅条筛缝隙的物料，从缝隙中排出，而粒度较大的物料，还将受到锤头的附加冲击破碎。

1.2 齿辊式破碎机

它是通过两台电机带动皮带轮，使齿辊做相向转动，对物料进行咬合破碎，上进下出全量通过形式，符合两齿辊间隙的燃料煤自然下落，大于两齿辊的燃料煤在齿辊上受到组合破碎（劈、搓折）从而达到所需粒度的要求。

2 使用特点

2.1 环锤式破碎机

作为CFB锅炉输煤系统传统的破碎设备，其优点是结构简单、运行稳定，对于干煤和中脆性煤质非常适用，因为有筛板的存在，粒度合格率较高，一般在95%以上。缺点是运行工况扬尘大、易损件较多（锤头、反击板、筛板等）。因筛板的存在对于高水分煤难以通过，容易堵塞。且高硬度物料易将筛板打掉或变形，造成出料粒度不均匀。

2.2 齿辊式破碎机

以四齿辊破碎机为例，它是采用两台规格相同的双齿辊破碎机重叠组合而成，上下两套齿辊分别承担粗、细破的任务，通过丝杆控制调节出料粒度来满足CFB锅炉的工况。其易损件主要为齿板，需要根据物料特性及磨损程度而定期更换。

3 使用对比

3.1 能耗

(1)环锤式破碎机的电机功率较大，才能带动锤笼的转动并以足够大的锤击力对燃料进行破碎。以某电力设备制造有限公司生产的KXS型锤式碎煤机为例，200t/h出力的环锤式破碎机使用一台YKK4006-6型高压电机，功率315Kw。进、出料粒度分别为 100mm和 15mm。

(2)齿辊式破碎机是依靠齿辊的相互挤压、咬合方式对燃料煤进行破碎。以某机械公司生产的GF型四齿辊破碎机为例，200t/h出力的四齿辊碎煤机使用两台Y2-315S-6型电机，总功率150Kw。进、出料粒度分别为 300mm和 15mm。

(3)小结：齿辊破碎机机拥有更大的破碎比，因其电机功率相对于环锤破碎机小时消耗量节约165kw，那么按照锅炉年运行330d计算，破碎机采用两班工作制，日运行12h，可节约电量653400kw，可节约电费约66万元/年。

3.2 噪声污染及飞灰

(1)锤式碎煤机采用的是锤头对燃料进行反复锤击，直至将燃料破碎到合适粒度后落入下级带式输送机，反复锤击的过程造成燃料被过碎的可能性增大。过碎燃料进入锅炉未经充分燃烧便被飞灰出去，造成了极大浪费，也增加除尘的难度。如按飞灰量0.05%计算，则年浪费燃料300吨，约12万元。

(2)齿辊碎煤机燃料上进下出，符合要求的粒度从齿缝间落下，因此其过粉碎相对较少，如按飞灰量0.01%计算，则年浪费燃料60吨，约2.4万元。

3.3 粘堵情况

(1)每年夏季，我国中东部尤其沿海地区降雨量比较充沛，该区域长时间处于潮湿气候，这也间接影响了破碎机的正常运转。由于燃料煤采用火车或汽车运输，导致在运输过程中含水率增高，特殊情况会达到7%-10%。加之部分厂区干煤棚较小，无法满足15天储量，致使环锤式破碎机在运行中常发生筛板粘堵的情况。环锤式破碎机理论工况含水率 6%，但目前受国内生产技术水平限制以及维护保养不及时，只能达到 3%甚至更低，设备因积料导致锤头损坏，影响整个工段的正常运行，无法保证锅炉用煤。

(2)齿辊破碎机理论工况含水率 15%，因其使用齿辊与齿辊之间咬合形成的空间运动格筛为中心，尽可能避免固定格筛被粘煤堵塞的情况，并且由于相对齿辊转速不同，差速运转可以使齿辊相互进行刮削，能将粘在齿缝间的粘煤清理掉，避免粘堵情况的出现，保证锅炉正常运行。

3.4 检修及投资

(1)环锤式破碎机需要检修的部件主要有锤头、筛板。易损件的更换周期为3个月左右。一台200t/h出力的环锤式破碎机年检修费15万。

(2)齿辊式破碎机的易损件只有齿板，且齿板可进行单块更换。一台200t/h出力的辊破碎机每年更换一套细齿板，3年更换一套粗齿板，年检修费用8万元。

4 结语

通过对环锤式破碎机与齿辊式破碎机的分析对比，说明齿辊式破碎机在某些工况下，运行稳定、节能环保、质量可靠、维修维护简单，更加适合目前CFB锅炉系统。

[1]郎宝贤，郎世平.破碎机[M].北京：冶金工业出版社，2011.

[2]吴建明.国际粉碎工程领域的新进展[N].中国有色金属报，2007.

[3]朱国桢等.循环流化床锅炉设计与计算[M].北京：清华大学出版社，2004.

[4]刘艳招.齿辊破碎机使用说明书.新乡市高服机械股份有限公司，2016.

赵闻强（1984-），男，汉族，辽宁省丹东市，管道工程师，本科，中国天辰工程有限公司黑龙江分公司，研究方向：粉体工程