雷三洪

摘要：文章介紹了HL雙齒輥破碎機（以下簡稱HL破碎機）的結(jié)構(gòu)、工作原理及其應用，總結(jié)了HL破碎機在煤粉爐燃煤鍋爐電廠應用中高效節(jié)能、環(huán)保智能、運行可靠、不粘不堵、振動小、噪音低、產(chǎn)量和粒度有保障的特點，是煤粉爐燃煤鍋爐電廠一種較為理想的破碎設備。

關鍵詞：HL破碎機；煤粉爐燃煤鍋爐電廠；環(huán)錘破；產(chǎn)量；粒度；破碎設備

中圖分類號：TD451 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）19-0049-02

1 概述

目前，國內(nèi)外用于煤粉爐燃煤鍋爐電廠中煤粉爐前端的篩分破碎設備，大多以滾軸篩+環(huán)錘破為主，300mm以下的煤塊進入滾軸篩進行篩分，30mm以下的物料從篩下物出料斗直接通過而不再進入環(huán)錘破破碎，篩上物進入環(huán)錘破破碎到30mm，之后進入磨煤機研磨成煤粉，煤粉再進入到煤粉爐燃燒。滾軸篩采取的是獨立動力，每軸均由一個減速器帶動轉(zhuǎn)子向煤流方向同向旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子與水平面呈一定夾角安裝，對于兩相鄰轉(zhuǎn)子來說，在結(jié)合部位，同向旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)橄嘞蛐D(zhuǎn)，此時，如果物料中含有與篩孔尺寸接近的煤矸石等硬物，卡死現(xiàn)象不可避免；如果物料水分含量過大，滾軸篩粘堵現(xiàn)象也不可

避免。

環(huán)錘破為較為成熟的機械產(chǎn)品，在國外已有近200年歷史，結(jié)構(gòu)簡單，維護方便，出料粒度正常情況下也能夠達到煤粉爐的使用需求。但是，在實際使用中，人們發(fā)現(xiàn)，環(huán)錘破存在以下缺陷：

（1）從破碎機理上分析，環(huán)錘破破碎方式為沖擊破碎和物料之間相互碰撞破碎，物料被擊打或相互碰撞的次數(shù)不可控制，因此，出料粒度及粒度級配難于

保證。

（2）環(huán)錘破為有篦板結(jié)構(gòu)，一旦物料水分超過14%就容易發(fā)生粘堵；加上物料在破碎機內(nèi)腔停留時間較長，錘頭對煤塊的擊打和擠壓可以致使煤粘結(jié)在篦板孔上而堵塞篦板孔，導致破碎機產(chǎn)量不達標。

（3）環(huán)錘破電機轉(zhuǎn)速較高，運行時振動大、噪聲高、粉塵大。

（4）破碎時物料在破碎腔內(nèi)反復折射、沖擊，錘頭等零件磨損嚴重，使用壽命短，設備維護費用較高，且維護工作量較大，直接導致設備運行成本的增加。

（5）能耗較高，單位破碎能耗為0.86～1.24kW.h/t。

針對以上現(xiàn)狀，我公司聯(lián)合設計院、煤粉爐燃煤鍋爐電廠，采用HL破碎機取代傳統(tǒng)的滾軸篩+環(huán)錘破，在該領域得到了應用推廣，占據(jù)了一席之地。

2 HL破碎機的工作原理及結(jié)構(gòu)特點

HL破碎機是利用兩齒輥的相向差速旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)物料破碎的。當物料進入破碎機后，小于齒輥間隙的較小物料直接從兩齒輥的中間間隙通過，避免了較小物料的再次破碎而產(chǎn)生過粉碎現(xiàn)象，大于兩齒輥間隙的較大物料在齒輥上翻滾，從而選擇物料的脆弱方向進行破碎，能盡可能地節(jié)省能量，物料在齒輥之間被劈、擠、拉破成所需要的粒度。此種工作方式集篩分和破碎功能于一體，在充分節(jié)能的同時，又最大限度地減少了物料的過粉碎等耗損。

HL破碎機具有以下特點：

（1）出料粒度可調(diào)節(jié)：當齒板磨損到一定程度的時候，通過調(diào)整兩齒輥間隙，確保出料粒度達標。

（2）不粘不堵，對破碎物料水分無要求：采用差速轉(zhuǎn)動原理，兩齒輥相向差速旋轉(zhuǎn)，由于轉(zhuǎn)速不同，因而兩齒輥的線速度也不同，即在兩齒輥嚙合處破碎齒產(chǎn)生相對運動，相當于邊破碎邊相互自動清理，徹底解決了困擾破碎行業(yè)近百年來因物料水分過大和粘性造成的粘堵問題，破碎機對物料的含水量無要求。

（3）一機兼具篩分破碎功能，過粉量極低：兩齒輥齒板之間以一定間隙相互交錯嚙合，它們之間的間隙類似于篩孔，因此，節(jié)省了傳統(tǒng)布置的破碎機前端的滾軸篩；破碎時，小于篩孔尺寸的物料直接通過而不再被破碎，達到篩分效果，不增加過粉量。

（4）高效節(jié)能：輥筒中空，絕大部分質(zhì)量分布在其外圓周上，所以齒輥的轉(zhuǎn)動慣量很大，自身可以儲備很大能量，破碎過程中主要使用自身能量進行慣性破碎，對電機電流影響很小，電機只需要平穩(wěn)向齒輥補充能量，電機配置僅為同等規(guī)格的環(huán)錘破的40%～60%左右。實踐證明，HL破碎機單位破碎能耗僅為0.30～0.51kW.h/t，不及環(huán)錘破的2/3。

（5）環(huán)保、不揚塵：HL破碎機兩齒輥同時朝內(nèi)相向旋轉(zhuǎn)，齒輥產(chǎn)生的空氣渦流基本上相互抵消，設備進出口的風壓差極小，基本上不會產(chǎn)生揚塵，不用安裝專用的除塵設備。

（6）振動小、噪音低：HL破碎機齒輥轉(zhuǎn)速極低，是環(huán)錘破轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的幾十分之一，因此設備運行平穩(wěn)，振幅僅為同等規(guī)格環(huán)錘破振幅的1/3左右，噪音低于設備電機的85分貝。

（7）智能化程度高：預先設定各潤滑點自動加油周期，定時定點對各潤滑點進行加油潤滑；控制系統(tǒng)根據(jù)自動檢測到的溫度信號，發(fā)出控制指令，自動排除污油，補充新油對潤滑點進行降溫冷卻；當設備遭遇惡劣工況振動加劇超過設定值或設備超載速度降低到設定值以下時，控制系統(tǒng)根據(jù)檢測到的振幅值或速度值信號發(fā)出控制指令，自動停機以保護設備安全；可將設備本身的控制信號傳輸給用戶中控，實現(xiàn)遠程聯(lián)動控制。

3 HL破碎機在煤粉爐燃煤鍋爐電廠的應用

新疆某煤粉爐電廠2×300MW機組輸煤系統(tǒng)中，在2010年以前，篩分破碎設備使用的是各2臺600t/h的滾軸篩+環(huán)錘破。由于該地區(qū)以褐煤為主，煤介質(zhì)中水分含量較大，且介質(zhì)中夾雜含量高達40%的煤矸石，因此，滾軸篩經(jīng)常出現(xiàn)卡停篩軸、卡斷安全銷、粘堵等故障，環(huán)錘破也經(jīng)常出現(xiàn)粘堵，篦板孔常被堵死，環(huán)錘破產(chǎn)量大幅下降，振動大、噪音高、粉塵大、能耗高，直接影響設備正常運行。為了解決上述問題，該電廠接受了我公司的采用HL破碎機替代滾軸篩+環(huán)錘破的改造，改造后經(jīng)過3年多的使用，設備運行良好，經(jīng)受住了物料含水量大、煤矸石含量大的惡劣工況驗證，振動、噪音較之前的環(huán)錘破大幅降低，基本不揚塵，不粘不堵，產(chǎn)量、產(chǎn)品粒度及粒度級配得到了保證。

經(jīng)過對比發(fā)現(xiàn)，采用HL破碎機，節(jié)能增效效果明顯，具體如下：

（1）取消原工藝中的滾軸篩，降低采購成本約40萬元。

（2）原工藝中滾軸篩每天運行18小時，單機功率48kW，每年工作300天（下同），耗電259200度，每度電價0.50元（下同），單臺每年運行電費約12.96萬元；單臺每年更換1次篩條約3萬元。每年節(jié)約運行成本31.92萬元。

（3）原工藝中環(huán)錘破每天運行18小時，電機功率560kW，耗電3024000度，單臺每年運行電費約1512萬元；HL破碎機每天僅運行12小時，電機功率250kW，耗電900000度，單臺每年運行電費約450萬元。每年縮短上煤時間和上煤時功率降低產(chǎn)生的節(jié)電效益約2124

萬元。

（4）原工藝中環(huán)錘破的錘頭等易損件正常使用壽命3個月，每年至少更換3次，每次需花費約20萬元/臺，每年維護費用合計120萬元；HL破碎機齒板壽命為2500小時，更換齒板周期為每年1.44次，每次需花費約25萬元/臺，每年維護費用合計72萬元。每年設備維護費用降低48萬元。

綜上所述，采用HL破碎機，每年可節(jié)省費用約2242.92萬元，考慮分析計算的準確率為50%，則年實際收益1121.46萬元。

4 結(jié)語

通過大量實踐證明，HL破碎機適用于成品粒度要求30～50mm、出力要求0～4000t/h的物料破碎，特別適用于物料含水量大、粘性大、煤矸石含量大的物料破碎，可廣泛應用于煤炭、電力、冶金、水泥、礦山、化工等行業(yè)。HL破碎機具有高效節(jié)能、環(huán)保智能、運行可靠、不粘不堵、振動小、噪音低、產(chǎn)量和粒度有保障等特點，是煤粉爐燃煤鍋爐電廠一種較為理想的破碎

設備。

參考文獻

[1] 林萬超.火電廠熱系統(tǒng)節(jié)能理論[M].西安：西安交通大學出版社，1994.

[2] 許文.新編破碎粉磨與篩分機械選型設計實用全書[M].北京：北方工業(yè)出版社，2006.endprint