楊洪良　楊曉萌

摘 要：碎煤機是循環(huán)流化床鍋爐輸煤系統(tǒng)的一個核心設(shè)備，碎煤機的好壞直接影響鍋爐的安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟運行狀況。其中碎煤機的篩板是影響最大的一個部件，是問題的關(guān)鍵。篩板使用壽命短，容易損壞報廢。針對這個問題，本文特進行分析，找出原因，并采取了實用有效的處理措施。

關(guān)鍵詞：篩板 磨損 材質(zhì) 除鐵 堆焊

中圖分類號：TK175 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2019）03（c）-0102-04

Abstract：The coal shredder is a core equipment of the circulating fluidized bed boiler coal transport system. The quality of the coal shredder directly affects the safety， stability and economic operation of the boiler. Among them， the sieve plate of the coal crushing machine is the most influential part and is the key to the problem. Sieve board short service life， easy to damage scrap. To solve this problem， this paper analyses， finds out the reason， and takes practical and effective measures to deal with it.

Key Words： Sieve plate；Wear；Material quality；Iron removal；Build-up welding

碎煤機又叫破碎機，顧名思義，這是一個用來破碎煤的設(shè)備。碎煤機是循環(huán)流化床鍋爐輸煤系統(tǒng)的一個核心設(shè)備，碎煤機的好壞直接影響鍋爐的運行狀況。碎煤機分錘式和棍式碎煤機，本文所論述的為錘式碎煤機，以下內(nèi)容均稱為碎煤機。

影響碎煤機正常使用的最大問題就是篩板問題，篩板又叫襯板、破碎底板。篩板是容易被造成破壞最大的一個部件，是問題的關(guān)鍵。造成篩板使用壽命短、容易報廢的根結(jié)就是磨損問題。見圖1中窟窿就是在篩板上被煤沖擊磨打出來。針對這個問題，本文特進行分析，找出原因，并采取了實用有效的創(chuàng)新處理措施。

1 原因分析

1.1 設(shè)計及安裝原因

從圖2碎煤機的進料安裝圖可以看出，箭頭方向指煤從上面的落煤管傾斜下來的方向。由于慣性的作用，煤會按照落煤管的角度、碎煤機的結(jié)構(gòu)、進煤量的大小等因素自然隨機形成一個流道通路。煤就會在這個流道通路的行程中對設(shè)備造成磨損。篩板是這個流道通路的終端，所以在篩板的受煤處就是磨損最嚴(yán)重的位置。此處周而復(fù)始的受到煤的沖擊及磨損，日積月累就磨出了窟窿，就如圖1所示。一旦出現(xiàn)窟窿，鍋爐運行就會出現(xiàn)異樣。則會造成風(fēng)量加大，因為碎煤機篩板上窟窿的原因，使進入鍋爐的顆粒度加大。循環(huán)流化床鍋爐的對煤的顆粒度要求非常嚴(yán)格，一般要求控制在≤13mm以下。運行人員為了保證鍋爐物料良好的流化，在煤的顆粒度無法保證的情況下，只有加大流化風(fēng)量。

可想而知，這樣一來，不但造成廠用電量增大，還燃燒不充分，爐渣含碳量增大，直接引起成本增加，運行穩(wěn)定性也差。如果窟窿繼續(xù)加大也可能會出現(xiàn)不安全因素，輕則降低鍋爐負(fù)荷，如果沒有備用重者導(dǎo)致鍋爐停爐，無法運行。以表1為例，為某熱電廠116WM循環(huán)流化床熱水鍋爐的碎煤機篩板出現(xiàn)窟窿前后運行參數(shù)對照表。

1.2 除鐵器的原因

1.2.1 除鐵器選配不合理

如果選配不合理，可能大塊的鐵就不能被吸走，煤里面的鐵塊進入碎煤機，對篩板進行危害。

1.2.2 安裝調(diào)整不合理

除鐵器磁鐵與皮帶機的皮帶之間的距離太大，磁力不能把煤里面的磁鐵吸上來，有鞭長莫及的意思。另外，好多廠家為了清理廢鐵，安裝的位置也欠佳，沒有選擇安裝在最佳位置處。

1.2.3 安裝數(shù)量不夠，沒有備用

如果一個除鐵器，一旦發(fā)生故障，來不及修復(fù)好，有沒有備用。為了保生產(chǎn)，就會不用除鐵器而上煤，從而把原煤里面的鐵塊進到碎煤機里面，從而加劇對碎煤機的破壞。另外，只安裝一臺除鐵器，很容易造成鐵塊逃逸，除鐵不干凈，造成后面的危害。

1.3 煤質(zhì)原因

原煤里面雜質(zhì)多，石塊、金屬塊太多。少數(shù)不良煤商為了謀利，故意往煤里面添加石塊。煤里面的有些金屬，如少數(shù)銅、不銹鋼廢料等等，除鐵器也是出不掉的。這些都會直接造成篩板損壞。

1.4 篩板的材質(zhì)問題

廠家為了保證設(shè)備的質(zhì)量，為用戶著想，為自己的聲譽著想，往往會在材質(zhì)問題下大功夫的。廠家會洞察市場，及時選用合適的好材料。一般篩板材料選用鉻鉬合金、錳合金等優(yōu)質(zhì)耐磨合金鋼。使用最多且質(zhì)量好的材料為篩板材質(zhì)為Mn13CrMo合金鋼，其化學(xué)成分為（%）：Mn：10～15； C：0.90～1.50； M0：0.90～1.50；Si：0.30～1.0；S≤0.05 ；P≤0.10。

有的廠商為了追求利潤或是賣價太低，往往會在材料上下功夫，采用較低價格的普通鋼材，一旦出現(xiàn)問題就會向用戶使用不當(dāng)上推。這種情況下用戶一般不會懷疑設(shè)備問題，更不會懷疑材質(zhì)問題。以至于讓生產(chǎn)運行人員產(chǎn)生各種錯誤的判斷分析，存在嚴(yán)重誤導(dǎo)。憑經(jīng)驗說法，鉻鉬合金、錳合金等優(yōu)質(zhì)耐磨合金鋼的篩板正常使用為1～2年，而普通材質(zhì)的篩板幾個月就會出問題。

1.5 運行原因

碎煤機目前使用的幾乎都可以正反轉(zhuǎn)，廠家之所以這樣做就是為了防止篩板及環(huán)錘受一個方向的破壞。但有的用戶沒有按照廠家的說明書或規(guī)程執(zhí)行。從而造成篩板及環(huán)錘損壞或失效不能用。

除鐵器使用不當(dāng)，這個方面牽扯因素太多。如除鐵器上的吸附物太多，運行人員懶惰清理，影響除鐵器除鐵效果；除鐵器故障沒有及時處理；上煤時除鐵器沒有使用。

2 處理措施

針對以上的分析，采取以下有力措施。

2.1 對落煤的處理

2.1.1 增加導(dǎo)流板或稱為均流板

在碎煤機上面的進料管口處安裝導(dǎo)流板，數(shù)量根據(jù)煤的偏流情況而定，目的打破下煤的集中點，強制性的把煤均勻進入碎煤機里面，如圖3、圖4所示。

如果現(xiàn)場條件允許，盡量把碎煤機的進煤管取直，以使煤貼壁下流進入碎煤機直接沖擊篩板。

2.2 調(diào)整除鐵器且增加除鐵器

設(shè)備的安裝方式與自身的外形尺寸，皮帶機的尺寸，速度以及設(shè)備的安裝位置有關(guān)，除鐵器磁鐵與皮帶機的皮帶之間的距離應(yīng)該盡可能的小，因為距離越小，磁力就會越大。且優(yōu)先選在皮帶機頭傳動滾筒拋料頂點上空安裝或接近傳動滾筒的過渡托輥上方安裝。如圖5所示。

2.3 控制原煤的質(zhì)量

從源頭抓起，做好進煤的工作。盡量從煤礦訂購，且嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)。從買煤、裝煤、運煤、稱煤、卸煤全過程跟蹤、檢查。每一個環(huán)節(jié)均不忽視，加強煤倉的管理，卸煤時，仔細檢查，發(fā)現(xiàn)慘石塊的運煤車，嚴(yán)格處理，以儆效尤。

3 篩板的補救維修措施

篩板的維修一般都是更換，且每隔一年或二年就要更換一次，維修量及成本費用都比較大，且增加備品備件的管理麻煩。本文介紹一個非常好的技改維修方案。某熱電廠檢修人員善于動腦、鉆研，創(chuàng)新了一個經(jīng)濟實用的好方法。特案例說明，與大家分享。

案例：某熱電廠，碎煤機篩板磨出窟窿。根據(jù)現(xiàn)場實際情況，檢修人員經(jīng)過綜合分析。決定用修補的方法進行處理，一改往常壞了就更換的思路。技改做法：根據(jù)目前篩板磨損孔洞的尺寸，在原來更換下來的廢舊篩板上割下一塊，見圖6，利用其固有的弧度及物理特性，重新給以應(yīng)有。焊接時，務(wù)必打好坡口，留出1～2mm的焊接間隙。在焊接時，特別重要的是要考慮焊接工藝，這是特殊材料，不可忽視。

耐磨焊條焊接、堆焊工藝要求非常嚴(yán)格，否則容易造成開裂，參照表2進行預(yù)熱。開裂與工件及焊縫熔敷金屬的含碳量、合金元素之間有直接關(guān)系，所以預(yù)熱溫度一般依據(jù)所用焊條的碳當(dāng)量來估算。以下估算公式適宜于低、中、高碳鋼和低合金鋼材料。碳當(dāng)量公式如下：Ceq=C+1/6Mn+1/24Si+1/5Cr+1/4Mo+1/15Ni。

D266耐磨焊條金屬化學(xué)成分：C≤1.1； Si：0.3-1.3； Mn：11-18；Mo≤2.5；其他≤1

計算：C取值1； Si取值0.8； Mn取值15；Mo取值2；Ni取值0.8；

Ceq=C+1/6Mn+1/24Si+1/5Cr+1/4Mo+1/15Ni

=1+1/（6x15）+1/（24X0.8）+1/（5x0.8）+1/（4x2）+1/（15x0.8）

=1.62（約數(shù)）

對照表2，通過數(shù)值對比，焊前焊條可不用加熱。但根據(jù)現(xiàn)場的實際經(jīng)驗，耐磨焊條還是要求150℃～180℃烘焙1h。篩板焊前不應(yīng)預(yù)熱，多層焊時層間溫度不應(yīng)超過300℃，以防止過熱使熱影響區(qū)脆化。焊后為消除焊接應(yīng)力，可用尖錘錘擊焊接區(qū)。為使熔敷金屬得到奧氏體組織，錘擊后要迅速將焊接區(qū)進行噴水冷卻。

堆焊工件及工作條件十分復(fù)雜，堆焊時必須根據(jù)不同要求選用合適的焊條。不同的堆焊工作和堆焊焊條要采用不同的堆焊工藝，才能獲得滿意的堆焊效果。檢修人員修補完后再在容易磨損的部位及焊縫處用D266耐磨焊條（型號：EDMn-B-16）進行堆焊，加強耐磨性能，見圖7。耐磨焊條堆焊金屬為鉬鉻硼合金，堆焊層硬度為 HRC≥170，本焊條不但耐高溫（可達650℃）而且耐磨性，韌性，抗裂性很好。具有較高的抗沖擊磨粒磨損性能。堆焊后比其他材料的焊接壽命提高6～8倍。用在篩板上恰到好處。

采用本創(chuàng)新方法修復(fù)后的篩板其使用性與安裝快捷程度都比新的還要優(yōu)越一點。此創(chuàng)新當(dāng)年直接效益節(jié)約資金約5000元以上，后期直接效益每年約3000元以上，間接效益更大。且節(jié)省了購買的繁瑣及質(zhì)量風(fēng)險的排除， 更重要的是確保了鍋爐的安全穩(wěn)定經(jīng)濟運行。

在購買碎煤機及備品備件時，仔細核準(zhǔn)材質(zhì)。可以要求廠商提供樣品自行送至授權(quán)的化驗機構(gòu)進行G-65試驗，依照耐磨耗度的結(jié)果進行選材。按照表3進行鑒定，檢驗Cr、C、B等主要化學(xué)成分（見表3）。雖然所需試驗費用稍高，也受條件限制，但是此方法最為可靠，最有說服力。

4 加強運行管理

（1）定期調(diào)換碎煤機的轉(zhuǎn)向，并做好記錄，備案。

（2）制定除鐵器使用制度并嚴(yán)格檢查，一旦發(fā)現(xiàn)違規(guī)嚴(yán)肅處理。如除鐵器上的吸附物必須及時清理，運行期間時刻檢查各設(shè)備的運行使用情況等等。

（3）發(fā)揮煤管及輸煤工的作用，發(fā)現(xiàn)原煤里面的石塊、金屬塊、木塊等異物務(wù)必清走。

5 結(jié)語

在發(fā)電及供熱企業(yè)里碎煤機是一個小設(shè)備，且運行環(huán)境惡劣，少有人去看，往往不能引起大家的關(guān)注。一般也有備用，即使損壞了，也不會引起太大的注意?？赡茉陬I(lǐng)導(dǎo)們不知情的情況下，檢修工就把問題處理完了。但是通過以上的分析應(yīng)該知道，碎煤機也會給生產(chǎn)運行帶來諸多的麻煩，一旦出了問題，就像人的前期腫瘤一樣在慢慢地吞噬著人的健康，也會嚴(yán)重威脅著安全穩(wěn)定經(jīng)濟運行，所以還要加以重視，加強巡檢、管理。

創(chuàng)新發(fā)展，節(jié)能降耗，是每一個企業(yè)的孜孜追求。只有不斷創(chuàng)新，才能真正做到節(jié)能降耗，就像篩板采取修補、耐磨焊條堆焊防磨一樣。這樣才能讓設(shè)備健康、完好的運行，管控好每一個環(huán)節(jié)，才能真正做到安全穩(wěn)定經(jīng)濟生產(chǎn)運行。

參考文獻

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