KRC18×21型環(huán)式碎煤機(jī)主要參數(shù)設(shè)計(jì)及存在問題的改造方向

1、核心提示:本文介紹了 KRC1821型環(huán)式碎煤機(jī)的工作原理和結(jié)構(gòu)特點(diǎn),并對環(huán)式碎煤機(jī) 主要參數(shù)的確定進(jìn)行了重點(diǎn)探討, 提出了一些實(shí)用的計(jì)算公式, 并就環(huán)錘的配組問題給予了 探討, 為生產(chǎn)實(shí)際中環(huán)式碎煤機(jī)設(shè)備缺陷的及時(shí)準(zhǔn)確診斷并得以及時(shí)消除提供了經(jīng)驗(yàn)。 同時(shí), 還對綏電公司機(jī)組燃用煤質(zhì)情況進(jìn)行了簡略概括,針對綏電公司在裝的 KRC1821型環(huán)式 碎煤機(jī)存在的問題進(jìn)行了分析,提出了較合理的改進(jìn)方案及其改造的必要性,確保 KRC1821型環(huán)式碎煤機(jī)的正常安全滿負(fù)荷運(yùn)行,滿足綏電公司兩臺 800MW 機(jī)組的正常供煤作 業(yè)。關(guān) 鍵 字:KRC1821型環(huán)式碎煤機(jī)主要參數(shù)設(shè)計(jì)及存在問題的改造方向 環(huán)式碎煤

2、機(jī) 參 數(shù) 存在問題 改造1綏中電廠簡介綏中發(fā)電有限責(zé)任公司地處遼寧省葫蘆島市綏中縣前所鎮(zhèn)鏡內(nèi) , 南臨渤海遼東彎。這里風(fēng)光 秀麗、氣候宜人、交通便利。電廠一期工程為兩臺俄羅斯進(jìn)口八十萬千瓦發(fā)電機(jī)組 , 是我國 目前單機(jī)容量最大的火力發(fā)電廠。機(jī)組原設(shè)計(jì)燃用山西晉北煙煤 , 通過大秦鐵路經(jīng)山海關(guān)站 通至東山站 , 再用電廠自備機(jī)車從東山站取重車運(yùn)至廠內(nèi) , 從晉北至電廠運(yùn)距約 650公里。歸 屬國華電力公司后 , 根據(jù)國華電力公司要求在機(jī)組 168小時(shí)試運(yùn)后改燒神華煤種。電廠機(jī)組生產(chǎn)用淡水及生活用水采用淡水閉式循環(huán)系統(tǒng) , 由位于綏中縣前衛(wèi)鄉(xiāng)石河上的大風(fēng) 口水庫供給 , 年用水量 1200萬立方

3、米 , 水庫距廠區(qū) 31.3公里。 機(jī)組主凝汽器采用海水冷卻 , 冷 卻系統(tǒng)為直流式。 鍋爐除灰系統(tǒng)采用灰、 渣分除方式 , 一期海灘灰場距電廠 5.3公里 , 容積 553.4萬立方米。電廠一期工程占地 62.11公頃 , 主廠房垂直布置在海邊 , 順序布置有中央控制室、汽機(jī)間、除 氧間、 鍋爐房、 電除塵器、 引風(fēng)機(jī)室及煙囪。 機(jī)組設(shè)計(jì)供電煤耗為 320克 /度 , 發(fā)電煤耗為 303克 /度 , 廠用電率為 5.28%。 兩臺機(jī)組共用一個(gè)單元控制室 , 控制系統(tǒng)采用德國西門子公司提供 的 DCS 集散控制系統(tǒng)。 綏中電廠的建成不但能適應(yīng)東北地區(qū)用電負(fù)荷快速增長的需要 , 而且 還將成為與

4、華北電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)的重要樞紐。綏中發(fā)電有限責(zé)任公司成立于 1998年 11月 6日。為創(chuàng)建全國一流火力發(fā)電廠 , 全公司廣大 干部職工團(tuán)結(jié)一心、 奮力拼博、 勤奮工作 , 以機(jī)組基建達(dá)標(biāo)投產(chǎn)為突破口 , 抓住機(jī)遇 , 深化改革 , 全方位與國際先進(jìn)水平接軌 , 各項(xiàng)指標(biāo)和管理水平力爭走在全國同類型發(fā)電企業(yè)的前列 , 為電 力事業(yè)的騰飛和振興努力奮斗。2KRC1821型環(huán)式碎煤機(jī)概述環(huán)式碎煤機(jī)是從國外引進(jìn)的一種新型破碎設(shè)備, 該設(shè)備是近幾年各大、 中型火力發(fā)電廠普遍 采用,最受歡迎的一種碎煤設(shè)備。目前,國內(nèi)沈陽電力機(jī)械廠等少數(shù)廠家生產(chǎn)制造此設(shè)備, 其主要特點(diǎn)是:結(jié)構(gòu)簡單、 體積小、 重量輕、 維護(hù)量小

5、, 能夠自行排除雜物及鐵件, 噪音小、 入料口成微負(fù)壓,出料口成微正壓,鼓風(fēng)量小,能夠形成機(jī)內(nèi)循環(huán)風(fēng),粉塵小的特點(diǎn)。如何正確地確定環(huán)式碎煤機(jī)的電機(jī)功率、 轉(zhuǎn)數(shù)、 錘環(huán)質(zhì)量、 錘環(huán)排數(shù)以及計(jì)算其生產(chǎn)率、 沖 擊力、研磨力和切削力,是合理地設(shè)計(jì)制造環(huán)式碎煤機(jī)的關(guān)鍵。清河發(fā)電廠 88年引進(jìn)了一臺日本的原裝樣機(jī), 在此基礎(chǔ)上, 探討環(huán)式碎煤機(jī)主要參數(shù)的設(shè)計(jì)。 在對主要參數(shù)的設(shè)計(jì)上 進(jìn)行探討之前,首先簡要介紹一下環(huán)式碎煤機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工作原理。3KRC1821型環(huán)式碎煤機(jī)的工作原理及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)環(huán)式碎煤機(jī)的工作原理:原煤進(jìn)入碎煤機(jī)后, 受到高速旋轉(zhuǎn)的錘環(huán)的沖擊作用被破碎, 初碎 的煤高速沖向破碎板和篩板,

6、再次被撞碎。 同時(shí), 煤塊之間也互相撞擊。 由于其錘環(huán)吊掛在 環(huán)軸上, 因而在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)錘環(huán)產(chǎn)生的離心力可使位于轉(zhuǎn)子與篩板之間的物料再次受到擠壓、 剪 切、滾碾、研磨,產(chǎn)生的離心力也有助于排料,最后從篩孔中提出機(jī)外。錘環(huán)除采用 14個(gè) 圓環(huán)錘外,還有 12個(gè)齒環(huán)錘,故對物料還有劈、切作用,可以克服因濕煤造成的粘結(jié)堵塞 現(xiàn)象。環(huán)式碎煤機(jī)的結(jié)構(gòu)充分利用了錘環(huán)的動能具有功耗低的特點(diǎn)。4KRC1821型環(huán)式碎煤機(jī)的主要參數(shù)探討4.1KRC1821型環(huán)式碎煤機(jī)的技術(shù)參數(shù)轉(zhuǎn)子直徑:1800mm 轉(zhuǎn)子長度:2100mm 轉(zhuǎn)子質(zhì)量:13295Kg轉(zhuǎn)子線速度:46.2m/ 入料粒度: 400mm3 出料粒度: 25

7、mm3處理能力:1400t/h 處理物:煙煤、無煙煤、褐煤等。環(huán)錘數(shù)量:齒環(huán)錘 12個(gè),單件重量 55.9Kg ;圓環(huán)錘 14個(gè),單件重量 64.3Kg 。電動機(jī)型號:YKK630-12 IP54 電動機(jī)功率:630KW 電動機(jī)轉(zhuǎn)速:490r/min電動機(jī)質(zhì)量:7100Kg 電動機(jī)電壓:6000V碎煤機(jī)外形尺寸(長寬高 :3730mm 4200mm 2650mm碎煤機(jī)整機(jī)質(zhì)量(不含電機(jī) :41000mm 。4.2KRC1821型環(huán)式碎煤機(jī)主要參數(shù)計(jì)算正確地掌握環(huán)式碎煤機(jī)的各種運(yùn)行、 技術(shù)參數(shù)的計(jì)算方式、 方法, 對延長環(huán)式碎煤機(jī)的正常 使用壽命,及時(shí)判斷、解決碎煤機(jī)潛在的設(shè)備缺陷,保證碎煤機(jī)的

8、正常出力至關(guān)重要。環(huán)式碎煤機(jī)的功率消耗與很多的因素有關(guān), 主要取決于物料的性質(zhì)、 轉(zhuǎn)子的圓周速度、 破碎 比和生產(chǎn)率等。 精確的計(jì)算較為困難, 下邊列出的方法可作為計(jì)算環(huán)式破碎機(jī)的功耗的基礎(chǔ)。4.2.1 錘環(huán)沖擊物料的功率消耗N1=En/(60100 (KW (1式中:En-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)(包括環(huán)錘在碎撞過程中的能量損失、 N m 。當(dāng)錘環(huán)沖擊物料發(fā)生 碰撞中心,則有:En=1/2(1+k mMr/(m+Mr22Mr+m(1-KV2 (Nm 式中:n-轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速, r/mink-恢復(fù)系數(shù), k=0.1(V20m/s m-物料質(zhì)量。 KgMr-環(huán)錘折算打擊點(diǎn)的質(zhì)量 ,kg , V -環(huán)錘折算打擊的速度

9、,m/sN1-沖擊破碎功率。 Kw4.2.2 環(huán)錘研磨物料的功率消耗N2=Ff/601000 (kw (2式中:Ff-環(huán)錘研磨物料的研磨力, N (牛頓S-研磨弧長; N2-研磨功率, KW4.2.3 滾動軸承的摩擦功率的消耗N3= Mf/(601000 (kw (3Mf-滾動軸承的摩擦力矩, (Nm ; N3-摩擦功率 KW4.2.4 風(fēng)阻功率消耗N4=ZzVcA P/1000 (kW (4式中:Zz-每排環(huán)錘的個(gè)數(shù); Vc-環(huán)錘質(zhì)心的速度 ,s/mA-環(huán)錘側(cè)面投影面積, m2 P-破碎機(jī)給料口與排料口壓力差, Pa N4鼓風(fēng)功率 KW 4.2.5 電動機(jī)的功率N=(N1+N2+N3+N4/

10、(KW (5按式(5計(jì)算電動機(jī)功率,必須在結(jié)構(gòu)已經(jīng)設(shè)計(jì)好的基礎(chǔ)上進(jìn)行,計(jì)算過程比較繁雜。但 是, 此式對分析環(huán)式碎煤機(jī)中能量的消耗以及怎樣降低空載是很有益的。 例如, 在環(huán)式碎煤 機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中, 使機(jī)內(nèi)風(fēng)流微全回流, 盡量減少鼓風(fēng)量, 目的就是減少風(fēng)阻損耗和環(huán)境污染用 bond 公式計(jì)算破碎物料的有用功耗,既簡單又實(shí)用。關(guān)鍵是確定物料在環(huán)式碎煤機(jī)的破 碎功指數(shù) Wi=8kh/t(參考文獻(xiàn) 10神田晉冶, 日本礦業(yè)會志 , 1985年第 10期 。因此可用 下式計(jì)算電機(jī)有用功率N9=QWi( i -1/ i 100/d . (6式中:Q-生產(chǎn)率, t/h Wi-物料的破碎功指數(shù),Wi=8kh/

11、t i-破碎比; d-出料粒度(80%通過 , m電動機(jī)功率N=N0/(km (74.2.6 環(huán)式碎煤機(jī)的生產(chǎn)率環(huán)式碎煤機(jī)生產(chǎn)率與給料粒度、 出料粒度、 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)有關(guān)。 下面按單位時(shí)間內(nèi)從 篩板上排的物料來計(jì)算生產(chǎn)率。轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一周,從篩板上排的物料體積為Vv=L-/360-Dd1(m3(8式中:L-轉(zhuǎn)子有效工作長度,既篩板的有效寬度, m;D-轉(zhuǎn)子直徑, m -篩板有效工作角度; d1-篩孔尺寸 m ,-篩板開孔率, %環(huán)錘在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周后,擠出篩孔的物料所需要的時(shí)間為t1=60/n */360 (9考慮到物料松散和排料不均勻,其生產(chǎn)率可按下式計(jì)算Q=3600VvY/ t1 既 Q=

12、60n rd12D L(10Y -物料比重, t/m3;當(dāng)處理煤時(shí), r=1.2t/ m3;當(dāng) n=796r/ mim, =50%, d1=0.04m時(shí),式(10簡化為:Q=(360-540 DL (114.2.7 環(huán)式碎煤機(jī)的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速可按下式計(jì)算n=60V/D (12式中:V -轉(zhuǎn)子圓周速度, s/m。 V=7.73 (p1/rd2 (13式中:p -物料破裂時(shí)的瞬間時(shí)阻力, Mpar-物料的比重, kg/cm3 d-出料粒度 ,cm 。上式僅作為計(jì)算參考。 一般來說, 轉(zhuǎn)子圓周速度越高, 破碎比越大, 但是錘環(huán)的磨損與轉(zhuǎn)子 圓周速度二次方成正不比, 磨損加劇。 鼓風(fēng)損失增加因此滿足出料

13、粒度和生產(chǎn)率的情況, 應(yīng) 盡量選擇下限,環(huán)式碎煤機(jī),轉(zhuǎn)子圓周速度 V=40-50 S/M。4.2.8 環(huán)式碎煤機(jī)環(huán)錘的質(zhì)量正確確定錘環(huán)質(zhì)量對提高生產(chǎn)率、 降低功耗等有著重要意義。 選擇錘環(huán)質(zhì)量時(shí), 應(yīng)使重量保 證能破錘物料而又不偏倒破碎物料必須滿足能量條件和受力條件, 能量條件是錘環(huán)質(zhì)量發(fā)出 的能量必須保證破碎物料時(shí)所需的功。 受力條件是錘環(huán)質(zhì)量與物料碰撞產(chǎn)生的沖擊力必須大 于物料破碎時(shí)所需要的力。 一般情況錘環(huán)質(zhì)量與物料碰撞產(chǎn)生的沖擊力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于物料破碎裂 時(shí)所需的力,在此不作考慮,僅考慮能量條件。Er A (14式中:Er -破碎功, N m ;Er =1/2(1-K2 mMr/m+MrV2

14、Zn/60(15A -物料變形所需機(jī)械功 , Nm;A=b2Nl(Zldmax21-3.14Dd2/12000E(16b-物料抗壓強(qiáng)度 ,MPa;E-物料的彈性模量 , MPaDmax-給料最大粒度 ,cm;Z1-轉(zhuǎn)子上錘環(huán)的排數(shù) 1-給料不均勻系數(shù) 1=0.10.3; 2-排料不均勻系數(shù)2=0.10.15; Z-轉(zhuǎn)子上錘環(huán)數(shù). 將式(15代入式(14得 Mra/m+Mr=A(17 式中: a=(1-K2V2Zn/120 即: Mr=A m/( a-A(18 因?yàn)?mh= Mrr1/r2 故有: mh= A m r1/( a-A r2(19 當(dāng)處理煤時(shí),將各項(xiàng)系數(shù)代入得: mh=(0.61.6

15、 m r1/ r2(20 式中: r1-銷軸中心至錘環(huán)碰撞中心之距離, m; r2-銷軸中心至錘環(huán)之距離, m; mh-錘環(huán)質(zhì)量, 4.2.9 環(huán)式碎煤機(jī)錘環(huán)排數(shù) 當(dāng)給料高度和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速一定時(shí),如果錘環(huán)排數(shù)過少,則物料會落到轉(zhuǎn)子上而使表面磨損,不能 有效地利用錘環(huán)動量打擊物料;如果錘環(huán)排數(shù)過多,則物料不會落到錘環(huán)的打擊區(qū)域,而僅僅 接觸錘環(huán)的邊緣,既損失了能量,也加劇了錘環(huán)的磨損.因此,準(zhǔn)確地遷取錘環(huán)排數(shù)至關(guān)重要.根 據(jù)給料高度,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)尺寸,滿足錘環(huán)在相隔打擊物料的時(shí)間內(nèi),物料能夠自由 下落至錘環(huán)的打擊區(qū)域,可得出下式 Z1=602gh /nh(21 式中:錘環(huán)幾何尺寸系數(shù),=0.60.8; H-給料高度,m h-錘環(huán)工作區(qū)深度, m 4.2.10 環(huán)式碎煤機(jī)錘環(huán)的沖擊力 錘環(huán)沖擊破碎大塊物料主要由高速旋轉(zhuǎn)的錘環(huán)產(chǎn)生沖量完成.假定其沖擊發(fā)生在碰撞中心,平 均沖擊力按下式計(jì)算: Fp=m(1+KMrV/(m+Mrt (N(22 式中: t-碰撞時(shí)間,t=0.001s. 4.2.11 環(huán)式碎煤機(jī)錘環(huán)的研磨力 在破碎小塊物料時(shí),主要由高速旋轉(zhuǎn)的錘環(huán)產(chǎn)