KRC18×21型環(huán)式碎煤機主要參數(shù)設計及存在問題的改造方向

1、核心提示:本文介紹了 KRC1821型環(huán)式碎煤機的工作原理和結構特點,并對環(huán)式碎煤機 主要參數(shù)的確定進行了重點探討, 提出了一些實用的計算公式, 并就環(huán)錘的配組問題給予了 探討, 為生產(chǎn)實際中環(huán)式碎煤機設備缺陷的及時準確診斷并得以及時消除提供了經(jīng)驗。 同時, 還對綏電公司機組燃用煤質情況進行了簡略概括,針對綏電公司在裝的 KRC1821型環(huán)式 碎煤機存在的問題進行了分析,提出了較合理的改進方案及其改造的必要性,確保 KRC1821型環(huán)式碎煤機的正常安全滿負荷運行,滿足綏電公司兩臺 800MW 機組的正常供煤作 業(yè)。關 鍵 字:KRC1821型環(huán)式碎煤機主要參數(shù)設計及存在問題的改造方向 環(huán)式碎煤

2、機 參 數(shù) 存在問題 改造1綏中電廠簡介綏中發(fā)電有限責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。這里風光 秀麗、氣候宜人、交通便利。電廠一期工程為兩臺俄羅斯進口八十萬千瓦發(fā)電機組 , 是我國 目前單機容量最大的火力發(fā)電廠。機組原設計燃用山西晉北煙煤 , 通過大秦鐵路經(jīng)山海關站 通至東山站 , 再用電廠自備機車從東山站取重車運至廠內(nèi) , 從晉北至電廠運距約 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組 168小時試運后改燒神華煤種。電廠機組生產(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 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、汽機間、除 氧間、 鍋爐房、 電除塵器、 引風機室及煙囪。 機組設計供電煤耗為 320克 /度 , 發(fā)電煤耗為 303克 /度 , 廠用電率為 5.28%。 兩臺機組共用一個單元控制室 , 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東北地區(qū)用電負荷快速增長的需要 , 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 干部職工團結一心、 奮力拼博、 勤奮工作 , 以機組基建達標投產(chǎn)為突破口 , 抓住機遇 , 深化改革 , 全方位與國際先進水平接軌 , 各項指標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)式碎煤機概述環(huán)式碎煤機是從國外引進的一種新型破碎設備, 該設備是近幾年各大、 中型火力發(fā)電廠普遍 采用,最受歡迎的一種碎煤設備。目前,國內(nèi)沈陽電力機械廠等少數(shù)廠家生產(chǎn)制造此設備, 其主要特點是:結構簡單、 體積小、 重量輕、 維護量小

5、, 能夠自行排除雜物及鐵件, 噪音小、 入料口成微負壓,出料口成微正壓,鼓風量小,能夠形成機內(nèi)循環(huán)風,粉塵小的特點。如何正確地確定環(huán)式碎煤機的電機功率、 轉數(shù)、 錘環(huán)質量、 錘環(huán)排數(shù)以及計算其生產(chǎn)率、 沖 擊力、研磨力和切削力,是合理地設計制造環(huán)式碎煤機的關鍵。清河發(fā)電廠 88年引進了一臺日本的原裝樣機, 在此基礎上, 探討環(huán)式碎煤機主要參數(shù)的設計。 在對主要參數(shù)的設計上 進行探討之前,首先簡要介紹一下環(huán)式碎煤機的結構特點和工作原理。3KRC1821型環(huán)式碎煤機的工作原理及結構特點環(huán)式碎煤機的工作原理:原煤進入碎煤機后, 受到高速旋轉的錘環(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, 煤塊之間也互相撞擊。 由于其錘環(huán)吊掛在 環(huán)軸上, 因而在運轉時錘環(huán)產(chǎn)生的離心力可使位于轉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外。錘環(huán)除采用 14個 圓環(huán)錘外,還有 12個齒環(huán)錘,故對物料還有劈、切作用,可以克服因濕煤造成的粘結堵塞 現(xiàn)象。環(huán)式碎煤機的結構充分利用了錘環(huán)的動能具有功耗低的特點。4KRC1821型環(huán)式碎煤機的主要參數(shù)探討4.1KRC1821型環(huán)式碎煤機的技術參數(shù)轉子直徑:1800mm 轉子長度:2100mm 轉子質量:13295Kg轉子線速度: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,單件重量 55.9Kg ;圓環(huán)錘 14個,單件重量 64.3Kg 。電動機型號:YKK630-12 IP54 電動機功率:630KW 電動機轉速:490r/min電動機質量:7100Kg 電動機電壓:6000V碎煤機外形尺寸(長寬高 :3730mm 4200mm 2650mm碎煤機整機質量(不含電機 :41000mm 。4.2KRC1821型環(huán)式碎煤機主要參數(shù)計算正確地掌握環(huán)式碎煤機的各種運行、 技術參數(shù)的計算方式、 方法, 對延長環(huán)式碎煤機的正常 使用壽命,及時判斷、解決碎煤機潛在的設備缺陷,保證碎煤機的

8、正常出力至關重要。環(huán)式碎煤機的功率消耗與很多的因素有關, 主要取決于物料的性質、 轉子的圓周速度、 破碎 比和生產(chǎn)率等。 精確的計算較為困難, 下邊列出的方法可作為計算環(huán)式破碎機的功耗的基礎。4.2.1 錘環(huán)沖擊物料的功率消耗N1=En/(60100 (KW (1式中:En-轉子系統(tǒng)(包括環(huán)錘在碎撞過程中的能量損失、 N m 。當錘環(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-轉子轉速, r/mink-恢復系數(shù), k=0.1(V20m/s m-物料質量。 KgMr-環(huán)錘折算打擊點的質量 ,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 風阻功率消耗N4=ZzVcA P/1000 (kW (4式中:Zz-每排環(huán)錘的個數(shù); Vc-環(huán)錘質心的速度 ,s/mA-環(huán)錘側面投影面積, m2 P-破碎機給料口與排料口壓力差, Pa N4鼓風功率 KW 4.2.5 電動機的功率N=(N1+N2+N3+N4/

10、(KW (5按式(5計算電動機功率,必須在結構已經(jīng)設計好的基礎上進行,計算過程比較繁雜。但 是, 此式對分析環(huán)式碎煤機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 機的結構設計中, 使機內(nèi)風流微全回流, 盡量減少鼓風量, 目的就是減少風阻損耗和環(huán)境污染用 bond 公式計算破碎物料的有用功耗,既簡單又實用。關鍵是確定物料在環(huán)式碎煤機的破 碎功指數(shù) Wi=8kh/t(參考文獻 10神田晉冶, 日本礦業(yè)會志 , 1985年第 10期 。因此可用 下式計算電機有用功率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電動機功率N=N0/(km (74.2.6 環(huán)式碎煤機的生產(chǎn)率環(huán)式碎煤機生產(chǎn)率與給料粒度、 出料粒度、 轉子轉速和轉子結構有關。 下面按單位時間內(nèi)從 篩板上排的物料來計算生產(chǎn)率。轉子每轉一周,從篩板上排的物料體積為Vv=L-/360-Dd1(m3(8式中:L-轉子有效工作長度,既篩板的有效寬度, m;D-轉子直徑, m -篩板有效工作角度; d1-篩孔尺寸 m ,-篩板開孔率, %環(huán)錘在轉子旋轉一周后,擠出篩孔的物料所需要的時間為t1=60/n */360 (9考慮到物料松散和排料不均勻,其生產(chǎn)率可按下式計算Q=3600VvY/ t1 既 Q=

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

13、粒度和生產(chǎn)率的情況, 應 盡量選擇下限,環(huán)式碎煤機,轉子圓周速度 V=40-50 S/M。4.2.8 環(huán)式碎煤機環(huán)錘的質量正確確定錘環(huán)質量對提高生產(chǎn)率、 降低功耗等有著重要意義。 選擇錘環(huán)質量時, 應使重量保 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)質量發(fā)出 的能量必須保證破碎物料時所需的功。 受力條件是錘環(huán)質量與物料碰撞產(chǎn)生的沖擊力必須大 于物料破碎時所需要的力。 一般情況錘環(huán)質量與物料碰撞產(chǎn)生的沖擊力遠遠大于物料破碎裂 時所需的力,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 -物料變形所需機械功 , Nm;A=b2Nl(Zldmax21-3.14Dd2/12000E(16b-物料抗壓強度 ,MPa;E-物料的彈性模量 , MPaDmax-給料最大粒度 ,cm;Z1-轉子上錘環(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 因為 mh= Mrr1/r2 故有: mh= A m r1/( a-A r2(19 當處理煤時,將各項系數(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)質量, 4.2.9 環(huán)式碎煤機錘環(huán)排數(shù) 當給料高度和轉子轉速一定時,如果錘環(huán)排數(shù)過少,則物料會落到轉子上而使表面磨損,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,準確地遷取錘環(huán)排數(shù)至關重要.根 據(jù)給料高度,轉子轉速和轉子結構尺寸,滿足錘環(huán)在相隔打擊物料的時間內(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 均沖擊力按下式計算: Fp=m(1+KMrV/(m+Mrt (N(22 式中: t-碰撞時間,t=0.001s. 4.2.11 環(huán)式碎煤機錘環(huán)的研磨力 在破碎小塊物料時,主要由高速旋轉的錘環(huán)產(chǎn)