KRC18×21型环式碎煤机主要参数设计及存在问题的改造方向

1、核心提示:本文介绍了 KRC1821型环式碎煤机的工作原理和结构特点,并对环式碎煤机 主要参数的确定进行了重点探讨, 提出了一些实用的计算公式, 并就环锤的配组问题给予了 探讨, 为生产实际中环式碎煤机设备缺陷的及时准确诊断并得以及时消除提供了经验。 同时, 还对绥电公司机组燃用煤质情况进行了简略概括,针对绥电公司在装的 KRC1821型环式 碎煤机存在的问题进行了分析,提出了较合理的改进方案及其改造的必要性,确保 KRC1821型环式碎煤机的正常安全满负荷运行,满足绥电公司两台 800MW 机组的正常供煤作 业。关 键 字:KRC1821型环式碎煤机主要参数设计及存在问题的改造方向 环式碎煤

2、机 参 数 存在问题 改造1绥中电厂简介绥中发电有限责任公司地处辽宁省葫芦岛市绥中县前所镇镜内 , 南临渤海辽东弯。这里风光 秀丽、气候宜人、交通便利。电厂一期工程为两台俄罗斯进口八十万千瓦发电机组 , 是我国 目前单机容量最大的火力发电厂。机组原设计燃用山西晋北烟煤 , 通过大秦铁路经山海关站 通至东山站 , 再用电厂自备机车从东山站取重车运至厂内 , 从晋北至电厂运距约 650公里。归 属国华电力公司后 , 根据国华电力公司要求在机组 168小时试运后改烧神华煤种。电厂机组生产用淡水及生活用水采用淡水闭式循环系统 , 由位于绥中县前卫乡石河上的大风 口水库供给 , 年用水量 1200万立方

3、米 , 水库距厂区 31.3公里。 机组主凝汽器采用海水冷却 , 冷 却系统为直流式。 锅炉除灰系统采用灰、 渣分除方式 , 一期海滩灰场距电厂 5.3公里 , 容积 553.4万立方米。电厂一期工程占地 62.11公顷 , 主厂房垂直布置在海边 , 顺序布置有中央控制室、汽机间、除 氧间、 锅炉房、 电除尘器、 引风机室及烟囱。 机组设计供电煤耗为 320克 /度 , 发电煤耗为 303克 /度 , 厂用电率为 5.28%。 两台机组共用一个单元控制室 , 控制系统采用德国西门子公司提供 的 DCS 集散控制系统。 绥中电厂的建成不但能适应东北地区用电负荷快速增长的需要 , 而且 还将成为与

4、华北电网联网的重要枢纽。绥中发电有限责任公司成立于 1998年 11月 6日。为创建全国一流火力发电厂 , 全公司广大 干部职工团结一心、 奋力拼博、 勤奋工作 , 以机组基建达标投产为突破口 , 抓住机遇 , 深化改革 , 全方位与国际先进水平接轨 , 各项指标和管理水平力争走在全国同类型发电企业的前列 , 为电 力事业的腾飞和振兴努力奋斗。2KRC1821型环式碎煤机概述环式碎煤机是从国外引进的一种新型破碎设备, 该设备是近几年各大、 中型火力发电厂普遍 采用,最受欢迎的一种碎煤设备。目前,国内沈阳电力机械厂等少数厂家生产制造此设备, 其主要特点是:结构简单、 体积小、 重量轻、 维护量小

5、, 能够自行排除杂物及铁件, 噪音小、 入料口成微负压,出料口成微正压,鼓风量小,能够形成机内循环风,粉尘小的特点。如何正确地确定环式碎煤机的电机功率、 转数、 锤环质量、 锤环排数以及计算其生产率、 冲 击力、研磨力和切削力,是合理地设计制造环式碎煤机的关键。清河发电厂 88年引进了一台日本的原装样机, 在此基础上, 探讨环式碎煤机主要参数的设计。 在对主要参数的设计上 进行探讨之前,首先简要介绍一下环式碎煤机的结构特点和工作原理。3KRC1821型环式碎煤机的工作原理及结构特点环式碎煤机的工作原理:原煤进入碎煤机后, 受到高速旋转的锤环的冲击作用被破碎, 初碎 的煤高速冲向破碎板和筛板,

6、再次被撞碎。 同时, 煤块之间也互相撞击。 由于其锤环吊挂在 环轴上, 因而在运转时锤环产生的离心力可使位于转子与筛板之间的物料再次受到挤压、 剪 切、滚碾、研磨,产生的离心力也有助于排料,最后从筛孔中提出机外。锤环除采用 14个 圆环锤外,还有 12个齿环锤,故对物料还有劈、切作用,可以克服因湿煤造成的粘结堵塞 现象。环式碎煤机的结构充分利用了锤环的动能具有功耗低的特点。4KRC1821型环式碎煤机的主要参数探讨4.1KRC1821型环式碎煤机的技术参数转子直径:1800mm 转子长度:2100mm 转子质量:13295Kg转子线速度:46.2m/ 入料粒度: 400mm3 出料粒度: 25

7、mm3处理能力:1400t/h 处理物:烟煤、无烟煤、褐煤等。环锤数量:齿环锤 12个,单件重量 55.9Kg ;圆环锤 14个,单件重量 64.3Kg 。电动机型号:YKK630-12 IP54 电动机功率:630KW 电动机转速:490r/min电动机质量:7100Kg 电动机电压:6000V碎煤机外形尺寸(长宽高 :3730mm 4200mm 2650mm碎煤机整机质量(不含电机 :41000mm 。4.2KRC1821型环式碎煤机主要参数计算正确地掌握环式碎煤机的各种运行、 技术参数的计算方式、 方法, 对延长环式碎煤机的正常 使用寿命,及时判断、解决碎煤机潜在的设备缺陷,保证碎煤机的

8、正常出力至关重要。环式碎煤机的功率消耗与很多的因素有关, 主要取决于物料的性质、 转子的圆周速度、 破碎 比和生产率等。 精确的计算较为困难, 下边列出的方法可作为计算环式破碎机的功耗的基础。4.2.1 锤环冲击物料的功率消耗N1=En/(60100 (KW (1式中:En-转子系统(包括环锤在碎撞过程中的能量损失、 N m 。当锤环冲击物料发生 碰撞中心,则有:En=1/2(1+k mMr/(m+Mr22Mr+m(1-KV2 (Nm 式中:n-转子转速, r/mink-恢复系数, k=0.1(V20m/s m-物料质量。 KgMr-环锤折算打击点的质量 ,kg , V -环锤折算打击的速度

9、,m/sN1-冲击破碎功率。 Kw4.2.2 环锤研磨物料的功率消耗N2=Ff/601000 (kw (2式中:Ff-环锤研磨物料的研磨力, N (牛顿S-研磨弧长; N2-研磨功率, KW4.2.3 滚动轴承的摩擦功率的消耗N3= Mf/(601000 (kw (3Mf-滚动轴承的摩擦力矩, (Nm ; N3-摩擦功率 KW4.2.4 风阻功率消耗N4=ZzVcA P/1000 (kW (4式中:Zz-每排环锤的个数; Vc-环锤质心的速度 ,s/mA-环锤侧面投影面积, m2 P-破碎机给料口与排料口压力差, Pa N4鼓风功率 KW 4.2.5 电动机的功率N=(N1+N2+N3+N4/

10、(KW (5按式(5计算电动机功率,必须在结构已经设计好的基础上进行,计算过程比较繁杂。但 是, 此式对分析环式碎煤机中能量的消耗以及怎样降低空载是很有益的。 例如, 在环式碎煤 机的结构设计中, 使机内风流微全回流, 尽量减少鼓风量, 目的就是减少风阻损耗和环境污染用 bond 公式计算破碎物料的有用功耗,既简单又实用。关键是确定物料在环式碎煤机的破 碎功指数 Wi=8kh/t(参考文献 10神田晋冶, 日本矿业会志 , 1985年第 10期 。因此可用 下式计算电机有用功率N9=QWi( i -1/ i 100/d . (6式中:Q-生产率, t/h Wi-物料的破碎功指数,Wi=8kh/

11、t i-破碎比; d-出料粒度(80%通过 , m电动机功率N=N0/(km (74.2.6 环式碎煤机的生产率环式碎煤机生产率与给料粒度、 出料粒度、 转子转速和转子结构有关。 下面按单位时间内从 筛板上排的物料来计算生产率。转子每转一周,从筛板上排的物料体积为Vv=L-/360-Dd1(m3(8式中:L-转子有效工作长度,既筛板的有效宽度, m;D-转子直径, m -筛板有效工作角度; d1-筛孔尺寸 m ,-筛板开孔率, %环锤在转子旋转一周后,挤出筛孔的物料所需要的时间为t1=60/n */360 (9考虑到物料松散和排料不均匀,其生产率可按下式计算Q=3600VvY/ t1 既 Q=

12、60n rd12D L(10Y -物料比重, t/m3;当处理煤时, r=1.2t/ m3;当 n=796r/ mim, =50%, d1=0.04m时,式(10简化为:Q=(360-540 DL (114.2.7 环式碎煤机的转速转子转速可按下式计算n=60V/D (12式中:V -转子圆周速度, s/m。 V=7.73 (p1/rd2 (13式中:p -物料破裂时的瞬间时阻力, Mpar-物料的比重, kg/cm3 d-出料粒度 ,cm 。上式仅作为计算参考。 一般来说, 转子圆周速度越高, 破碎比越大, 但是锤环的磨损与转子 圆周速度二次方成正不比, 磨损加剧。 鼓风损失增加因此满足出料

13、粒度和生产率的情况, 应 尽量选择下限,环式碎煤机,转子圆周速度 V=40-50 S/M。4.2.8 环式碎煤机环锤的质量正确确定锤环质量对提高生产率、 降低功耗等有着重要意义。 选择锤环质量时, 应使重量保 证能破锤物料而又不偏倒破碎物料必须满足能量条件和受力条件, 能量条件是锤环质量发出 的能量必须保证破碎物料时所需的功。 受力条件是锤环质量与物料碰撞产生的冲击力必须大 于物料破碎时所需要的力。 一般情况锤环质量与物料碰撞产生的冲击力远远大于物料破碎裂 时所需的力,在此不作考虑,仅考虑能量条件。Er A (14式中:Er -破碎功, N m ;Er =1/2(1-K2 mMr/m+MrV2

14、Zn/60(15A -物料变形所需机械功 , Nm;A=b2Nl(Zldmax21-3.14Dd2/12000E(16b-物料抗压强度 ,MPa;E-物料的弹性模量 , MPaDmax-给料最大粒度 ,cm;Z1-转子上锤环的排数 1-给料不均匀系数 1=0.10.3; 2-排料不均匀系数2=0.10.15; Z-转子上锤环数. 将式(15代入式(14得 Mra/m+Mr=A(17 式中: a=(1-K2V2Zn/120 即: Mr=A m/( a-A(18 因为 mh= Mrr1/r2 故有: mh= A m r1/( a-A r2(19 当处理煤时,将各项系数代入得: mh=(0.61.6

15、 m r1/ r2(20 式中: r1-销轴中心至锤环碰撞中心之距离, m; r2-销轴中心至锤环之距离, m; mh-锤环质量, 4.2.9 环式碎煤机锤环排数 当给料高度和转子转速一定时,如果锤环排数过少,则物料会落到转子上而使表面磨损,不能 有效地利用锤环动量打击物料;如果锤环排数过多,则物料不会落到锤环的打击区域,而仅仅 接触锤环的边缘,既损失了能量,也加剧了锤环的磨损.因此,准确地迁取锤环排数至关重要.根 据给料高度,转子转速和转子结构尺寸,满足锤环在相隔打击物料的时间内,物料能够自由 下落至锤环的打击区域,可得出下式 Z1=602gh /nh(21 式中:锤环几何尺寸系数,=0.60.8; H-给料高度,m h-锤环工作区深度, m 4.2.10 环式碎煤机锤环的冲击力 锤环冲击破碎大块物料主要由高速旋转的锤环产生冲量完成.假定其冲击发生在碰撞中心,平 均冲击力按下式计算: Fp=m(1+KMrV/(m+Mrt (N(22 式中: t-碰撞时间,t=0.001s. 4.2.11 环式碎煤机锤环的研磨力 在破碎小块物料时,主要由高速旋转的锤环产