隨著環(huán)境保護(hù)和礦區(qū)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，目前，國(guó)內(nèi)大型煤礦集團(tuán)都相繼建成了配套的發(fā)電廠，尤以坑口煤矸石電廠居多。原煤經(jīng)洗選后，所剩的煤矸石經(jīng)過(guò)再次破碎，達(dá)到合格粒度后即可進(jìn)入循環(huán)流化床鍋爐燃燒發(fā)電，所產(chǎn)生的電能再供礦井使用，從而形成一種良性的循環(huán)。由此，能夠給循環(huán)流化床鍋爐提供合格粒度的燃煤用
破碎機(jī)便成了行業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。目前，循環(huán)流化床鍋爐配置的碎煤設(shè)備主要是環(huán)
錘式破碎機(jī)，但近年來(lái)雙齒輥破碎機(jī)也逐步在此細(xì)碎領(lǐng)域占據(jù)了一席之地。
文章就這兩種破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)、破碎原理及使用情況進(jìn)行了分析。
1、循環(huán)流化床鍋爐對(duì)燃煤粒度的要求
循環(huán)流化床(CFB)鍋爐對(duì)燃煤粒度的要求主要是由其燃燒特點(diǎn)和運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性所決定的，燃料的粒度組成對(duì)CFB鍋爐爐內(nèi)燃燒份額、循環(huán)倍率及受熱面的磨損等影響很大。燃料粒度一般都在0—13mm范圍內(nèi)，所以為循環(huán)流化床鍋爐配置的碎煤設(shè)備破碎粒度應(yīng)達(dá)到這一要求，否則將影響循環(huán)流化床鍋爐的燃燒調(diào)整和燃煤的燃燼，造成鍋爐運(yùn)行的不穩(wěn)定和燃煤燃燒效率的降低，既造成燃煤的浪費(fèi)，又降低燃燒的經(jīng)濟(jì)性。
2、環(huán)錘破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及工作原理
環(huán)錘破碎機(jī)由轉(zhuǎn)子、機(jī)體，調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)等組成。工作時(shí)，由電動(dòng)機(jī)通過(guò)彈性柱銷聯(lián)軸器直接驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子部分主要由主軸、隔板、錘銷、環(huán)錘等主要零件組成。
2.1工作原理
環(huán)錘破碎機(jī)的破碎機(jī)理是擊打和擠壓，物料因受錘環(huán)擊打和篩板的撞擊而破碎。物料經(jīng)過(guò)進(jìn)料口進(jìn)入破碎腔后，首先受到隨轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)的環(huán)錘的沖擊作用而破碎，被破碎的物料同時(shí)從環(huán)錘處獲得動(dòng)能，高速度地沖向破碎板，從而得到第二次破碎，然后落到篩板上，受環(huán)錘的擠壓和磨剝進(jìn)一步破碎，并通過(guò)篩孔排出。不能破碎的雜物則進(jìn)入金屬收集器，定期清除。
2.2使用效果
從目前環(huán)錘式破碎機(jī)的使用情況看來(lái)，雖然粒度上滿足要求，但存在下列問(wèn)題：①對(duì)煤的表面濕度適應(yīng)性差，經(jīng)常發(fā)生堵塞現(xiàn)象，直接影響正常生產(chǎn)；②環(huán)錘和破碎篩板磨損較快，使用時(shí)間短，維護(hù)費(fèi)用高，工作量大；③設(shè)備運(yùn)行振動(dòng)大，噪聲大，粉塵大；④處理能力小，破碎能耗高。分析其原因如下：
(1)破碎的物料在環(huán)錘式破碎機(jī)破碎腔內(nèi)經(jīng)過(guò)反復(fù)擊打、擠壓破碎，物料在破碎機(jī)內(nèi)有一定的停留時(shí)間，當(dāng)破碎的煤濕度大時(shí)，環(huán)錘對(duì)煤的擊打和擠壓可使煤粘結(jié)在一起，從而造成堵煤，特別在冬夏兩季濕度大時(shí)，會(huì)給生產(chǎn)運(yùn)行帶來(lái)極大的困難。實(shí)踐表明，當(dāng)煤表面水分>5%時(shí)，破碎機(jī)便會(huì)經(jīng)常發(fā)生堵塞現(xiàn)象。
(2)環(huán)錘破碎機(jī)的轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速一般在730r/min左右，在破碎的過(guò)程中，環(huán)錘與物料采用面接觸式反復(fù)擠壓，加劇了錘頭磨損速度。一般錘頭的使用壽命在lOd左右，所以需經(jīng)常檢查填補(bǔ)更換，維護(hù)工作量較大。
(3)由于環(huán)錘破碎機(jī)的高速旋轉(zhuǎn)，物料經(jīng)環(huán)錘沖擊撞到破碎板上的動(dòng)量過(guò)大，從而造成大量物料的過(guò)粉碎，故整個(gè)設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中的噪聲、粉塵、振動(dòng)都明顯偏大。
(4)因環(huán)錘破碎機(jī)內(nèi)置篩板，為非開(kāi)放式出料，當(dāng)要求出料粒度為13mm以下時(shí)，該破碎機(jī)的實(shí)際生產(chǎn)能力僅為銘牌標(biāo)定能力的60%左右，其破碎能耗為0.86 -l- 24kW．h/t。當(dāng)物料水分較高時(shí)，生產(chǎn)能力還要更低，破碎能耗則還要更高。
3、雙齒輥破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及工作原理
如圖2所示，雙齒輥破碎機(jī)兩齒輥由兩臺(tái)電機(jī)分別單獨(dú)驅(qū)動(dòng)，電機(jī)通過(guò)液力偶合器與減速機(jī)相連，減速機(jī)經(jīng)聯(lián)軸器與破碎機(jī)主軸相連，而破碎齒板經(jīng)高強(qiáng)度螺栓與破碎輥?zhàn)h(huán)抱成為一個(gè)整體輥（齒板連接結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖3），并通過(guò)鍵與主軸連接在一起。兩輥經(jīng)電機(jī)帶動(dòng)相向旋轉(zhuǎn)。進(jìn)入破碎腔的物料經(jīng)兩破碎齒輥的剪切、擠壓作用而達(dá)到所需的合格粒度。
3.1工作原理
雙齒輥破碎機(jī)是利用相向旋轉(zhuǎn)的兩齒輥來(lái)破碎物料的，物料進(jìn)入破碎腔后，受到破碎齒的刺破作用，使其沿自然裂隙、層理等脆弱面破碎。煤和矸石均屬脆性物料，其抗拉強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度大大低于抗壓強(qiáng)度，在剪切力作用下，料塊裂紋和晶界面處產(chǎn)生應(yīng)力集中，促使料塊首先沿脆弱面破碎，因此破碎效率高，能耗低，粒度均勻，過(guò)粉碎少。
3.2使用效果
與環(huán)錘破碎機(jī)相比，其優(yōu)勢(shì)在于：①對(duì)粘濕物料的適應(yīng)性強(qiáng)；②齒板壽命長(zhǎng)，不易磨損，維護(hù)量小；③設(shè)備運(yùn)行振動(dòng)小，噪聲低，粉塵小；④處理能力大，破碎能耗低。其原因分析如下：
(1)因雙齒輥破碎機(jī)帶有自清理的梳齒板，可以防止粘濕物料的堵塞。實(shí)踐表明，煤炭表面水分高達(dá)12%時(shí)，雙齒輥破碎機(jī)仍能正常穩(wěn)定運(yùn)行。
(2)雙齒輥破碎機(jī)采用低轉(zhuǎn)速，齒輥轉(zhuǎn)速為100r/min左右，破碎齒與物料采用點(diǎn)接觸，故齒板磨損較慢，而且由于齒板本身材質(zhì)選用優(yōu)質(zhì)耐磨鋼，其硬度值HRC >50，因而其正常壽命能達(dá)到80d左右，從而大大減輕了工人的維護(hù)量，降低了設(shè)備的配件費(fèi)用。
(3)由于雙齒輥破碎機(jī)采用剪切破碎原理，物料一次性通過(guò)，并不存在反復(fù)擊打過(guò)程，所以設(shè)備的振動(dòng)與噪聲都比較小。破碎機(jī)工作時(shí)，隨著環(huán)錘或齒輥的旋轉(zhuǎn)均會(huì)產(chǎn)生一定的氣流，轉(zhuǎn)速越大，氣流也越大，被粉碎的煤粉隨著氣流溢出量也就越多。相對(duì)環(huán)錘破碎機(jī)而言，雙齒輥破碎機(jī)齒輥轉(zhuǎn)速僅為環(huán)錘轉(zhuǎn)速的13.7%，因而其運(yùn)行過(guò)程中溢出的粉塵量要遠(yuǎn)比環(huán)錘破碎機(jī)小得多。
(4)雙齒輥破碎機(jī)為開(kāi)放式出料，對(duì)物料實(shí)行選擇性破碎，小于要求粒級(jí)的部分直接通過(guò)，而只對(duì)大于要求粒級(jí)的部分進(jìn)行剪切破碎，故其生產(chǎn)能力大，破碎能耗低，僅為0. 21 ~0. 45kWh/t。
當(dāng)然，一種設(shè)備有它的優(yōu)勢(shì)所在，也有它的不足之處，如：雙齒輥破碎機(jī)的破碎比較之環(huán)錘破碎機(jī)要小，要求人料粒度的上限也比較小。下面僅以出料粒度為13mm為例來(lái)做一個(gè)對(duì)比。
4、結(jié)語(yǔ)
綜上所述，雙齒輥破碎機(jī)無(wú)論是破碎機(jī)理還是使用效果，均較環(huán)錘破碎機(jī)更具優(yōu)勢(shì)，如果雙齒輥破碎機(jī)能夠進(jìn)一步提高物料嚙合能力，適當(dāng)增大破碎比和入料粒度上限，則必將取代環(huán)錘破碎機(jī)，成為循環(huán)流化床鍋爐理想的燃料破碎設(shè)備。
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