
用于循环流化床锅炉燃料制备的破碎机主要包括以下三种:环锤式破碎机、可逆反击锤式破碎机和新型四齿辊式破碎机。
环锤式破碎机是带环锤的冲击转子式破碎机。此类破碎机主要适于抗压强度小于150Mpa的物料。进料后首先由高速环锤冲击初碎,之后物料被撞击到破碎板进一步破碎。初碎物料落到筛板和环锤之间时又受环锤的剪切、滚碾和研磨等作用被破碎到需要的粒度,然后由从筛板栅孔排出,少量不能被破碎杂物在离心力作用下经拨料板被抛到除铁室做定期清理,此类破碎机依靠底部的固定筛板栅孔来控制出料粒度。上世纪80年代末循环流化床锅炉在我国开始投入商业运行,由于当时国内没有合适的细碎机,国外进口细碎机的价格又很高,只好用环锤式破碎机作为细碎机。因流化床锅炉煤料要求粒度一般在10mm以下,所以环锤式破碎机底部的筛孔也较小,在水份较大时容易发生堵塞。许多电厂在运行中将固定筛板拿走或让煤料直接走旁路,这样解决了堵塞问题,可煤料的进炉粒度不能得到保证,从而影响了锅炉的安全燃烧。后来有些生产厂家推出了改进型环锤式防堵塞细碎机,改善锤头的排列方式及数量,加快加速度,加大打击频率,清除击打盲点,取消后半区筛板,但是如果对于水分较大的煤料效果仍不理想。目前环锤式破碎机主要用来粗碎。
可逆锤式破碎机是可以双向旋转的锤式破碎机。此类破碎机主要用于抗压强度小于150Mpa的物料。物料由中部进料口落在转子上,被转动的锤头破碎后,物料冲击在破碎板上被弹回,再次进行破碎多次反弹破碎,合格粒度的物料从下部排出。上半区是反击破碎区(直线区)。下半区是粒度保证区(圆弧区)。此类破碎机在圆弧区没破碎盲点。它通过调整锤头和衬板的间隙来控制出料粒度,最细粒度可以达到3mm。调整装置有螺旋调整装置和蜗杆同步调整装置。锤头的分布螺旋线排列,它充分利用了反击式破碎机打击力度大、破碎效率高的特点,适于对物料进行细碎作业,特别是在处理潮湿易堵塞的物料时优点更突出。它允许的进料粒度通常低于50mm,当大于50mm粒度含量不大于30%时,允许的进料粒度可达100mm。它的转子能正反两方向转动,锤头工作面损磨均匀,延长锤头的寿命。锤头的使用寿命不少于3000小时,当破碎煤矸石时达不到。为保证锤头的均匀磨损,要选用布料器,布置时需保证进料方向和转子保持垂直,并保证一定的落料高度(1.5~2m),液压开启装置便于破碎机的检修维护。该破碎机也存在一定缺点。动扰力大就要求布置在楼板上时选用减振平台。排料口诱导风量较大就需要选用更大规格的除尘器。电机功率大产量要求稍大些的破碎机需选用高压电机,进料粒度一般要求低于50mm,若大于80mm的含量大于30%,前面需增设粗碎设备。目前细碎设备多采用可逆锤式破碎机。
新型四齿辊式破碎机是一种改进型的破碎机,双电机启动带动上下各两组齿辊做相向转动,四个齿辊的转速都不相同。物料进入设备之后,小于齿辊间隙的物料直接通过,可有效减少物料的过粉碎现象。大于齿辊间隙的物料被旋转的齿劈或折破到合格粒度。具有自动清除粘堵物的功能,水分含量高的物料也不会发生粘堵,可以保证设备持续运转。振动噪音低于80db(A)与异步电动机接近。动载荷约为静载荷的1.3 倍,对建筑物影响不大,不需要设置减振平台。进、出料口的风压差极小,几乎不会扬尘,无需除尘设备。在产量要求相同的情况下,电机功率仅仅为同类产品的40~70%。此类破碎机主要适用于抗压强度小于100Mpa进料粒度小于300 mm的物料。能将物料直接从300mm破碎到8mm以下,成品粒度可任意调节,适合循环流化床锅炉燃煤的破碎。齿板和齿辊间采用燕尾槽连结,方便安装检修。闪退装置能自动调大或恢复齿间间距可有效保护齿板。为保证齿板的均匀损磨,需选用布料器,布置时应保证进料方向和转子处于垂直,保证一定落料高度。布料器有翻板式布料器以及振动给料机,电机振动给料机效果较好,但由于碎煤机室设备的复杂布置,振动给料机安装位置更高而检修不便。一般产量小于200t/h的破碎机可选翻板式布料器。因此类破碎机扰力小,输煤系统破碎设备改造适合选用此类破碎机。华能苏州热电厂、内蒙古长山电厂、邯郸矿务局云嘉岭煤矿电厂和江苏井神盐业有限公司热电站等项目多次选用了此类破碎机。因此类项目的煤质更佳,投产后使用效果比较理想。该破碎机的缺点,当破碎煤矸石时,齿板损磨严重,更换齿板成本高,另外成品煤料中合格粒度的百分比也难以满足循环流化床锅炉的要求。山东沂源热电厂的设计中最先选用了此类破碎机,因燃料主要为矸石,投产后齿板损磨严重,粒度也无法保证,后来业主只好将其更换为可逆锤式破碎机。
由燃料的粒度分析决定是否有必要设置筛分设备。如要选用筛分设备,可优先选用带清筛装置的滚筒筛。当煤料中粒度大于50mm含量不大于30%,且煤料中粒度大于100mm 的含量比较少时,可选用可逆锤式破碎机,否则宜选用新型四齿辊式破碎机。如不选用筛分设备时,可选用新型四齿辊是破碎机或选用两级破碎即环锤式破碎机(粗碎)配可逆反击锤式破碎机(细碎)。可逆反击锤式破碎机和环锤破碎机在楼板布置时一般要设减振平台。新型四齿辊式破碎机与平台间一般不需设减振平台。为保证锤头的均匀磨损,可逆反击锤式破碎机需选用布料器。新型四齿辊破碎机也需配置布料器,设备产量大于200t/h时,一般选用电机振动给料机,反之选用翻板式布料器更适宜。破碎煤矸石时,不适合选用新型四齿辊破碎机。输煤系统破碎设备的改造更适合选用新型四齿辊式破碎机。