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1、前言
    給煤粒度對CFB鍋爐運行影響很大，我國CFB鍋爐的燃料粒經設計時多選用寬篩分，粒度一般控制在O～lOmm，最大不超過13mm。粒度過粗，燃燒換熱的總面積減少，延長燃盡時間，大量粗顆粒沉積在密相區(qū)床面上，影響流化和燃燒份額的分配，部分粗粒燃燒不充分，隨渣排出爐外；粒度過細，入爐后被流化風帶出密相區(qū)，甚至飛出爐膛，煙氣帶走飛灰可燃物增加。因此，為保證CFB鍋爐正常流化和完全燃燒，提高燃燒效率和環(huán)保效果，尤其當前CFB鍋爐多數燃用劣質煤，摻燒煤矸石情況下，提高細粒破碎機的功能和設計水平。保證入爐煤的粒度十分關鍵。
2、國產大型細粒破碎機研究與制造
    沈陽北方華電機械設備有限公司，在吸收國內外同類機型先進技術的基礎上，研制KBC系列可逆轉式細粒破碎機，從2000年以來投入市場運行的100多臺，破碎煤、煤矸石、油頁巖等物料，運行效果良好。本文重點將KBC300—KBC500大型可逆轉式細粒破碎機優(yōu)化設計和技術性能進行分析介紹。
2.1破碎原理
    KBC型細粒破碎機主要是運用純沖擊碰撞原理，落下物料被高速旋轉的錘頭沖擊到齒型破碎板，由于破碎板是特殊齒面設計，物料碰撞破碎板的入射角接近900，這種垂直碰撞物料是最佳破碎方式，可實現脆性物料晶界間分離細碎。用多個齒型破碎板組成水滴形破碎腔，物料在腔內被錘頭沖擊多次反彈破碎。通過調整錘頭頂部與破碎板齒尖的間隙，控制物料粒度。一般破碎物料時將錘頭與破碎板的間隙調為最大出料粒度的1.2～1.5倍。下部排料口不設置篩板，所以沒有堵塞現象。物料在破碎腔內滯留時間短。減少部件磨損、能耗低、壽命長。這種破碎的物料過粉碎少，出料粒度可控制。
2.2結構優(yōu)化設計
    該機結構采用對稱性設計，多功能分體組裝。核心部件轉子布置在中央位置，錘頭懸掛在轉子的圓盤上，隨轉子作高速旋轉，機體由上部體、下部體、側部體三部分組成，兩側部體可液壓開啟，側部體內裝有可調整的破碎板組件，特殊設計的齒形破碎板組成水滴形破碎腔，有利于物料切入和破碎，并有自清理功能，防止粘煤。入料口設在中部且高度適中，該種結構可實現雙向運轉。
    轉子是細粒破碎機核心部件，根據設備的出力( t/h)、出料粒度及被破碎的物料特性不同，通過理論計算選定錘頭線速度(m/s)、轉子有效長度、直徑及錘頭組成形式和錘頭質量等參數（詳見主要技術參數表）。出力300 t/h以上的大型可逆轉式細粒破碎機轉子選用大轉子組合錘頭的設計。組合錘頭用高強度錘柄和高耐磨合金錘頭組成，錘頭排列呈螺旋狀形式布置。轉子本體設計為準剛性體，軸承采用雙列球面調心滾子軸承（進口），軸承潤滑為大油室稀油潤滑方式，軸承座下方油室內配有機油凈化裝置，保證轉子高速運轉中軸承潤滑良好。轉子軸承座及電動機軸承座設有振動、溫升異常報警的安全裝置，通過安全監(jiān)控盤向中央控制室通訊，實現自動監(jiān)控。
2.3技術性能分析
    ①出料粒度可控制：安裝有破碎板的支架上部裝有螺旋平移機構，下部裝有蝸輪同調機構，依煤種和粒度不同需要調整破碎板與錘頭的間隙。兩種調整機構均設有標尺顯示，看標尺數據靈活調節(jié)間隙，保證入爐煤粒度可控制。
    ②轉子處在對稱布置齒形破碎板所形成的水滴形破碎腔中間，轉子可雙向轉動。錘頭的兩側及兩側破碎板可均勻磨損，有利于控制間隙，保證破碎粒度，延長使用壽命，下出料口無篩板，不會發(fā)生堵煤現象。
    ③產格的制造工藝，保證破碎板齒形工作面與轉子錘頭工作面平行：破碎板及錘頭材質為特種耐磨合金鋼，經三次熱處理，硬度(HRc>60)沖擊韌性（Akj >80）均達到國內最好水平，耐磨性高，抗沖擊性強；破碎板及錘頭性能的保證，能較長時間保持破碎工作面間隙均勻，為間隙調整創(chuàng)造有利條件。
    ④轉子體為準剛性，抗沖擊能力特強。長錘柄耐磨組合錘頭，錘軸組裝可靠，經過精確靜平衡和動平衡試驗，可實現高線速度運行(V-50～60 m/s)，因此破碎比大，振動值小（振幅O,lOmm以下），運行平穩(wěn)。
    ⑤錘頭在轉子軸向呈螺旋狀交錯排列布置，有利于降低鼓風量和減少振動，有利物料的均勻破碎，齒形破碎板與可逆雙向運行，實現自清理，防止粘煤。
    ⑥兩側部體可液壓開啟，關鍵部位設有檢修和觀察門窗，方便檢修，減輕工人勞動強度，提高工作效率。轉子軸承座上裝有安全監(jiān)控裝置，對溫度、振動異常報警，隨機監(jiān)控。
3、結論與建議
    沈陽北方華電機械設備有限公司于2008年下半年設計制造2臺KBC450型可逆轉式細粒破碎機，系統(tǒng)構成：電動機、限矩型液力偶合器、布料器、入口隔振裝置、細碎機、減振平臺、液壓開啟系統(tǒng)及安全監(jiān)控系統(tǒng)。
    該設備已安裝在貴州天福化工公司熱電站循環(huán)流化床鍋爐系統(tǒng)中，并于2009年1月份，經業(yè)主、設計、監(jiān)理及制造廠四方代表參加，完成了空載試運和帶負荷試運，各項指標均達到技術協(xié)議和KBC型可逆轉式細粒破碎機設計標準要求，現在正接受帶負荷全系統(tǒng)運行考驗。這也是我國大型細碎機研制開發(fā)的一個新機型，為大型CFB鍋爐輔機配套提供一個新型細碎機。
    1．大型細碎機國產化條件比較成熟，隨著改革開放的發(fā)展，我國已引進美國、日本、德國等國大型細碎機樣機十余種百余臺。在各種CFB鍋爐燃料制各系統(tǒng)中應用，在全國循環(huán)流化床機組協(xié)作網會議和通訊上都從各方面作了分析和介紹。國產化研制大型細碎機理論和實踐知識已被輔機制造企業(yè)基本掌握，在當前擴大內需，保增長，渡過經濟危機中，應加速大型細碎機國產化，減少同類型細碎機進口，節(jié)省外匯資源。
    2．大型細碎機研制和生產，主要是解決關鍵技術和工藝難關，保證入爐煤的粒度組成，尤其是解決煤矸石破碎技術和摻燒比例的經濟性論證和認識統(tǒng)一問題，使各項決策科學實用。
    3．循環(huán)流化床機組燃料制備系統(tǒng)中，對劣質原煤及煤矸石物料的篩分與破碎，系統(tǒng)設計和選用設備中，應按照科學發(fā)展觀從實際出發(fā)，應采用兩級破碎一級篩分，即粗碎機——．篩分機一細碎機的系統(tǒng)流程，有條件的也可布置為兩級破碎兩級篩分。這樣充分發(fā)揮粗碎機及細碎機的性能，出料粒度得到保證。