0、引言
    輸煤系統是火力發電廠輔機系統的一個重要組成部分，是保證火力發電廠穩定運行的重要因素之一。黑龍江某公司3臺循環流化床鍋爐機組輸煤制煤系統在實際運行過程中，由于系統設計方面原因，存在實際出力低、達不到原設計值、制煤顆粒曲線不合理、設備維護費用和運行費用高等問題。該輸煤制煤系統設計為雙路四段皮帶，出力為182 t/h，按規劃容量6x75 t/h循環流化床鍋爐機組設計，鍋爐入爐煤設計熱值為12 665 U/kg，顆粒>10 mm。貯煤場設有4個地下受煤斗，主設備為2臺跨度31.5 m、起重量St、終合出力200 t/h的橋式抓斗起重機，用于煤場作業；另外有2臺輪式裝載機和推煤機作為輔助設備。篩碎系統采用二級破碎一級篩分。在一級碎煤室內設有2臺出力200 t/h的HSZ - 200型環錘式破碎機及2臺BS - 250型波動篩，還設有2臺ZHT -1型電動緩沖滾筒。在二級碎煤室內設有2臺出力200 t/h的PCHX80×180型環錘式破碎機。
1、輸煤制煤工藝過程
    輸煤制煤系統是將原料煤矸石加工成符合鍋爐燃燒要求的顆粒并輸送至爐前倉的全過程。系統的刨面展開簡圖見圖1。
 
   輸煤制煤工藝過程：由橋式抓斗起重機（輪式裝載機或推煤機）將煤矸石送入地下受煤斗，經其下方設置的電機振動給料機將煤矸石送入一段帶式輸送機，由一段帶式輸送機將煤矸石運至一級碎煤室的波動篩進行分級，篩上＜30 mm顆粒的煤矸石進入一級破碎機進行破碎，破碎至≯30 mm顆粒；篩下≯30 mm顆粒的煤矸石經緩沖滾筒緩沖與一級破破碎后的煤一起進入二段皮帶，由二段皮帶輸送機運至二級破碎室，進入二級破碎機進行二次破碎，破碎至≯10 mm顆粒后落人三段帶式輸送機上，由三段帶式輸送機運至主廠房煤倉間的四段帶式輸送機上，經四段帶式輸送機上的梨式卸料器依次送入1-3號鍋爐前倉。整個輸煤制煤過程由PLC程序控制。
2輸煤制煤系統及設備存在的問題
    該循環流化床鍋爐機組于2003年10月投入運行。該機組投入商業運行初期，燃燒平均熱值為12540～16720 U/kg，隨著對機組運行參數調整，機組燃煤熱值逐漸降低；到2008年，機組平均燃煤熱值只有9 614 ~10 450 kj/kg。經現場勘察和分析，發現輸煤制煤系統工藝和設備存在若干缺陷。
2.1制煤顆粒曲線不合理
    輸煤制煤工藝過程因兩級破碎機之間無分級篩，造成～級破碎機破碎后≯10 mm顆粒煤和波動篩篩下≯10 mm顆粒煤進入二級破碎機再次進行破碎，這是一種浪費加工，產生如下弊病：
    a．加大了二級破碎機的電耗和錘頭的磨損，影響系統出力。系統設計出力為182 t/h，實際最大出力僅能達到120t/h，平均出力為90 t/h左右，加速了二級破碎機錘頭磨損。
    b．制煤顆粒曲線不合理。一方面，造成制煤顆粒過粉碎，制成的成品煤顆粒非常細小的粉狀煤含量較多（主要指≯0,1 mm顆粒的煤），這部分煤進入循環流化床鍋爐，因循環流化床鍋爐燃燒室內溫度較低，細小顆粒煤在爐內停留時間短，一次難以燃盡，而且分離器又不易捕捉，致使飛灰可燃物增大，燃燒效率降低。細小顆粒煤不參加物料循環，影響爐內動力、傳熱特性。另一方面，由于二級破碎機除鐵室腔無底板，破碎后達不到粒徑的大顆粒煤矸石、石頭等含量較多（燃煤熱值低，硬度較高，不易破碎），這部分大顆粒煤矸石、石頭等從除鐵室落人到成品煤中，進入循環流化床鍋爐，不能全部循環流化，燃燒不徹底就排出爐外，降低了鍋爐的熱效率；密相區燃燒份額過大，爐床超溫結焦。運行中為避免結焦，減少給煤，導致出力降低。
2.2煤濕時極易堵塞二級破碎機
    雞東熱電有限公司所用燃煤多數為洗煤廠洗中煤，含水率高；部分燃料煤露天存放，雨季濕度加大；從煤礦采購的相當部分原煤本身的水分較高。煤濕時二級破碎機堵塞嚴重、頻繁，疏通清理二級破碎機極費力、費時。當煤含水分9%～16%時，其上煤量不能超過70 t/h，嚴重制約了系統制煤能力，影響機組負荷。
2.3二級破碎機錘頭磨損不均
    由于二級破碎機中心線與上部二段皮帶輸送機中心線相差658 mm，二段皮帶下料槽與二級破碎機人料槽一側相對應，造成進入二級破碎機的煤流集中在破碎機轉子軸向一側，使破碎機錘頭磨損嚴重不均。靠近煤流側的錘頭磨損到更換程度時，另一側錘頭磨損輕微，被迫與煤流側的錘頭同時更換，更換頻繁，維護量大；二級破碎機轉子上只有1／3、部分的錘頭能滿負荷工作，破碎機達不到滿負荷出力。
2.4二級碎機破篩板和錘頭強度不夠
    二級破碎機篩板是由4塊長970 mm的弧形鑄鋼耐磨板鑄成，每塊篩板中間只有一條筋板。因燃煤熱值低、煤中含有較多的不易破碎的矸石、石頭等，這些不易破碎的矸石、石頭還沒有被破碎到合格顆粒時硬從篩板珊逢中往外擠，由于篩板強度不夠，篩板篩逢就被擠大而無法保證制煤顆粒了。另外，1臺二級破碎機共有錘頭124件，分4排裝在轉子圓盤和搖臂上，由于錘頭數量多，體積小，強度低，錘頭頻繁碎裂，嚴重時每班至少出現1次錘頭碎裂現象。
3、輸煤制煤系統工藝改進及設備完善
為了解決輸煤制煤系統工藝缺陷造成制煤能力低、制煤曲線不合理以及二級破碎機結構問題，確定如下改造方案：把原來的輸煤制煤兩破一篩工藝流程改成兩破兩篩工藝流程，即在一、二級破碎機之間加分級篩，同時改進二級破碎機不合理的進料方式和二級破碎機內部結構。
3.1在二級破碎機前加分級篩
    在二級破碎機前加設分級篩，篩機選型是改造的重點和難點，所需要的分級篩屬于最終成品篩分，是細顆粒的分級。一般細顆粒物料的分級篩分級潮濕物料時，其出力都會明顯降低，易堵篩孔；由于該公司儲煤場干煤棚較小，雨季時煤的水分較高，所進燃料煤中含水分較高的煤矸石占進煤量的1/2左右，燃料煤不但潮濕，而且粘性大，用常規的篩分設備不能發揮正常的分級功能。潮濕細粒級粘性物料的干法篩分是國內外研究篩分技術的難點，因為潮濕細粒級粘性物料互相粘結成團，松散困難，黏附在篩面上堵塞篩孔，使篩面的有效篩分面積降低，導致篩分效率下降。目前國內研制的能適合潮濕細粒級粘性物料分級的篩機主要有琴旋篩、螺旋分級篩、弛張篩以及GS型煤用概率分級篩等，還有增大振動參數的大振幅強力振動篩。河南太行振動機械股份有限公司的GY21525型高振幅圓振動篩既能滿足生產條件及出力要求，又基本上能滿足現場尺寸安裝要求，價格較其它型同等出力的篩機便宜近1/2，最后確定該型篩機為改造所用篩機。
    GZY1525型高幅篩振動強度非常大，足以使顆粒間的液體架橋斷裂，能達到較好的分級潮濕細顆粒物料的目的；雙層篩面強制預先篩分，克服了大顆粒阻礙細顆粒物料的透篩，加速了篩分過程，增大了篩機的處理能力；彈性篩面，使篩孔變形，覆蓋膜斷裂，篩面共振，使粘性成團物料碎裂，使其透篩。該型篩機能滿足潮濕細顆粒物料的篩分，還具有體積小、處理量大的優點，很適合空間尺寸小、篩分的物料又比較濕的情況下選用。
3.2完善二級破碎機
3. 2.1  加裝二機破碎機除鐵室底板
    二級破碎機工作腔是由破碎板、篩板、撥料板等部件組成，撥料板與機殼構成除鐵室腔，該腔下無底板，破碎不了的硬物如鐵等從此排出。該機原設計除鐵室腔無底板，目的是為排出破碎不了的極少量的大顆粒物料，以便保護破碎機的安全。由于所燃用的燃料煤屬于低熱值劣質煤，硬度高，不易破碎，除鐵室腔無底板使制煤不合格大顆粒量較多。除鐵室腔加設了底板時，制煤能力大大下降，遠遠滿足不了鍋爐燃煤的需要，并且過粉碎更加嚴重。在二級破前加設高幅篩以后，使進入二級破碎機的煤量減少50%，又改進了二級破碎機的進料槽結構，使二級破碎機能滿負荷工作，在這種情況下將二級破碎機除鐵室腔加設了底板，既保證了制煤顆粒，又保證制煤能力，同時還避免了過粉碎。
3.2.2完善二級破進料槽結構
    在二級破碎機前加篩改造后，將破碎機進料槽加寬到和破碎機轉子一樣寬，并在進料糟腔內加設布料板，從而使破碎機沿轉子軸向長度上都能均勻參于工作，破碎機出力達到了最大化。
3.2.3增加篩板強度
    二級破碎機篩板是由4塊長970 mm的弧形鑄鋼耐磨板組成，每塊篩板中間只有l條筋板，篩板強度不夠，使不易破碎的矸石、小石頭等硬從篩板篩逢中往外擠，將篩板篩縫擠大，無法保證制煤顆粒。對此，將每塊篩板再增加2條筋板，每塊篩板有3道筋板，從而增加了篩板的強度。
3.2.4加大錘頭體積
    二級破碎機錘頭由62個圓環和62個齒環組成，1個圓環和1個齒環為一組，1個圓環或齒環重量只有10kg，強度不夠，經常碎裂。將1組圓齒環改成1個圓環或齒環，圓環或齒環加大l倍，增加強度，延長壽命，數量減半，但總重量沒有變，因而負荷沒有增加。
4、結論
    輸煤制煤系統工藝改進與設備完善后，其制煤能力明顯提高，制煤顆粒大小合理，提高了鍋爐的熱效率，縮短了系統設備的運行時間，節省了二級破碎機錘頭的消耗和系統維護費用，減輕了運行人員的勞動強度。