CN103292341A - 一种破碎筛分循环供煤系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种破碎筛分循环供煤系统，包括混合煤仓、供煤料咀、除铁器、破碎机、1#供煤皮带机，所述1#供煤皮带机下部连接混合煤仓，供煤料咀位于混合煤仓底部，供煤料咀下部连接破碎机，物料经处理后由皮带机送往锅炉；其特征在于：破碎机出口增设振动筛分机，振动筛分机下部设有分离料咀，分离料咀连接2#筛下皮带机，合格粒度的煤块经2#筛下皮带机送往锅炉；振动筛分机筛上物料运送至3#筛上皮带机，3#筛上皮带机端部设有吊架。本发明有效减少了大块煤燃烧不完全造成资源浪费，提高了煤块燃烧效率，减少锅炉生产成本，解决了原煤分离困难、破煤机负荷大等难题。该发明适用于所有大块物料破碎、筛分、分离等闭路循环工序。

Description

一种破碎筛分循环供煤系统

技术领域

本发明涉及一种破碎筛分循环供煤系统，属于锅炉破碎筛分的自动闭路循环供煤技术。

背景技术

峨口铁矿是太原钢铁(集团)公司的主要原料铁矿粉的生产基地，该基地用2台35吨锅炉给生活区供气取暖，锅炉为双锅筒横置式，自然循环水管锅炉，外型呈Ⅱ型布置，由锅筒、锅筒内部装置、水管系统、省煤器、空气预热器、布风系统、给煤机、烟气分离器等主要部件组成。

锅炉供煤系统是峨口铁矿35吨锅炉供气的主要设备，供煤系统是将颗粒度为0---100mm的煤，经给煤机进入炉内硫化燃烧后，产生的高温烟气，由密相区进入悬浮段，然后横向冲刷凝渣管，并依次流经分离器、省煤器和空气预热器，经除尘器由引风机注入烟囱进入大气。峨口铁矿用一条1#供煤输送机B×L=800×55000mm供煤，将粗颗粒0～250mm，给入双辊破煤机，破煤机产品后经2#输送机B×L=800×60000mm，给35吨锅炉供煤。

原锅炉供煤系统存在的缺陷：粉煤粒度不均匀，降低煤粒燃烧热量；并且含有大块煤，使煤粒燃烧不充分（煤渣中含有黑芯），降低燃烧效率。峨口铁矿以前采用的是将原煤经过破碎后，直接进入锅炉燃烧，破碎后没有设计振动筛进行粒度把关，造成粒度不均匀，使煤粒燃烧不充分（煤渣中含有黑芯），降低燃烧效率。煤渣大块多，出渣机故障多，排渣困难。煤粉燃烧不完全，增加煤粉单耗，提高蒸汽生产成本。特别是增加破煤机负荷、煤块粒度不均匀，已严重影响锅炉生产作业率和效率，加大出渣机负荷，造成燃烧效率低、硫化床结焦等主要隐患，并给设备管理和生产组织带来极大的困难。

发明内容

为了克服上述不足，本发明旨在提供一种安全、经济、高效、结构简单、投资少、寿命长的锅炉破碎筛分循环供煤系统，能将煤粉从煤块中分离出来，同时将不合格煤块返回煤场再破碎，解决了混杂煤块、夹杂煤矸石等混合煤块单体解离问题，解决了煤块破碎单体分离问题。 

本发明提供的破碎筛分循环供煤系统，是一种包括破碎、解离、筛分、分离、返料的供煤系统，是一种减少破煤机负荷、降低锅炉结焦、提高燃烧效率、降低煤块粒度、增加效益、减少故障和节能减排的循环供煤系统。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种破碎筛分循环供煤系统，包括混合煤仓、供煤料咀、除铁器、破碎机、1#供煤皮带机，所述1#供煤皮带机下部连接混合煤仓，混合煤仓头部设有除铁器，混合煤仓为漏斗形，供煤料咀位于混合煤仓底部，供煤料咀下部连接破碎机，物料经处理后由皮带机送往锅炉；其特征在于：破碎机出口增设振动筛分机，振动筛分机下部设有分离料咀，分离料咀连接2#筛下皮带机，合格粒度的煤块经2#筛下皮带机送往锅炉；振动筛分机筛上物料，即大块煤块运送至3#筛上皮带机，3#筛上皮带机端部设有吊架，吊架与1#供煤皮带机相连接，大块煤块经3#筛上皮带机、1#供煤皮带机送至混合煤仓内继续破碎，1#供煤皮带机、破碎筛分机构和3#筛上皮带机构成闭合的循环系统，1#供煤皮带机、2#筛下皮带机和3#筛上皮带机均为倾斜设置。

上述方案中，所述供煤料咀的倾斜角度为65~70°。

进一步地，所述1#供煤皮带机的皮带运输倾角为15~17°，水平长度为55000mm。

更进一步地，所述2#筛下皮带机的皮带运输倾角为15~17°，水平长度为65000mm。

更进一步地，所述3#筛上皮带机的皮带运输倾角为3~4°，水平长度为60000mm。

 本发明的工作原理：把煤块利用破煤机破碎，使煤块粒度减小，再利用振动筛分机，把粒度不合格的大块煤块从煤粉中分离出来，再将其返回煤场再破碎的闭路循环系统，如此循环往复操作。

设计思路为：采用防错设计技术，巧妙将煤块分离，将分煤料咀设计在振动筛下面，利用粒度差别，将0～10mm煤粉与大块煤块分离出来，这就是煤块破碎后分离的核心；同时采用嵌入设计技术，巧妙利用破碎筛分将粒度不合格的煤块用3#筛上输送机返回到煤场再破碎（这是闭路循环的核心），筛下粒度合格煤块由2#筛下输送机运送到锅炉燃烧；还运用煤块安息学与堆积理论，巧妙利用煤块堆积后互相碰撞、互相磨削等理论，设计分离料咀，避免物料磨削和碰撞料咀本体，延长料咀寿命。

本发明破碎筛分循环供煤系统的工作流程为：①设计煤场，目的是贮存原煤；②设计混合煤仓，设计为漏斗形，目的是原煤煤块通过料咀自流进入1#供煤皮带机，给破碎机喂料；③设计1#供煤输送机, 运输原煤量为50～70t/h，目的是为了给破煤机喂料；④在1#供煤输送机头部设计自动检铁器装置，目的是避免铁块进入破煤机，造成破煤机重要部件过铁而损坏；⑤设计破煤机，目的是破碎粒度0～250mm原煤，对其进行单体解离，为下一步筛分做好粒度分离准备；⑥设计电机振动筛分机，目的是筛分破碎后的煤粉；⑦在筛下设计2#筛下输送机，运输矿石量为40～60t/h，目的是为了运输筛分后的筛下合格的煤块，给锅炉供煤；⑧设计3#筛上输送机,运输矿石量为40～60t/h，目的是为了运输筛分后的筛上不合格的煤块，将不合格煤块重新返回煤场；⑨在振动筛下面，设计分离料咀，其特征是为了分离筛下与筛上物料，其破碎后煤块经过振动筛分后，筛上粒度不合格煤块，抛落到前部料咀，然后进入3#筛上输送机返回到煤场再破碎，进行闭路循环；筛下粒度合格煤块由自重分离到筛下料咀，然后进入2#筛下输送机运送到锅炉燃烧，这就是破碎后大块煤块与煤粉的粒度分离过程；⑩在3#筛上输送机头部，设计头部吊架，目的方便大块煤块通过料咀输送到供煤料咀。

本发明的有益效果：

①采用TRIZ空间分隔技术，巧妙设计破煤机，首先将粒度不同混合原煤进行单体破碎解离，然后利用煤块与煤粉不同粒度特性，进行单体振动分离。

②创新设计粒度分离系统，设计振动筛和分离料咀，有效减少资源浪费，提高燃烧效率，降低燃煤单耗，减少锅炉生产成本。 

③创新设计供煤破碎筛分闭路循环系统，设计3#筛下输送机，进行返煤，使粒度不合格的煤块返回到原煤场，实现自动循环闭路供煤，设计3#筛下输送机吊架，满足传动强度与刚度要求，减少传动负荷和机器重量，减少制造成本，解决粒度不合格煤块返回煤场的难题，降低工人劳动强度，很受员工欢迎。

④自动闭路循环供煤技术，提高了燃煤效率，降低破煤机循环负荷，有效减少破煤机故障停机时间，提高破煤机作业效率。提高锅炉作业率5.6%，降低锅炉故障3.5%，满足生产生活供气要求。提高煤粉粒度合格率达到90%，提高煤粉燃烧热能15%，改善前2010.11月锅炉煤消耗为4536t，产蒸汽24972t，2010.12月锅炉煤消耗为6084t，产蒸汽31543t，改善前（11月-12月）锅炉煤的平均单耗为187.5Kg/吨汽，改善后2011年1月锅炉煤消耗6349t，产蒸汽42467t，2月锅炉煤消耗6803t，产蒸汽47655t，煤单耗为142.75Kg/吨汽，改善后（2011.1月-2月）煤的平均单耗为146.1Kg/吨汽，平均单耗降低41.4Kg/吨汽/月，煤单耗降低22.08%，煤燃烧效率提高22.1%，改善后（2011.1月～2月）平均蒸汽量为45061t/月，节省煤量=45061t/月*41.4Kg/吨汽=1865.5t/月，创经济效益（节省）1865.5*470元/t=87.67万元/月。

⑤利用空间防错分隔技术和“永不磨损”的理念，设计分离料咀，巧妙的应用煤块堆积角、利用堆积煤块来对付运输煤块的碰撞与磨削。解决了煤块料咀容易磨损的难题。减少工人劳动强度和清理煤块不安全因素。获得良好经济效益，具有很强的实用性和操作性，提高本质性安全控制度，值得推广。

⑥本发明是一种新型自动闭路循环供煤技术，有效减少混杂原煤、夹杂煤矸石等燃烧不完全，减少传动负荷和机器重量，减少制造成本，实现煤粉的高效燃烧，提高密封燃烧效率，降低锅炉原煤等供气成本、降低原煤单耗；满足锅炉运行所需求的合格煤粉粒度；减低破煤机负荷与故障；设计供煤破碎筛分闭路系统，解决了锅炉运行的“瓶颈”问题，在节能减排、低碳生产方面，具有重大意义。

本发明适用于所有大块物料破碎、筛分、分离等闭路循环工序，实现物料粒度破碎分离自动闭路循环，破碎分离物料量为50～70吨/时或40～55万吨/年,特别适合对锅炉供煤物料破碎粒度分离。本发明解决了锅炉供煤物料粒度不均匀，如混杂物料、大块物料等无法分离难题，而且物料破碎、筛分、分离速度快。有效减少大块煤燃烧不完全造成资源浪费，提高了煤块燃烧效率，减少锅炉生产成本，解决原煤分离困难、破煤机负荷大等难题。同时本闭路循环供煤系统设计可靠、安装方便、结构简单、是一项理想的破碎筛分闭路循环锅炉供煤装置。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图中1为1#供煤皮带机，2为混合煤仓，3为除铁器，4为供煤料咀，5为破碎机，6为振动筛分机，7为分离料咀，8为2#筛下皮带机，9为3#筛上皮带机，10为吊架。

具体实施方式

下面通过实施例来进一步说明本发明，但不局限于以下实施例。

实施例：

如图1所示，一种破碎筛分循环供煤系统，包括混合煤仓、供煤料咀、除铁器、破碎机、1#供煤皮带机，所述1#供煤皮带机1下部连接混合煤仓2，混合煤仓2头部设有除铁器3，混合煤仓2为漏斗形，供煤料咀4位于混合煤仓2底部，供煤料咀4下部连接破碎机5，物料经处理后由皮带机送往锅炉；其特征在于：破碎机5出口增设振动筛分机6，振动筛分机6下部设有分离料咀7，分离料咀7连接2#筛下皮带机8，合格粒度的煤块经2#筛下皮带机送往锅炉；振动筛分机6筛上物料，即大块煤块运送至3#筛上皮带机9，3#筛上皮带机9端部设有吊架10，吊架10与1#供煤皮带机相连接，大块煤块经3#筛上皮带机9、1#供煤皮带机1送至混合煤仓内继续破碎，1#供煤皮带机、破碎筛分机构和3#筛上皮带机构成闭合的循环系统，1#供煤皮带机、2#筛下皮带机和3#筛上皮带机均为倾斜设置。

所述供煤料咀的倾斜角度为68°。

所述1#供煤皮带机的皮带运输倾角为16°，水平长度为55000mm，提升高度为15860mm。

所述2#筛下皮带机的皮带运输倾角为16°，水平长度为65000mm，提升高度为16500mm。

所述3#筛上皮带机的皮带运输倾角为3°，水平长度为60000mm，提升高度为4000mm。

具体的实施方式为：

（1）设计煤场，其特征是外形尺寸长×宽×高=50000×1500×5000，目的是贮存粒度为0～200mm原煤；

（2）设计混合煤仓，形状为漏斗形，其特征是外形尺寸Φ2000/Φ600×2000，由ZL50装载机给煤仓喂煤，在混合煤仓仓底部设计原煤料咀，角度为65°～70°，目的是原煤煤块通过料咀自流进入1#供煤输送机，给破煤机喂料；

（3）设计1#供煤输送机, 其特征是橡胶带设计为 NN150-800×4(4.5+1.5)，宽度×长度（B×L）=800×55000mm，，胶带运输倾角为15°～17°，提升高度15860mm，运输速度1.25m/s，电机功率15Kw，转数1480rpm，设计输送机主架、头轮架、尾轮架采用10#槽钢制作，输送机支撑架采用60#角钢制作，胶带支撑上托辊设计为Φ89×315，间距1000mm，胶带支撑下托辊设计为Φ89×950，间距3000mm，驱动滚筒设计在输送机头部，型号：CT0809-03-00电动滚筒,尺寸为Φ800×950，在输送机尾部还设计有尾部增面滚筒和拉紧丝杆，增面滚筒尺寸为Φ219×950，拉紧丝杆尺寸T30×6,长度为1000mm，在输送机头部还设计有增面滚筒, 增面滚筒尺寸为Φ219×950，头、尾部胶带包角设计为190°～210°，尾部滚筒设计为尺寸为Φ320×950，另外还设计有胶带速度检测装置，事故开关和跑偏装置等，运输矿石量为50～70t/h，目的是为了给破煤机喂料；

（4）在1#供煤输送机头部设计自动检铁器装置，型号RCDC-6，磁场强度2500高斯，其特征是外形尺寸长×宽×高=1500×500×600：配用电机Y100L1-4、2.2KW、  380V，检出原煤中铁块，目的是避免铁块进入破煤机，造成破煤机重要部件过载而损坏；

（5）设计破煤机，型号：YYK-4P50，其特征是外形尺寸3000×1500×2000,给煤粒度0～250mm，排煤粒度0～60mm，处理量50～70吨/时，配用两台防爆电机，其中防爆电机一为YB2-250M-6,37Kw，6级，980rpm，配用三角带为C3658；配用防爆电机二为YB2-225M-6,30Kw，6级，980rpm，配用三角带为C2642，目的是破碎粒度0～250mm原煤，对其进行单体解离，为下一步筛分做好粒度分离准备；

（6）设计振动筛分机，型号ZSD1000×2000，其特征是外形尺寸：长×宽×高=2000×1000×600,配用振动电机为BZD-6、3kw，6级、960rpm，2台，筛面尺寸1000×2000,筛孔尺寸10×10mm，振幅6～8mm，筛分倾角为14°～16°，目的是筛分破碎后的煤块；

（7）在筛下设计2#筛下输送机，其特征是橡胶带设计为 NN150-800×4(3.5+1.5)，宽度×长度（B×L）=800×65000mm，胶带运输倾角为15°～17°，提升高度16500mm，运输速度1.25m/s，设计电动驱动滚筒，尺寸为Φ630×950，配用电机15 Kw、4级，转数1480rpm，设计输送机主架、头轮架、尾轮架采用10#槽钢制作，输送机支撑架采用63#角钢制作，胶带支撑上托辊设计为Φ89×300，间距1000mm，胶带支撑下托辊设计为Φ89×950，间距3000mm，在输送机尾部还设计有尾部增面滚筒和拉紧丝杆，增面滚筒尺寸为Φ200×950，拉紧丝杆尺寸T30×6,长度为1200mm，尾部胶带包角设计为190°～210°，头部滚筒设计为尺寸为Φ320×950，另外还设计有胶带速度检测装置，事故开关和跑偏装置等，运输矿石量为40～60t/h，胶带设计为NN150-800×4（3.5+1.5），目的是为了运输筛分后的筛下合格的煤块，给锅炉供煤；

（8）设计3#筛上输送机, 其特征是橡胶带设计为 NN150-800×4(3.5+1.5)，宽度×长度（B×L）=800×60000mm，输送机倾角为3°～4°，提升高度4000mm，运输速度1.25m/s，电机功率15Kw，转数1480rpm，设计输送机主架、头轮架、尾轮架采用10#槽钢制作，输送机支撑架采用63#角钢制作，胶带支撑上托辊设计为Φ89×300，间距1000mm，胶带支撑下托辊设计为Φ89×950，间距3000mm，驱动滚筒设计在输送机尾部，型号：TDY-7.5-1.6,尺寸为Φ630×950，在输送机尾部还设计有尾部增面滚筒和拉紧丝杆，增面滚筒尺寸为Φ200×950，拉紧丝杆尺寸T30×6,长度为1200mm，尾部胶带包角设计为190°～210°，头部滚筒设计为尺寸为Φ320×950，另外还设计有胶带速度检测装置，事故开关和跑偏装置等，运输矿石量为40～60t/h，胶带设计为NN150-800×4（3.5+1.5），目的是为了运输筛分后的筛上不合格的煤块，将不合格煤块重新返回煤场；

（9）在振动筛下面，设计分离料咀，分离料咀外形尺寸：长×宽×高=4000×1200×1000，其特征是为了分离筛下与筛上物料，其破碎后煤块经过振动筛分后，筛上不合格煤块，抛落到前部料咀，然后进入3#筛上输送机返回到煤场再破碎，进行分离闭路循环；筛下合格煤块由自重分离到筛下料咀，然后进入2#筛下输送机运送到锅炉燃烧，这就是破碎后大块煤块与煤粉的粒度分离过程；

（10）在3#筛上输送机头部，设计头部吊架，在离头轮中心位置5000mm，用18#槽钢制作主架高度7000mm，其特征是为了平衡前后拉力，前面设计二组钢拉索，后面设计二组63#角钢，前面用Φ12～Φ18钢丝绳，通过丝杆，将头轮拉紧，目的方便大块煤块通过料咀返回到供煤料咀。

改进后，锅炉供煤系统经破碎、筛分，分离等制成0---10mm的颗粒，使煤粉燃烧完全。

Claims (5)

1. 一种破碎筛分循环供煤系统，包括混合煤仓、供煤料咀、除铁器、破碎机、1#供煤皮带机，所述1#供煤皮带机下部连接混合煤仓，混合煤仓头部设有除铁器，混合煤仓为漏斗形，供煤料咀位于混合煤仓底部，供煤料咀下部连接破碎机，物料经处理后由皮带机送往锅炉；其特征在于：破碎机出口增设振动筛分机，振动筛分机下部设有分离料咀，分离料咀连接2#筛下皮带机，合格粒度的煤块经2#筛下皮带机送往锅炉；振动筛分机筛上物料，即大块煤块运送至3#筛上皮带机，3#筛上皮带机端部设有吊架，吊架与1#供煤皮带机相连接，大块煤块经3#筛上皮带机、1#供煤皮带机送至混合煤仓内继续破碎，1#供煤皮带机、破碎筛分机构和3#筛上皮带机构成闭合的循环系统，1#供煤皮带机、2#筛下皮带机和3#筛上皮带机均为倾斜设置。

2.根据权利要求1所述的破碎筛分循环供煤系统，其特征在于：所述供煤料咀的倾斜角度为65~70°。

3.根据权利要求1所述的破碎筛分循环供煤系统，其特征在于：所述1#供煤皮带机的皮带运输倾角为15~17°，水平长度为55000mm。

4.根据权利要求1所述的破碎筛分循环供煤系统，其特征在于：所述2#筛下皮带机的皮带运输倾角为15~17°，水平长度为65000mm。

5.根据权利要求1所述的破碎筛分循环供煤系统，其特征在于：所述3#筛上皮带机的皮带运输倾角为3~4°，水平长度为60000mm。

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