專利名稱：：一種用于工業(yè)鍋爐的爐前型煤成型機的制作方法
技術領域：
：本發(fā)明屬于熱能工程應用
技術領域：
，具體涉及一種用于工業(yè)鍋爐的爐前型煤成型機。
背景技術：
：中國是一個以煤炭為主要能源的國家，煤炭在能源構成中占了75%，中國煤炭總產量的85%為直接燃燒利用。煤炭的散燒不僅浪費能源，而且造成極為嚴重的環(huán)境污染。當今，我國正在努力建設能源節(jié)約、環(huán)境友好型社會，因此，使煤炭達到清潔燃燒條件成為了當務之急。全國現(xiàn)有52萬多臺工業(yè)鍋爐，其中80%以上為層燃燃燒方式，70%為鏈條式鍋爐，其煤炭消耗量大約占全國煤炭消耗量的25%以上。因此。解決鏈條爐排鍋爐的煤燃燒問題就是解決了我國建設節(jié)能社會的重大問題。在我國，造成層燃方式的鏈條爐排鍋爐熱效率低的主要原因是由于散煤燃料特性差(煤粒度差異大、煤質特性復雜、多未經洗選)、鏈條鍋爐工藝設計等原因造成的。燃料煤灰分一般為25%以上，甚至30%也不少見；粒度方面，小于3mm的占60%，大于10mm的塊煤一般為1530%。更為糟糕的是許多粘結性、結焦性很強的煤也被用于鏈條爐排鍋爐，這樣的燃料在入爐過程中受熱、膨脹，隨即粘結在鏈條上，阻礙了燃料和空氣的接觸，堵塞了空氣通道。這和經濟發(fā)達國家，如OECD成員國的做法有巨大的差異，在這些國家中，工業(yè)鍋爐燃料煤的特性、灰分、粒度都被嚴格的限定，這樣才有可能做到高效、潔凈燃燒和提高鍋爐效率，因此，改善入爐煤特性具有重要的現(xiàn)實意義。多年來，工業(yè)鍋爐節(jié)能減排的研究成果表明，燃用型煤的工業(yè)鍋爐燃燒效率可以提高10%17%，節(jié)煤率高達10%26%。目前，工業(yè)型煤的發(fā)展方向主要有兩種一是集中成型，由型煤廠集中成型，將原煤破碎或煤末加入粘結劑、增強劑和固硫劑等通過成型工藝壓制成蜂窩型、球形等規(guī)則形狀，然后運到爐前進行燃燒。二是爐前成型技術，就是結合動力配煤技術，將煤場直接運來的原煤或動力配煤，由位于鍋爐煤斗中的成型裝備擠壓成型后，直接掉到爐排上燃燒。兩種技術相比較，顯然，爐前成型工藝流程簡單，所需設備少，避免了型煤的防水、防潮、抗壓、運輸、儲存等一系列問題，這一點是集中成型之方式所不及的。我國煤礦的礦點多，供煤渠道復雜，很難做到供煤長期均質化，而作為煤燃料用戶，任何燃煤鍋爐都期望供煤能長期穩(wěn)定均質。多年的研究成果表明，爐前成型技術結合動力配煤技術，無論在技術上還是在經濟上，都可以很好地解決以上矛盾。經濟上，考慮動力配煤的成本，使用動力配煤，一般其價格加上配煤費低于相應煤質的原煤的市場售價。即使二者價格相同，但使用配煤能節(jié)煤8%左右，相當于節(jié)省費用26元/t左右。再加上使用爐前成型機，節(jié)煤率為8%12%，二者結合，節(jié)煤率高達16%20%,相當于節(jié)省費用52元/t68元/t。再加上節(jié)電費用，用戶的設備投資很快便能收回。目前，我國己開發(fā)出來的爐前成型機已由采用單純的冷壓成型技術轉變?yōu)閷⒗鋲撼尚团c動力配煤、分層燃燒技術相結合。但現(xiàn)今的爐前成型機通用性不強，不能很好的適應煤種的變化，這也是單純使用冷壓成型技術的通病。作為爐前型煤成型機的核心部件一一成型輥，多年來，其基本構造一直沒有多大的變化。成型輥面上的球窩的大小、形狀和排列更是型煤成型的關鍵技術所在，現(xiàn)在使用的球窩模具，一般都是枕型或者是圓形，總之，都是光滑的圓弧表面。這一類型的成型模，優(yōu)點在于結構簡單，加工方便；同時，也存在著不少缺點，最為突出的問題在于，在安裝和運行時，主動輥與從動輥的球窩模具都需要對心，一旦球窩模具出現(xiàn)偏心，則成型率就會大幅下降，嚴重者，成型機就會無法成型。
發(fā)明內容本發(fā)明的目的在于，提供一種用于工業(yè)鍋爐的爐前型煤成型機，該型煤爐前成型機的設計結合了壓力成型和分層燃燒技術，可廣泛應用于層燃鏈條爐排鍋爐。為了實現(xiàn)上述任務，本發(fā)明采取如下的技術解決方案一種用于工業(yè)鍋爐的爐前型煤成型機，包括煤斗，煤斗的一邊設有添加劑入口，添加劑入口的下方設有添加劑毛刷，煤斗內設有均煤輥和成型輥，均煤輥和成型輥之間設置有撥煤筒，撥煤筒下方有弧形篩，成型輥下方設有隔板;煤斗的外壁上有煤閘門，煤閘門位于隔板的上方，煤閘門上通過拉絲連接有傳動齒輪調速裝置，傳動齒輪調速裝置通過拉絲調整煤閘門與爐排的距離；其特征在于，所述的成型輥與均煤輥是對輥，由形狀相同的主動輥和從動輥構成，在從動輥上裝有復位彈簧；所述的成型輥為整體結構，成型輥由工業(yè)鍋爐的鏈條爐排傳動，成型輥的外徑上開有交錯排列的型球窩模具，型球窩模具為橢圓形，在橢圓形中心線上有突起S型突臺。該爐前煤成型機采用了分層燃燒技術，入料口下方安裝有均煤輥，將粒度大于30mm的塊煤打碎為粒度25mm以下的小塊煤和煤粉，小塊煤直接掉到爐排之上，煤粉則經過成型輥成型。成型輥為對輥，從動輥裝置有復位彈簧，如進入鐵塊等雜物，彈簧受壓，雜物掉進爐排，之后彈簧復位，這樣，既能防卡，又能調整型煤成型壓力。成型模具輥上面的采用新型成型凹槽，成型之后的型煤易于脫模，掉進爐排穩(wěn)定燃燒后極易裂開一分為二，因而使煤層具有極好的空隙率，極大的提高了燃料層的著火和燃燒性能。為了更好的適應不同的煤種，改善型煤的燃燒特性，增加一個添加劑入料口，可以在煤粉成型過程中，添加各種粘結劑、固硫劑和助燃劑等。設有一道煤閘門，既可以控制鍋爐的進煤量，又可以作為擋風板，防止爐內過量空氣系數(shù)過大。為了實現(xiàn)分離散煤和塊煤的目的，根據功能的不同，弧形篩將成型機分成主要的兩個部分。煤斗以下，均煤輥和弧形篩組成第一部分，主要的作用是將原煤的粒度均勻化，將大于粒度30mm的塊煤打碎為25mm以下；弧形篩以下，成型對輥為第二部分，其作用在于將通過弧形篩的粉煤和小塊煤擠壓、成型;為了實現(xiàn)燃料分層的目的，塊煤和壓制成型后的型煤分兩個通道掉進爐排，塊煤先落到爐排上，運行至成型輥下方時，成型后的型煤經過隔板滑到塊煤之上；為了實現(xiàn)更好地適應煤種的變化的目的，增加添加劑入料口，可以添加各種助燃劑、生物質和固硫劑，入口處有控制閘門，以調節(jié)添加劑的加入量，入料口下端設有毛刷，可以使添加劑均勻地與煤粉混合；為了實現(xiàn)型煤更好地著火、燃燒的目的，在所述的成型輥上，輥面上交錯的開有凹型模具，該凹型模具采用新型設計，底部有"S"型突臺。成型后的型煤為橢圓球面，易于脫模，并改變了以往型煤的光滑表面結構，不僅增大了型煤和空氣接觸的表面積，而且使型煤落入爐排穩(wěn)定燃燒后更容易裂開；為了實現(xiàn)成型輥與鏈條爐排同步同速的目的，成型輥由鏈條爐排傳動，實現(xiàn)無級調速；為了更好地控制入爐的燃料量的目的，成型機上設有煤閘門，其作用在于既可以擋風，又可以調節(jié)入爐的煤層厚度，從而調節(jié)鍋爐出力。圖l是成型輥的球窩示意圖，其中，圖(a)為主視圖，圖(b)為圖(a)的A-A剖視圖，圖中所示標號為1、型球窩模具，2、"S"型突臺；圖2是成型輥剖視圖；圖3是成型對輥咬合時剖視圖；圖4是本發(fā)明的工業(yè)鍋爐爐前煤成型機的結構示意圖，圖中所示標號為-41、煤斗，42添加劑入料口，43、均煤輥，44、復位彈簧，45、撥煤筒，46、弧形篩，47、成型輥，48、隔板，49、煤閘門，50、添加劑毛刷，51、拉絲；圖5是本新型工業(yè)鍋爐爐前成型機將末煤和碎煤成型后的型煤示意圖，其中(a)為主視圖，(b)為俯視圖，(c)為左視圖。以下結合附圖對本發(fā)明作進一步的詳細說明。具體實施方式申請人對已有的爐前成型機技術進行了研究分析，并在此基礎上提出了一種新型的用于工業(yè)鍋爐的爐前型煤成型機。根據層燃特性和煤粒度的要求，在開發(fā)研究中，主要遵循了以下幾個原則1.由爐前成型機生產的下落到爐排上所構成的型煤，顆粒尺寸應大于6mm為極大部分。2.試驗結果表明，由不同煤種擠壓成的型煤具有不同的著火性能；型煤的不同成型壓力又對著火性能有明顯的影響。因此在成型機設計中應滿足成型壓力是可調的。3.型煤產率應當與煤質、鍋爐負荷相匹配，并能靈活調整，以隨時適應鍋爐負荷變化的需求。4.一旦原煤中夾有較大的硬物時，應具有防止設備受損，迅速排除故障，重新投入運行的能力，以確保鍋爐穩(wěn)定運行。5.型煤成型機應當結構簡單，生產成本低，電耗小，使用壽命長，并且要維修方便，易于操作，不增加司爐的工作量。該爐前型煤成型機采用分層燃燒，首先通過末煤和塊煤的分離將小塊煤鋪在爐排的上面，繼之將壓制成型的型煤鋪在煤塊的上面，使燃料層通風好，著火快，燃燒充分，熱效率高；又由于采用新型球窩模具，可以有效地增大成型的型煤表面積，并能使掉到爐排上的型煤大約有50%穩(wěn)定燃燒后能一分為二或一分為三，從而使燃料層的空隙率達到理論上的最大值；同時，為更好地適用不同的煤種，安裝了添加劑入料口，使得即使劣質的煤種也可以通過添加各種己有的助燃劑、生物質和固硫劑，來提高型煤的品質，以達到鍋爐的用煤要求。本發(fā)明的用于工業(yè)鍋爐的爐前型煤成型機，包括煤斗41，煤斗41的一邊設有添加劑入口42，添加劑入口42的下方設有添加劑毛刷50，煤斗41內設有均煤輥43和成型輥47，均煤輥43和成型輥47之間設置有撥煤筒45，撥煤筒45下方有弧形篩46，成型輥47下方設有隔板48;煤斗41的外壁上有煤閘門49，煤閘門49位于隔板48的上方，煤閘門49上通過拉絲51連接有傳動齒輪調速裝置，傳動齒輪調速裝置通過拉絲51調整煤閘門49與爐排的距離；成型輥47與均煤輥43是對輥，由形狀相同的主動輥和從動輥構成，在從動輥上裝有復位彈簧44;成型輥47為整體結構，成型輥47由工業(yè)鍋爐的鏈條爐排傳動，成型輥47的外徑上開有交錯排列的型球窩模具l，型球窩模具l為橢圓形，在其中心線上有突起S型突臺2。復位彈簧44設置在均煤輥43與成型輥47的軸承架上，復位彈簧44的一端與均煤輥43及成型輥47的活動軸承座接觸。成型輥47上的復位彈簧44為兩個，分別安裝在成型輥47的兩端。撥煤筒45通過軸承、傳動齒輪調速裝置旋轉運動，成型輥47為對輥，輥體為整體加工，成型輥47的直徑制成4)200mm250mm，均煤輥43的轉速為60r/min140r/min。煤閘門49用以控制入爐的煤層厚度，可作為調節(jié)鍋爐出力的另一種手段,同時，其也作為擋風板，阻隔冷空氣往爐內串而引起過大的過量空氣系數(shù)；添加劑入料口42為輔助作用，當供應的煤種發(fā)生較大變化，與鍋爐的設計參數(shù)有較大的沖突時，可以通過添加各種助燃劑、生物質和固硫劑，以改變或提高供煤的品質。成型后的型煤兩端面有兩個"S"型凹窩，表面積增大，表觀密度小，掉進爐排穩(wěn)定燃燒后易于裂開；圖l、圖2為本發(fā)明的成型輥47的實施例，成型輥47為整體式加工結構，它由半橢球面模具盒和"S"型突臺2組成。圖4為本發(fā)明的結構示意圖由配煤廠運來的原煤，包括煤粉，碎煤和塊煤，經過煤斗41，進入型煤成型機。原煤由均煤輥43擊碎，將30mm以上的大塊煤粉成為625mm的塊煤和6mm以下的煤粉。均煤輥43由調速電機驅動，均煤輥43上安裝有復位彈簧44，若是碰到大鐵塊等雜物，彈簧收縮，鐵塊直接滑落至爐排上；經過擊碎的原煤，由撥煤筒45旋轉運動，均勻的送至弧形篩46上；與此同時，粒度大于6mm的塊煤沿弧形篩46進入鏈條爐排，而小于6mm的碎煤和煤粉從弧形篩的間隙落入成型對輥47之間并充滿成型對輥47外表面上的型球窩模具l。此時，成型對輥47受驅動做相對運動時，在型球窩模具l內的散煤被擠壓，切割成若干表面為對稱的型煤。型球窩模具1的"S"型突臺2的拔模斜度為長高比為h20。成型對輥47繼續(xù)旋轉運動，一組對應的型球窩模具1逐漸分開并對型煤產生側向拉力和向下推力，致使型煤脫出型球窩模具；在重力作用下落至傾斜的隔板8之上，滑進爐排落到塊煤之上，由此，實現(xiàn)了塊煤在下，型煤、及少量煤粉在上的分層給料；又由于型煤表面有凹窩，穩(wěn)定燃燒時必然受熱應力不均，從而極易裂開，—'分為二、或一分為三，由此，實現(xiàn)了塊煤在下，型煤、裂開的型煤塊及少量煤粉在上的分層燃燒狀態(tài)。燃料煤層通過一道煤閘門49進入爐膛燃燒，煤閘門49通過拉絲51可以上下移動，控制煤層厚度，以達到控制進煤量的目的，同時，煤閘門也起到擋風的作用，避免爐內的過量空氣系數(shù)過高。若在所述爐前成型機中添加各種助燃劑、生物質和固硫劑，可在加入原煤的同時，在添加劑入料口42，加入預先按一定配比調好的添加劑。添加劑經由成型輥上的毛刷50，均勻地與煤粉混合，由成型輥47擠壓成型，通過煤閘門49進入爐內燃燒。本發(fā)明的爐前型煤成型機所實現(xiàn)的多層次給煤，使得進入爐內燃燒的煤層具有很好的著火和燃燒性能。型煤一旦著火，則著火線向燃料層深層擴展，能很好的延長煤炭在爐內的停留時間；型煤塊的通風阻力小，均勻性好，煤層穩(wěn)定性強，著火線平直整齊，燃燒火苗垂直向上穿，火色明亮均勻。型煤性能分析本發(fā)明的爐前型煤成型機制備的型煤，能有效地強化燃燒和燃盡過程，降低爐渣含碳量；型煤和塊煤混合燃燒，有效地減少漏煤和飛灰份額，有效地減少機械不完全燃燒損失Q4，極大地提高鍋爐熱效率，節(jié)煤率15%以上；型煤和塊煤的混合燃燒，減少了末煤的飛揚，降低原始煙塵排放濃度，其技術性能見下表<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>權利要求1.一種用于工業(yè)鍋爐的爐前型煤成型機，包括煤斗(41)，煤斗(41)的一邊設有添加劑入口(42)，添加劑入口(42)的下方設有添加劑毛刷(50)，煤斗(41)內設有均煤輥(43)和成型輥(47)，均煤輥(43)和成型輥(47)之間設置有撥煤筒(45)，撥煤筒(45)下方有弧形篩(46)，成型輥(47)下方設有隔板(48)；煤斗(41)的外壁上有煤閘門(49)，煤閘門(49)位于隔板(48)的上方，煤閘門(49)上通過拉絲(51)連接有傳動齒輪調速裝置，傳動齒輪調速裝置通過拉絲(51)調整煤閘門(49)與爐排的距離；其特征在于，所述的成型輥(47)與均煤輥(43)是對輥，由形狀相同的主動輥和從動輥構成，在從動輥上裝有復位彈簧(44)；所述的成型輥(47)為整體結構，成型輥(47)由工業(yè)鍋爐的鏈條爐排傳動，成型輥(47)的外徑上開有交錯排列的型球窩模具(1)，型球窩模具(1)為橢圓形，在其中心線上有突起的S型突臺(2)。2.如權利要求1所述的用于工業(yè)鍋爐的爐前型煤成型機，其特征在于，所述的復位彈簧(44)設置在均煤輥(43)與成型輥(47)的軸承架上，復位彈簧(44)的一端與均煤輥(43)及成型輥(47)的活動軸承座接觸。3.如權利要求2所述的用于工業(yè)鍋爐的爐前型煤成型機，其特征在于，所述的成型輥(47)上的復位彈簧(44)為兩個，分別安裝在成型輥(47)的兩端。全文摘要本發(fā)明公開了一種用于工業(yè)鍋爐的爐前型煤成型機，包括煤斗、添加劑入口、添加劑毛刷、均煤輥、成型輥、撥煤筒、弧形篩、隔板、煤閘門，成型輥與均煤輥是對輥，由形狀相同的主動輥和從動輥構成，在從動輥上裝有復位彈簧；成型輥由工業(yè)鍋爐的鏈條爐排傳動，成型輥的外徑上開有交錯排列的型球窩模具，型球窩模具為橢圓形，在其中心線上有突起S型突臺。本發(fā)明結合了分層燃燒技術和冷態(tài)壓制成型技術，是一種上篩分和下成型的給煤裝置，適用于各種鏈條工業(yè)鍋爐，對于其他型式的層燃方式的工業(yè)鍋爐，只要稍加改動篩分裝置即可。采用該爐前型煤成型機的鍋爐，能有效地提高燃料的燃盡率，極大地降低q₄，節(jié)煤率提高15％以上，用戶投資小，運行經濟性高。文檔編號B30B11/22GK101214735SQ20071030650公開日2008年7月9日申請日期2007年12月28日優(yōu)先權日2007年12月28日發(fā)明者周屈蘭,李飛翔,范玲萍,趙欽新,磊陶,靳凱旋申請人:西安交通大學