1、概述
    中原油田局基地北區(qū)現(xiàn)有兩臺29MW鏈條燃煤熱水鍋爐和兩臺29MW循環(huán)流化床鍋爐，擔負著局基地北區(qū)近180萬平方米的采暖任務。兩臺29MW鏈條鍋爐自投產(chǎn)以來，一直燃用鶴壁貧煤，鍋爐熱效率及出力都較低。鶴壁貧煤的特點是：煤質(zhì)揮發(fā)分含量低，僅12%～16%，粉末含量高，粒徑(∮<6mm的末煤占70%左右，含碳量高，結(jié)焦性能差。這種煤在層燃爐上應用有以下主要特點：一是煤層薄厚不均，通風不良，鍋爐的燃燒工況極不穩(wěn)定，調(diào)節(jié)也相當困難，爐渣含碳量較高，不完全燃燒損失較大，爐排漏煤量大；二是細粉末煤極容易形成飄塵，增大了鍋爐原始排煙濃度，加重了除塵設(shè)備的負荷；三是鍋爐出力水平低，熱效率低。
    針對這一狀況，我們擬對兩臺29MW鏈條爐排鍋爐配套型煤機，經(jīng)過赴杭州、無錫、上海、山西等地考察，目前國內(nèi)尚無20t/h以上鍋爐使用的大型型煤機，為此，通過詳細分析論證我們決定與青島華隆機械廠合作，共同研制開發(fā)大型型煤機，并提供試驗場地。通過理論論證、設(shè)計與多次試驗、改進，第一臺大型型煤機于2000年試制成功，經(jīng)過一個采暖期的運行，效果良好，提高了鍋爐出力和熱效率，取得了較好的經(jīng)濟效益和環(huán)保效益，填補了國內(nèi)大中型層燃鍋爐采用型煤潔凈燃燒技術(shù)的空白，具有廣泛推廣應用價值。
2、大型型煤機技術(shù)攻關(guān)及研制過程
    29MW燃煤鏈條熱水鍋爐配套型煤機由料倉、給煤葉輪控制機、篩板、主機、爐前護板及電機、機座等組成。其中主機是由兩根(b325的實心軋輥組成，上面布置了許多橢圓型的小坑，一主一從，通過其相對運動而將煤末壓成約13 x25mm的橢圓型煤球，型煤機的主要受力部件為相對轉(zhuǎn)動的一對軋輥，原煤成型的好壞完全由一對受力軋輥的軋碾力及其本身的變形量決定，而在型煤機的工作過程中，軋輥構(gòu)件長期受到隨時間作周期性變化的載荷作用，這些構(gòu)件的應力也就隨時間作周期性變化，富通新能源生產(chǎn)銷售生物質(zhì)鍋爐，生物質(zhì)鍋爐主要燃燒木屑顆粒機壓制的木屑生物質(zhì)顆粒燃料。
    針對上述情況，對軋輥的要求是：原煤成型軋輥在滿足原煤成型的力下變形量盡可能小；軋輥支撐軸端長期交變應力作用下最大工作應力應在該材料的持久極限內(nèi)6ro軋輥只有同時滿足以上兩個條件，才能保持長期穩(wěn)定的工作狀態(tài)，才能應用于生產(chǎn)過程中。為此我們首先對型煤機的關(guān)鍵部件做了詳細的考察、分析和計算，按照國內(nèi)現(xiàn)有與10t/h鍋爐配套型煤機的思路對與29MW鍋爐配套的型煤機進行了對比研究。
    國內(nèi)型煤機多年來一直沒有突破與lOt/h鍋爐配套的規(guī)模，其原因主要有兩條，一是10t/h型煤機軋輥的長度為2700mm，直徑為200mm，而29MW鍋爐的爐排寬度為4160mm，按照相似理論，29MW鍋爐配套的型煤機的軋輥直徑d由下面公式可以導出：
    即大型型煤機的軋輥直徑為d-307mm，而軋輥支承軸的尺寸也必須相應擴大。如此龐大的設(shè)備有兩大缺點使用戶難以接受：一是設(shè)備過于龐大，加工難度大，成本太高；二是現(xiàn)有29MW鏈條鍋爐爐前位置狹窄，安裝困難很大。為此，我們設(shè)計了三種方案，經(jīng)過對比分析論證，決定采用如下方案：將軋輥分成兩段，中間加支撐點，該方案既解決了軋輥直徑過大，爐前安裝尺寸不夠，軋輥過長，加工難度大，成本高的問題，但這種結(jié)構(gòu)存在中間支撐點對應部位爐排上無煤的問題，我們在支撐點上部增設(shè)了一個給煤通道，將原煤直接進入爐排，解決了上述問題。
3、大型型煤機的結(jié)構(gòu)原理及技術(shù)要領(lǐng)型煤機的結(jié)構(gòu)原理如圖2所示。
    料倉是鍋爐煤倉與型煤機連接部分，將原煤導入型煤機。給煤葉輪控制機由電機及減速箱轉(zhuǎn)動，上部為給煤擋板，下部是防止漏煤、積煤的弧形板，主體是一個(b325x10的鋼管，縱向均布12道高80mm，厚10mm的鋼板，組成一個葉輪式圓筒（也叫撥煤輥筒），煤經(jīng)給煤控制機下來后，直接落在篩網(wǎng)板上，粒徑∮≥15mm的煤順著篩網(wǎng)板溜到爐排上，粒徑(b<15mm的煤直接落到導煤板溜到主機的兩個軋輥中間，主機由兩根(b325的實心軋輥組成，通過主機的相對運動，將粉末煤軋成規(guī)格為13x25mm的橢圓型煤球（型煤）．然后隨著軋輥的旋轉(zhuǎn)，型煤均勻地落在行進的爐排上。由于該型煤機比較龐大，軋輥采用左右兩節(jié)組成分別驅(qū)動，中間設(shè)有約200mm寬的支撐點，采用滾動軸承支撐，為避免中間斷煤，此處專門設(shè)有一個溜煤道，其傾角為50°，承接來自導煤板的煤，然后直接落到爐排上。
4、使用效果
    通過一個采暖期使用情況來看，該設(shè)備具有顯著的效果：①型煤機的成型效果非常好，成型率高達95%以上；②鍋爐的燃燒工況有了極大改善，也很容易調(diào)節(jié)，燃燒工況穩(wěn)定；③鍋爐的出力可以達到110%，比未裝型煤機前提高約20%，從而增大了供熱能力；④鍋爐熱效率由74%提高到80.7%，煙氣氧含量由12.8%下降到9.4%；⑤鍋爐爐膛溫度提高50℃～150℃，鍋爐尾部煙溫比未裝型煤機前提高了30℃～40℃，改善了鍋爐尾部受熱面的受熱狀況，在一定程度上改善了煙道和鍋爐尾部設(shè)備的工作環(huán)境條件；⑥環(huán)保效益相當明顯，解決了鍋爐原始濃度高的問題，鍋爐出口排煙濃度有了較明顯的降低，從沉淀池的撈灰量測定，安裝型煤機后的鍋爐排煙的煙塵含量比原來減少了50%～75%，不僅解決了粉塵含碳偏高等多年來沒有解決的難題，同時還大大降低了煙塵進口粉塵濃度，為煙氣排放達標創(chuàng)造有利條件，節(jié)省了除塵設(shè)備改造費用。
5、結(jié)論
  29MW燃煤鏈條鍋爐配套型煤機的研制應用在國內(nèi)尚屬首創(chuàng)，它在大型鏈條爐上的應用徹底解決了中原油田大型鏈條爐燃用鶴壁貧煤存在的難題，使大型鍋爐燃用細粉末煤在運行上有了重大突破，解決了多年來大型鏈條鍋爐沒有配套型煤機的難題，并為供熱節(jié)能和環(huán)保達標開拓了一個嶄新的途徑。