Вугільний млин

Вугільний млин

Вугільний млин – це ключовий елемент обладнання для дроблення вугільних блоків та їх подрібнення на пиловугільне вугілля. Як життєво важливе допоміжне обладнання для котлів на пиловугіллі, він широко використовується в багатьох галузях промисловості, включаючи виробництво теплової енергії, виробництво цементу та виробництво силікатної продукції. Він здатний виконувати сухе або мокре подрібнення різних руд та матеріалів, що подрібнюються. Процес подрібнення вугілля, по суті, є безперервним зменшенням розміру та збільшенням площі поверхні частинок вугілля, що вимагає енергії для подолання сил когезії між твердими молекулами. Подрібнення в основному досягається трьома методами: стисненням, ударом та стиранням, причому стиснення є найбільш енергоефективним, а стирання – найменшим. Різні типи вугільних млинів зазвичай включають два або всі три ці методи, залежно від конкретної конструкції.

Залежно від швидкості обертання подрібнювальних компонентів, вугільні млини класифікуються на три категорії: низькошвидкісні, середньошвидкісні та високошвидкісні. Кожен тип демонструє суттєві відмінності в продуктивності, сценаріях застосування та економічній ефективності.

• Низькошвидкісні вугільні млини (наприклад, кульово-трубні млини) працюють зі швидкістю 15–25 об/хв. Маючи переважно барабанну структуру, вони покладаються на удар і стирання сталевих кульок всередині обертового барабана для подрібнення вугілля. Вони пропонують виняткову адаптивність до різних типів вугілля, здатні обробляти твердий антрацит або низькоякісне бітумінозне вугілля та можуть похвалитися високою експлуатаційною надійністю. Вони становлять понад 60% вугільних млинів на вітчизняних теплових електростанціях і в основному використовуються в системах подрібнення в проміжних бункерах-сховищах. Однак до недоліків належать велика вага, високе енергоспоживання (у 2–3 рази більше, ніж у млинів середньої швидкості), значний шум і високі витрати на обслуговування.

• Середньошвидкісні вугільні млини (наприклад, чашові млини, вальцьові млини) працюють зі швидкістю 50–300 об/хв. Вони подрібнюють вугілля шляхом стиснення та стирання між мелючими елементами. Ці млини компактні, потребують менше місця на підлозі та споживають лише 50–75% енергії, що використовується низькошвидкісними млинами. Вони пропонують швидке керування роботою та високий ступінь автоматизації, що робить їх добре придатними для великопотужних вугільних котлів та вугілля із середньою подрібнюваністю. Тим не менш, їхня складна конструкція призводить до вищих витрат на ремонт, і вони не підходять для подрібнення дуже твердого вугілля.

• Високошвидкісні вугільні млини (наприклад, вентиляторні млини) працюють зі швидкістю 500–1500 об/хв. Вони подрібнюють вугілля переважно за допомогою високошвидкісного удару та зіткнення. Поєднуючи функції сушіння та транспортування вугільного порошку, вони мають просту конструкцію та низькі початкові інвестиції. Вони підходять для бурого вугілля з високою вологістю або високолетючого бітумінозного вугілля та зазвичай використовуються в системах подрібнення з прямим спалюванням. Їхні недоліки включають сильний знос, коротші періоди безперервної роботи та погану адаптацію до кам'яного вугілля.

Принципи роботи основних вугільних млинів різняться за складовими. Кульові млини - це горизонтальні циліндричні обертові пристрої, що приводяться в рух периферійними шестернями. Використовуючи двосекційну конструкцію решітки, матеріал потрапляє в перший відсік через подавний пристрій, де його ударяють та подрібнюють сталеві кулі, що піднімаються ступінчастою футеровкою. Після попереднього подрібнення він проходить через діафрагму в другий відсік для подальшого подрібнення між плоскими футеровками та сталевими кулями, і, нарешті, вивантажується через розвантажувальну решітку. Валкові млини, з іншого боку, мають подрібнювальний стіл, що обертається двигуном через редуктор. Матеріал, що подається в центр столу, рухається назовні під дією відцентрової сили та подрібнюється подрібнювальними валками. Гаряче повітря одночасно надходить у млин для сушіння матеріалу. Потік повітря переносить матеріал до сепаратора для класифікації; надлишкові частинки повертаються для повторного подрібнення, тоді як кваліфікований дрібний порошок збирається пилозбірником. Тонкість продукту можна контролювати, регулюючи сепаратор.

Основні функції вугільного млина відображаються в підготовці пиловугільного подрібнення та інтеграції системи. Він не тільки виконує сушіння, дроблення та подрібнення вугілля, але й контролює тонкість помелу пиловугілля в необхідному діапазоні, безпосередньо підтримуючи ефективне спалювання в котлах. Крім того, вугільні млини зазвичай інтегровані з системами подрібнення (наприклад, проміжними бункерами для зберігання або системами прямого спалювання) для забезпечення стабільного постачання вугільного порошку. У промисловому застосуванні це обладнання широко використовується в енергетичній, цементній, металургійній та хімічній промисловості, слугуючи ключовим допоміжним пристроєм для забезпечення безперервності виробництва.

Щоденне технічне обслуговування та періодичний ремонт мають вирішальне значення для забезпечення стабільної роботи вугільних млинів. Щоденні перевірки після зупинки повинні включати перевірку затягнутості болтів та поповнення мастила на основі літію в корпусах підшипників. Під час технічного обслуговування важливо перевіряти змащення та знос підшипників, замінювати зношені вугільні молоти та футеровку, затягувати болти лопатей вентилятора, очищати шлакові відкладення в топці згоряння та ремонтувати футеровку печі. Вибір типу вугільного млина вимагає комплексного балансу характеристик вугілля, вимог до споживання енергії та економічної ефективності для досягнення оптимального балансу між ефективністю виробництва та контролем витрат.