Nhà máy than

Nhà máy than

Máy nghiền than là một thiết bị máy móc quan trọng dùng để nghiền các khối than và xay chúng thành than bột. Là thiết bị phụ trợ thiết yếu cho các lò hơi đốt than bột, nó được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp, bao gồm sản xuất điện nhiệt, sản xuất xi măng và sản xuất các sản phẩm silicat. Nó có khả năng thực hiện quá trình nghiền khô hoặc ướt đối với nhiều loại quặng và vật liệu có thể nghiền được. Quá trình nghiền than về cơ bản là quá trình giảm kích thước và tăng diện tích bề mặt liên tục của các hạt than, đòi hỏi năng lượng để khắc phục lực liên kết giữa các phân tử rắn. Quá trình nghiền bột chủ yếu được thực hiện thông qua ba phương pháp: nén, va đập và mài mòn, trong đó nén là phương pháp tiết kiệm năng lượng nhất và mài mòn là phương pháp ít tiết kiệm năng lượng nhất. Các loại máy nghiền than khác nhau thường kết hợp hai hoặc cả ba phương pháp này, tùy thuộc vào thiết kế cụ thể.

Dựa trên tốc độ quay của các bộ phận nghiền, máy nghiền than được phân loại thành ba loại: tốc độ thấp, tốc độ trung bình và tốc độ cao. Mỗi loại đều có những khác biệt đáng kể về hiệu suất, kịch bản ứng dụng và hiệu quả kinh tế.

• Máy nghiền than tốc độ thấp (ví dụ: máy nghiền bi-ống) hoạt động ở tốc độ 15–25 vòng/phút. Với cấu trúc chủ yếu là dạng trống, chúng dựa vào sự va đập và mài mòn của các viên bi thép bên trong trống quay để nghiền than. Chúng có khả năng thích ứng vượt trội với nhiều loại than, có thể xử lý than antraxit cứng hoặc than bitum chất lượng thấp, và có độ tin cậy vận hành cao. Chiếm hơn 60% số máy nghiền than trong các nhà máy nhiệt điện trong nước, chúng chủ yếu được sử dụng trong hệ thống nghiền than tại các kho chứa trung gian. Tuy nhiên, nhược điểm bao gồm trọng lượng nặng, tiêu thụ điện năng cao (gấp 2-3 lần so với máy nghiền tốc độ trung bình), tiếng ồn lớn và chi phí bảo trì cao.

• Máy nghiền than tốc độ trung bình (ví dụ: máy nghiền bát, máy nghiền trục lăn) hoạt động ở tốc độ 50–300 vòng/phút. Chúng nghiền than bằng cách nén và mài mòn giữa các bộ phận nghiền. Các máy nghiền này nhỏ gọn, chiếm ít diện tích sàn và chỉ tiêu thụ 50%–75% công suất so với máy nghiền tốc độ thấp. Chúng cung cấp khả năng điều khiển vận hành nhạy bén và mức độ tự động hóa cao, rất phù hợp cho các lò hơi đốt than công suất lớn và các loại than có khả năng nghiền trung bình. Tuy nhiên, cấu trúc phức tạp của chúng dẫn đến chi phí sửa chữa cao hơn và chúng không phù hợp để nghiền các loại than rất cứng.

• Máy nghiền than tốc độ cao (ví dụ: máy nghiền quạt) hoạt động ở tốc độ 500–1500 vòng/phút. Chúng nghiền than chủ yếu bằng cách va đập và tác động tốc độ cao. Tích hợp chức năng sấy khô và vận chuyển bột than, chúng có cấu trúc đơn giản và chi phí đầu tư ban đầu thấp. Chúng phù hợp với than nâu có độ ẩm cao hoặc than bitum có độ bay hơi cao và thường được sử dụng trong các hệ thống nghiền than trực tiếp. Nhược điểm của chúng bao gồm mài mòn nghiêm trọng, thời gian hoạt động liên tục ngắn hơn và khả năng thích ứng kém với các loại than cứng.

Nguyên lý hoạt động của các loại máy nghiền than thông dụng có sự khác biệt về trọng tâm. Máy nghiền bi là thiết bị quay hình trụ nằm ngang được dẫn động bằng bánh răng ngoại vi. Sử dụng thiết kế lưới hai ngăn, nguyên liệu đi vào ngăn thứ nhất qua thiết bị cấp liệu, nơi nó được đập và nghiền bởi các viên bi thép được nâng lên bởi các tấm lót bậc thang. Sau khi nghiền sơ bộ, nó đi qua một tấm chắn vào ngăn thứ hai để nghiền tiếp giữa các tấm lót phẳng và các viên bi thép, cuối cùng được thải ra qua lưới xả. Mặt khác, máy nghiền trục lăn có bàn nghiền được quay bởi động cơ thông qua bộ giảm tốc. Nguyên liệu được đưa vào giữa bàn di chuyển ra ngoài dưới tác dụng của lực ly tâm và được nghiền bởi các trục lăn nghiền. Không khí nóng đồng thời đi vào máy nghiền để làm khô nguyên liệu. Luồng khí mang nguyên liệu đến bộ phân loại; các hạt quá khổ rơi trở lại để nghiền lại, trong khi bột mịn đạt tiêu chuẩn được thu gom bởi thiết bị thu bụi. Độ mịn của sản phẩm có thể được kiểm soát bằng cách điều chỉnh bộ phân loại.

Chức năng cốt lõi của máy nghiền than được thể hiện ở khâu chuẩn bị than nghiền và tích hợp hệ thống. Nó không chỉ hoàn thành việc sấy khô, nghiền và xay than mà còn kiểm soát độ mịn của than nghiền trong phạm vi yêu cầu, trực tiếp hỗ trợ quá trình đốt cháy hiệu quả trong lò hơi. Hơn nữa, máy nghiền than thường được tích hợp với các hệ thống nghiền (ví dụ: thùng chứa trung gian hoặc hệ thống đốt trực tiếp) để đảm bảo nguồn cung cấp bột than ổn định. Trong các ứng dụng công nghiệp, thiết bị này được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp sản xuất điện, xi măng, luyện kim và hóa chất, đóng vai trò là thiết bị phụ trợ quan trọng để đảm bảo tính liên tục của sản xuất.

Bảo trì hàng ngày và sửa chữa định kỳ là rất quan trọng để đảm bảo hoạt động ổn định của các nhà máy nghiền than. Việc kiểm tra hàng ngày sau khi dừng máy cần bao gồm kiểm tra độ chặt của bu lông và bổ sung mỡ bôi trơn gốc lithium trong các ổ trục. Trong quá trình bảo trì, cần kiểm tra độ bôi trơn và độ mài mòn của ổ trục, thay thế búa và lớp lót than bị mòn, siết chặt bu lông cánh quạt, làm sạch cặn xỉ trong lò đốt và sửa chữa lớp lót lò. Việc lựa chọn loại nhà máy nghiền than cần cân bằng toàn diện giữa đặc tính của than, yêu cầu tiêu thụ năng lượng và hiệu quả kinh tế để đạt được sự cân bằng tối ưu giữa hiệu quả sản xuất và kiểm soát chi phí.