Szénmalom

Szénmalom

A szénmalom kulcsfontosságú gép a széntömbök zúzásához és porszénné őrléséhez. A porszén kazánok létfontosságú kiegészítő berendezéseként széles körben használják számos iparágban, beleértve a hőerőműveket, a cementgyártást és a szilikáttermékek gyártását. Képes száraz vagy nedves őrlést végezni különféle érceken és őrölhető anyagokon. A szénőrlési folyamat lényegében a szénrészecskék méretének folyamatos csökkentése és felületének növelése, ami energiát igényel a szilárd molekulák közötti kohéziós erők leküzdéséhez. A porítást elsősorban három módszerrel érik el: kompresszióval, ütőmunkával és koptatással, ahol a kompresszió a legenergiahatékonyabb, a koptatás pedig a legkevésbé. A különböző típusú szénmalmok jellemzően e módszerek közül kettőt vagy mindhármat alkalmazzák, az adott konstrukciótól függően.

Az őrlőalkatrészek forgási sebessége alapján a szénmalmokat három kategóriába sorolják: alacsony sebességű, közepes sebességű és nagy sebességű. Az egyes típusok jelentős különbségeket mutatnak a teljesítmény, az alkalmazási forgatókönyvek és a gazdasági hatékonyság tekintetében.

• Az alacsony sebességű szénmalmok (pl. golyós-csöves malmok) 15–25 fordulat/perc sebességgel működnek. Dominánsan dobszerkezettel rendelkeznek, és a forgó dobban lévő acélgolyók ütésére és kopására támaszkodnak a szén porlasztásához. Kivételes alkalmazkodóképességet kínálnak a különböző szénfajtákhoz, képesek kemény antracit vagy gyengébb bitumenes szén kezelésére, és nagy üzemi megbízhatósággal büszkélkedhetnek. A hazai hőerőművek szénmalmainak több mint 60%-át teszik ki, és elsősorban közbenső tárolótartályos porítórendszerekben használják őket. Hátrányaik azonban a nagy súly, a magas energiafogyasztás (2-3-szorosa a közepes sebességű malmokénak), a jelentős zajszint és a magas karbantartási költségek.

• A közepes sebességű szénmalmok (pl. tálmalmok, hengermalmok) 50–300 fordulat/perc sebességgel működnek. A szenet az őrlőelemek közötti sűrítéssel és kopással zúzzák össze. Ezek a malmok kompaktak, kevesebb alapterületet igényelnek, és a kis sebességű malmok által felhasznált energia mindössze 50–75%-át fogyasztják. Érzékeny működésvezérlést és magas fokú automatizálást kínálnak, így jól alkalmasak nagy kapacitású széntüzelésű kazánokhoz és közepes őrölhetőségű szenekhez. Ennek ellenére összetett szerkezetük magasabb javítási költségekhez vezet, és nem alkalmasak nagyon kemény szenek őrlésére.

• A nagy sebességű szénmalmok (pl. ventilátormalmok) 500–1500 fordulat/perc sebességgel működnek. Elsősorban nagy sebességű ütés- és koccanásmóddal porítják a szenet. A szárítási és szénpor-szállítási funkciók integrálásával egyszerű szerkezettel és alacsony kezdeti beruházással rendelkeznek. Alkalmasak nagy nedvességtartalmú lignithez vagy nagy illékonyságú bitumenes szénhez, és általában közvetlen tüzelésű porítórendszerekben használják őket. Hátrányaik közé tartozik a súlyos kopás, a rövidebb folyamatos üzemidő és a kemény szénhez való gyenge alkalmazkodóképesség.

A hagyományos szénmalmok működési elvei hangsúlyokban különböznek. A golyósmalmok vízszintes, hengeres forgóberendezések, amelyeket periférikus fogaskerekek hajtanak. A kétrekeszes rostélyos kialakításnak köszönhetően az anyag az adagolóberendezésen keresztül jut be az első rekeszbe, ahol lépcsős betétek által emelt acélgolyók ütik és őrlik. Az előzetes őrlés után egy membránlemezen keresztül jut a második rekeszbe, ahol további őrlés történik a sík betétek és az acélgolyók között, végül pedig az ürítőrácson keresztül ürül ki. A hengeres malmok ezzel szemben egy őrlőasztallal rendelkeznek, amelyet egy motor forgat egy reduktoron keresztül. Az asztal közepére betáplált anyag centrifugális erő hatására kifelé mozog, és őrlőhengerek zúzzák össze. Ezzel egyidejűleg forró levegő jut be a malomba az anyag szárítása érdekében. A légáram az anyagot egy szeparátorba szállítja osztályozás céljából; a túlméretes részecskék visszaesnek őrlés céljából, míg a minősített finom port egy porgyűjtő berendezés gyűjti össze. A termék finomsága a szeparátor beállításával szabályozható.

A szénmalom alapvető funkciói a szénpor előkészítésében és a rendszerintegrációban tükröződnek. Nemcsak a szén szárítását, zúzását és őrlését végzi el, hanem a porított szén finomságát is a kívánt tartományon belül szabályozza, közvetlenül támogatva a hatékony kazánégetést. Továbbá a szénmalmok jellemzően porítórendszerekkel (pl. közbenső tárolótartály vagy közvetlen tüzelésű rendszerek) vannak integrálva a stabil szénpor-ellátás biztosítása érdekében. Ipari alkalmazásokban ezt a berendezést széles körben használják az energiatermelésben, a cementgyártásban, a kohászatban és a vegyiparban, kulcsfontosságú segédeszközként szolgálva a termelés folytonosságának biztosításához.

A napi karbantartás és az időszakos javítás elengedhetetlen a szénmalmok stabil működésének biztosításához. A napi leállás utáni ellenőrzéseknek ki kell terjedniük a csavarok szorosságának ellenőrzésére és a csapágyházak lítium alapú kenőzsírjának feltöltésére. A karbantartás során elengedhetetlen a csapágyak kenésének és kopásának ellenőrzése, az elkopott szénkalapácsok és bélések cseréje, a ventilátorlapátok csavarjainak meghúzása, a salaklerakódások tisztítása az égéskemencében, valamint a kemence bélésének javítása. A szénmalom típusának kiválasztásához átfogó egyensúlyra van szükség a szén jellemzői, az energiafogyasztási követelmények és a gazdasági hatékonyság között, hogy optimális egyensúlyt lehessen elérni a termelési hatékonyság és a költségellenőrzés között.