Công suất nghiền đá trong dây sinh khối — tính phụ tải và chọn động cơ

Đá vôi trong dây sinh khối và lò hơi đốt kèm

Công suất nghiền đá trong dây sinh khối là đại lượng tổng hợp, gồm công suất đập thô, công suất nghiền bột, công suất quạt tạo dòng và công suất bộ phân loại. Trong các lò hơi tầng sôi tuần hoàn đốt sinh khối, đá vôi nghiền được phun vào buồng đốt để hấp thụ lưu huỳnh và điều chỉnh môi trường nhiệt; cấp hạt đá càng mịn thì hiệu suất hấp thụ càng cao nhưng điện năng nghiền cũng tăng theo.

Thực tế thiết kế cho thấy chọn cấp hạt là bước quyết định: dùng đá nghiền thô 80 - 150 mesh thì suất điện nghiền chỉ khoảng 18 - 22 kWh/tấn, trong khi đẩy xuống 250 mesh có thể lên 26 - 30 kWh/tấn. Vì vậy câu hỏi cần trả lời trước tiên là lò hơi cần cấp hạt nào, chứ không phải chọn máy mạnh nhất có thể.

Một điểm dễ bị bỏ qua là dây nghiền đá vôi cho lò hơi thường chạy gián đoạn theo chế độ đốt. Nếu tính động cơ theo sản lượng đỉnh rồi để dây chạy non tải phần lớn thời gian, chi phí điện trên mỗi tấn sẽ cao hơn đáng kể so với thiết kế chạy đều.

Các bước tính phụ tải dây nghiền

1. Chốt sản lượng cần thiết theo giờ và theo ngày, kèm hệ số dự phòng 10 - 20% cho lúc đốt cao điểm.
2. Xác định cấp hạt đầu vào thực tế sau đập và cấp hạt sản phẩm yêu cầu.
3. Lấy mẫu đá và chạy thử để có chỉ số nghiền Bond cùng độ mài mòn.
4. Tính công suất trục theo chỉ số nghiền, sản lượng và tỷ số giảm cỡ; nhân hệ số dự phòng.
5. Cộng công suất quạt, bộ phân loại, gầu nâng, vít tải và các động cơ phụ trợ.
6. Kiểm tra dòng khởi động, chọn phương án khởi động mềm và đối chiếu với dung lượng trạm biến áp.

Suất điện theo từng công đoạn

Đập sơ cấp bằng máy hàm cho đá cứng tiêu tốn khoảng 1,2 - 1,8 kWh mỗi tấn khi hạ cỡ về 50 - 100 mm. Đập thứ cấp bằng máy côn xuống 10 - 30 mm tốn thêm 2,1 - 2,7 kWh mỗi tấn. Đây là phần nhỏ so với công đoạn nghiền bột, nhưng lại là phần quyết định cỡ vào của máy nghiền và do đó ảnh hưởng gián tiếp tới toàn bộ chi phí điện phía sau.

Ở công đoạn nghiền bột, suất điện phụ thuộc vào độ mịn, loại máy, cỡ liệu vào và tổng trở lực hệ thống. Mức chuẩn của bột mịn thông dụng thường rơi vào 18 - 35 kWh mỗi tấn. Khi sản phẩm tiến tới cấp hạt cao hơn, điểm cắt của bộ phân loại được hạ xuống, vòng tuần hoàn nội bộ tăng và điện năng tiêu thụ tăng theo.

Ba nguyên nhân gây thất thoát điện lớn nhất tại hiện trường là cỡ liệu vào quá thô, gió lọt qua khe hở hệ thống và nghiền mịn hơn tiêu chuẩn bán hàng. Xử lý được ba điểm này thường cải thiện suất điện rõ rệt mà không cần thay máy.

Cấu hình thiết bị theo mục đích

Với dây 30 t/h cấp đá vôi cho lò hơi tầng sôi, máy nghiền châu Âu MTW cỡ lớn hoặc máy nghiền đứng LM là lựa chọn hợp lý. Máy MTW cho phép chỉnh độ mịn linh hoạt, phù hợp khi nhà máy muốn thử nhiều cấp hạt để tối ưu hiệu suất khử lưu huỳnh. Máy LM tiết kiệm điện hơn ở quy mô lớn nhờ tích hợp sấy và giảm số tuyến song song.

Nếu nhà máy đồng thời nghiền sinh khối và phụ gia khoáng, không nên dùng chung một máy: đặc tính liệu khác nhau làm thay đổi điểm làm việc và gây mài mòn không đều. Nên tách tuyến, hoặc ít nhất bố trí hai bin liệu và công thức vận hành riêng trong hệ điều khiển PLC.

Với các dây cần cấp hạt dưới 200 mesh đều đặn, có thể cân nhắc máy kiểu Raymond MTM cho vốn đầu tư thấp, nhưng phải chấp nhận độ ổn định cấp hạt thấp hơn và yêu cầu liệu khô hơn.

Câu hỏi thường gặp