Moinho de carvão

Moinho de carvão

Um moinho de carvão é uma peça fundamental de maquinário para triturar blocos de carvão e moê-los em carvão pulverizado. Como equipamento auxiliar vital para caldeiras de carvão pulverizado, é amplamente utilizado em diversos setores, incluindo geração de energia térmica, fabricação de cimento e produção de produtos de silicato. É capaz de realizar moagem a seco ou úmida de vários minérios e materiais moíveis. O processo de moagem de carvão consiste essencialmente na redução contínua do tamanho e no aumento da área superficial das partículas de carvão, exigindo energia para superar as forças coesivas entre as moléculas sólidas. A pulverização é alcançada principalmente por três métodos: compressão, impacto e atrito, sendo a compressão o mais eficiente em termos energéticos e o atrito o menos eficiente. Vários tipos de moinhos de carvão normalmente incorporam dois ou todos os três métodos, dependendo do projeto específico.

Com base na velocidade de rotação dos componentes de moagem, os moinhos de carvão são classificados em três categorias: baixa velocidade, média velocidade e alta velocidade. Cada tipo apresenta diferenças significativas em termos de desempenho, cenários de aplicação e eficiência econômica.

• Os moinhos de carvão de baixa velocidade (por exemplo, moinhos de bolas e tubos) operam a 15–25 rpm. Com uma estrutura predominantemente em forma de tambor, eles dependem do impacto e da abrasão de esferas de aço dentro do tambor rotativo para pulverizar o carvão. Oferecem excepcional adaptabilidade a diferentes tipos de carvão, sendo capazes de processar antracito duro ou carvão betuminoso de qualidade inferior, e apresentam alta confiabilidade operacional. Representando mais de 60% dos moinhos de carvão em usinas termelétricas nacionais, são utilizados principalmente em sistemas de pulverização de silos de armazenamento intermediário. No entanto, suas desvantagens incluem peso elevado, alto consumo de energia (2 a 3 vezes maior que o dos moinhos de velocidade média), ruído significativo e altos custos de manutenção.

• Moinhos de carvão de velocidade média (por exemplo, moinhos de tigela, moinhos de rolos) operam a 50–300 rpm. Eles trituram o carvão por compressão e atrito entre os elementos de moagem. Esses moinhos são compactos, requerem menos espaço e consomem apenas 50%–75% da energia utilizada pelos moinhos de baixa velocidade. Oferecem controle operacional responsivo e um alto grau de automação, tornando-os adequados para caldeiras a carvão de grande capacidade e carvões com moabilidade média. No entanto, sua estrutura complexa acarreta custos de reparo mais elevados e não são adequados para moer carvões muito duros.

• Os moinhos de carvão de alta velocidade (por exemplo, moinhos de ventilador) operam a 500–1500 rpm. Eles pulverizam o carvão principalmente por meio de impacto e colisão em alta velocidade. Integrando as funções de secagem e transporte do pó de carvão, apresentam uma estrutura simples e baixo investimento inicial. São adequados para linhito com alto teor de umidade ou carvão betuminoso com alta volatilidade e são comumente usados ​​em sistemas de pulverização por combustão direta. Suas desvantagens incluem desgaste severo, períodos de operação contínua mais curtos e baixa adaptabilidade a carvões duros.

Os princípios de funcionamento dos moinhos de carvão convencionais variam em ênfase. Os moinhos de bolas são dispositivos cilíndricos horizontais rotativos acionados por engrenagens periféricas. Utilizando um projeto de grelha de dois compartimentos, o material entra no primeiro compartimento através do dispositivo de alimentação, onde é atingido e moído por esferas de aço elevadas por revestimentos escalonados. Após a moagem preliminar, passa por uma placa diafragma para o segundo compartimento para moagem adicional entre revestimentos planos e esferas de aço, sendo finalmente descarregado através da grelha de descarga. Os moinhos de rolos, por outro lado, apresentam uma mesa de moagem girada por um motor através de um redutor. O material alimentado no centro da mesa move-se para fora sob a força centrífuga e é triturado por rolos de moagem. Ar quente entra no moinho simultaneamente para secar o material. O fluxo de ar transporta o material para um separador para classificação; as partículas de tamanho excessivo retornam para serem remoidas, enquanto o pó fino qualificado é coletado por um dispositivo de coleta de poeira. A finura do produto pode ser controlada ajustando-se o separador.

As funções principais de um moinho de carvão refletem-se na preparação do carvão pulverizado e na integração do sistema. Ele não só realiza a secagem, britagem e moagem do carvão, como também controla a finura do carvão pulverizado dentro da faixa necessária, contribuindo diretamente para uma combustão eficiente na caldeira. Além disso, os moinhos de carvão são normalmente integrados a sistemas de pulverização (por exemplo, silos de armazenamento intermediário ou sistemas de combustão direta) para garantir um fornecimento estável de pó de carvão. Em aplicações industriais, este equipamento é amplamente utilizado nas indústrias de geração de energia, cimento, metalurgia e química, servindo como um dispositivo auxiliar fundamental para garantir a continuidade da produção.

A manutenção diária e os reparos periódicos são cruciais para garantir a operação estável dos moinhos de carvão. As verificações diárias após a parada devem incluir a inspeção do aperto dos parafusos e a reposição da graxa lubrificante à base de lítio nas caixas de rolamentos. Durante a manutenção, é essencial inspecionar a lubrificação e o desgaste dos rolamentos, substituir martelos e revestimentos de carvão desgastados, apertar os parafusos das pás do ventilador, limpar os depósitos de escória na fornalha de combustão e reparar os revestimentos da fornalha. A seleção de um tipo de moinho de carvão requer um equilíbrio abrangente entre as características do carvão, os requisitos de consumo de energia e a eficiência econômica para alcançar um equilíbrio ideal entre a eficiência da produção e o controle de custos.