磨煤機軸向分離器改造及其應(yīng)用

曹賓

摘? 要：新型軸向分離器的應(yīng)用滿足了煤種使用的需求，提高了磨煤機的分離效果，降低了制粉電耗，達到了提升鍋爐效率的目的。

關(guān)鍵詞：磨煤機分離器;發(fā)電廠;煤粉;燃燒器

中圖分類號：TM621.2?????????? 文獻標(biāo)識碼：A?? ????????????文章編號：2095-6835（2014）23-0034-02

1? 實例分析

粵電集團韶關(guān)發(fā)電廠11號爐采用沈陽重型機械設(shè)備廠配套的BBD4060型磨煤機。該磨煤機2005-07投產(chǎn)，每個端口設(shè)計了1臺雙錐型分離器，兩端對稱布置，內(nèi)裝可調(diào)葉片（徑向布置），可以根據(jù)要求調(diào)節(jié)煤粉細(xì)度。機組投產(chǎn)以來，磨煤機分離器的堵塞問題一直嚴(yán)重影響著機組的安全運行，每月都要定期降負(fù)荷、停磨煤機清理分離器。此外，該磨煤機還具有分離效果差、容積利用率低、阻力大、均勻性差和循環(huán)倍率高等缺點，且分離器回粉機構(gòu)的缺陷常造成氣流短路或回粉堵塞等現(xiàn)象，進而引發(fā)了以下9種問題：①內(nèi)部堵塞降低了設(shè)備的分離效果，爐渣中出現(xiàn)較大的碳粒。②鍋爐飛灰含碳量增加，降低了鍋爐運行的經(jīng)濟性。③分離器堵塞導(dǎo)致磨煤機出力降低，出現(xiàn)帶不起負(fù)荷的情況。④由于風(fēng)粉受到的阻力增大，導(dǎo)致大顆粒更易沉積在一次風(fēng)管的水平管段，造成燃燒器出力不均，進而引起高溫管材的局部超溫。⑤人工清理分離器上的雜物增加了檢修人員的工作量。⑥為了清理雜物，需要輪流停止磨煤機，這會增加磨煤機內(nèi)部爆炸的概率。⑦提高了積粉爆炸的可能性。大量煤粉沉積可能會造成磨煤機自燃。⑧在磨煤機啟停的操作中，因風(fēng)粉速度較低，加之分離器中的阻力較大，導(dǎo)致煤粉的流動性降低，易引起燃燒器火焰回流，進而損壞燃燒器和風(fēng)粉管道。⑨因負(fù)荷、運行方式和工作強度的要求，無法實際清理磨煤機分離器，導(dǎo)致原煤消耗增高。此外，磨煤機常無法滿出力，因此，必須早開磨、晚停磨，進而導(dǎo)致廠用電消耗和磨煤機鋼耗不斷增加。

改造前的雙進雙出分離器如圖1所示。

圖1? 改造前的雙進雙出分離器

2? 改造方案

我廠于2012年提出磨煤機分離器的改造方案，將原徑向型分離器改為軸向型分離器。具體方案分為以下2點：①為了增強粗粉碰撞沉反彈降的效果，并提高細(xì)粉細(xì)度的均勻性，采用了兩級擋板。由于空間限制，擋板軸水平或接近水平安裝，擋板與水平角度可調(diào)，相鄰級擋板角度反向安裝。反向安裝與同向安裝相比，大大強化了粗粉碰撞沉降效果，提高了細(xì)粉細(xì)度的均勻性，使各級碰撞擋板可在更靠近垂直方向的狀態(tài)下工作，大大降低了雜物堆積擋板、堵塞分離器的概率，進而增強了分離器的防堵功能。由于加大了碰撞擋板的角度，增加了分離器的最小通流面積（降低了分離器的流阻），降低了活性細(xì)粉變粗的概率，進而提高了分離器的出粉率。②內(nèi)錐封頭形狀采用臺階形，這利于擋回雜物。由于分離器出粉管的通流面積較小，導(dǎo)致升粉管出口無法形成拉法耳管效應(yīng)，達不到磨損封頭流速的目的。因此，內(nèi)錐封頭不會被磨損，進而可采用輕便結(jié)構(gòu)的錐封頭。

3? 改造后的具體收益

圖2? 改造后的雙進雙出分離器

韶關(guān)電廠11爐磨煤機分離器在未改造前，4臺磨煤機需同時運行才能使機組帶滿負(fù)荷，每臺磨煤機每月至少會出現(xiàn)1次故障而導(dǎo)致停運。每次停運磨煤機處理故障時，會減產(chǎn)電量4.5×105 kW·h，每年減產(chǎn)電量2.16×107 kW·h。改造后，只需3臺磨煤機同時運行就可使機組帶滿負(fù)荷，另外1臺磨煤機處于備用狀態(tài)，且不影響發(fā)電量。按發(fā)電收益0.05元/kW·h計算，每年可增收108萬元。

改造后，按1臺磨煤機每天啟動6 h、電壓為6 kV、電流為100 A計算，1臺磨煤機每年耗電1.314×107 kW·h。按上網(wǎng)電價為0.5元/kW·h計算，每年可節(jié)約65.7萬元。同時，維護成本每年可節(jié)約2萬元，其他運行成本每年可節(jié)約2.8萬元。因此，當(dāng)1臺磨煤機處于備用狀態(tài)時，每天可節(jié)約70.5萬元。

改造后，磨制1 t煤的電耗下降了4 kW·h，按年磨制7.0×105 t煤計算，可節(jié)約電量2.8×106 kW·h。按上網(wǎng)電價0.5元/kW·h計算，每年可節(jié)約140萬元電費。

改造后，磨制1 t煤球的煤耗下降了70 g，按年磨制7.0×105 t煤計算，可節(jié)約49 t鋼球。按每噸鋼球1萬元計算，每年可節(jié)約資金49萬元。改造后的雙進雙出分離器如圖2所示。

4? 結(jié)束語

不同類型的分離器設(shè)計適用于不同的需求。我廠原分離器的設(shè)計僅針對無煙煤工況，而隨著市場的變化，燃用煤種在不斷變化。如果仍堅持使用原設(shè)計產(chǎn)品，則不僅會造成資源浪費，還存在一定的風(fēng)險。因此，應(yīng)根據(jù)實際情況進行必要的改造，以提高磨煤效率。

〔編輯：張思楠〕

Retrofit Axial Separation Coal Pulverizer and Its Application

Cao Bin

Abstract： The new axial separator applications meet the needs of the coal used to improve the separation effect of coal pulverizer， reducing power consumption milling， reaching enhance boiler efficiency.

Key words： coal pulverizer separator; power plant; pulverized coal; burner

摘? 要：新型軸向分離器的應(yīng)用滿足了煤種使用的需求，提高了磨煤機的分離效果，降低了制粉電耗，達到了提升鍋爐效率的目的。

關(guān)鍵詞：磨煤機分離器;發(fā)電廠;煤粉;燃燒器

中圖分類號：TM621.2?????????? 文獻標(biāo)識碼：A?? ????????????文章編號：2095-6835（2014）23-0034-02

1? 實例分析

粵電集團韶關(guān)發(fā)電廠11號爐采用沈陽重型機械設(shè)備廠配套的BBD4060型磨煤機。該磨煤機2005-07投產(chǎn)，每個端口設(shè)計了1臺雙錐型分離器，兩端對稱布置，內(nèi)裝可調(diào)葉片（徑向布置），可以根據(jù)要求調(diào)節(jié)煤粉細(xì)度。機組投產(chǎn)以來，磨煤機分離器的堵塞問題一直嚴(yán)重影響著機組的安全運行，每月都要定期降負(fù)荷、停磨煤機清理分離器。此外，該磨煤機還具有分離效果差、容積利用率低、阻力大、均勻性差和循環(huán)倍率高等缺點，且分離器回粉機構(gòu)的缺陷常造成氣流短路或回粉堵塞等現(xiàn)象，進而引發(fā)了以下9種問題：①內(nèi)部堵塞降低了設(shè)備的分離效果，爐渣中出現(xiàn)較大的碳粒。②鍋爐飛灰含碳量增加，降低了鍋爐運行的經(jīng)濟性。③分離器堵塞導(dǎo)致磨煤機出力降低，出現(xiàn)帶不起負(fù)荷的情況。④由于風(fēng)粉受到的阻力增大，導(dǎo)致大顆粒更易沉積在一次風(fēng)管的水平管段，造成燃燒器出力不均，進而引起高溫管材的局部超溫。⑤人工清理分離器上的雜物增加了檢修人員的工作量。⑥為了清理雜物，需要輪流停止磨煤機，這會增加磨煤機內(nèi)部爆炸的概率。⑦提高了積粉爆炸的可能性。大量煤粉沉積可能會造成磨煤機自燃。⑧在磨煤機啟停的操作中，因風(fēng)粉速度較低，加之分離器中的阻力較大，導(dǎo)致煤粉的流動性降低，易引起燃燒器火焰回流，進而損壞燃燒器和風(fēng)粉管道。⑨因負(fù)荷、運行方式和工作強度的要求，無法實際清理磨煤機分離器，導(dǎo)致原煤消耗增高。此外，磨煤機常無法滿出力，因此，必須早開磨、晚停磨，進而導(dǎo)致廠用電消耗和磨煤機鋼耗不斷增加。

改造前的雙進雙出分離器如圖1所示。

圖1? 改造前的雙進雙出分離器

2? 改造方案

我廠于2012年提出磨煤機分離器的改造方案，將原徑向型分離器改為軸向型分離器。具體方案分為以下2點：①為了增強粗粉碰撞沉反彈降的效果，并提高細(xì)粉細(xì)度的均勻性，采用了兩級擋板。由于空間限制，擋板軸水平或接近水平安裝，擋板與水平角度可調(diào)，相鄰級擋板角度反向安裝。反向安裝與同向安裝相比，大大強化了粗粉碰撞沉降效果，提高了細(xì)粉細(xì)度的均勻性，使各級碰撞擋板可在更靠近垂直方向的狀態(tài)下工作，大大降低了雜物堆積擋板、堵塞分離器的概率，進而增強了分離器的防堵功能。由于加大了碰撞擋板的角度，增加了分離器的最小通流面積（降低了分離器的流阻），降低了活性細(xì)粉變粗的概率，進而提高了分離器的出粉率。②內(nèi)錐封頭形狀采用臺階形，這利于擋回雜物。由于分離器出粉管的通流面積較小，導(dǎo)致升粉管出口無法形成拉法耳管效應(yīng)，達不到磨損封頭流速的目的。因此，內(nèi)錐封頭不會被磨損，進而可采用輕便結(jié)構(gòu)的錐封頭。

3? 改造后的具體收益

圖2? 改造后的雙進雙出分離器

韶關(guān)電廠11爐磨煤機分離器在未改造前，4臺磨煤機需同時運行才能使機組帶滿負(fù)荷，每臺磨煤機每月至少會出現(xiàn)1次故障而導(dǎo)致停運。每次停運磨煤機處理故障時，會減產(chǎn)電量4.5×105 kW·h，每年減產(chǎn)電量2.16×107 kW·h。改造后，只需3臺磨煤機同時運行就可使機組帶滿負(fù)荷，另外1臺磨煤機處于備用狀態(tài)，且不影響發(fā)電量。按發(fā)電收益0.05元/kW·h計算，每年可增收108萬元。

改造后，按1臺磨煤機每天啟動6 h、電壓為6 kV、電流為100 A計算，1臺磨煤機每年耗電1.314×107 kW·h。按上網(wǎng)電價為0.5元/kW·h計算，每年可節(jié)約65.7萬元。同時，維護成本每年可節(jié)約2萬元，其他運行成本每年可節(jié)約2.8萬元。因此，當(dāng)1臺磨煤機處于備用狀態(tài)時，每天可節(jié)約70.5萬元。

改造后，磨制1 t煤的電耗下降了4 kW·h，按年磨制7.0×105 t煤計算，可節(jié)約電量2.8×106 kW·h。按上網(wǎng)電價0.5元/kW·h計算，每年可節(jié)約140萬元電費。

改造后，磨制1 t煤球的煤耗下降了70 g，按年磨制7.0×105 t煤計算，可節(jié)約49 t鋼球。按每噸鋼球1萬元計算，每年可節(jié)約資金49萬元。改造后的雙進雙出分離器如圖2所示。

4? 結(jié)束語

不同類型的分離器設(shè)計適用于不同的需求。我廠原分離器的設(shè)計僅針對無煙煤工況，而隨著市場的變化，燃用煤種在不斷變化。如果仍堅持使用原設(shè)計產(chǎn)品，則不僅會造成資源浪費，還存在一定的風(fēng)險。因此，應(yīng)根據(jù)實際情況進行必要的改造，以提高磨煤效率。

〔編輯：張思楠〕

Retrofit Axial Separation Coal Pulverizer and Its Application

Cao Bin

Abstract： The new axial separator applications meet the needs of the coal used to improve the separation effect of coal pulverizer， reducing power consumption milling， reaching enhance boiler efficiency.

Key words： coal pulverizer separator; power plant; pulverized coal; burner

摘? 要：新型軸向分離器的應(yīng)用滿足了煤種使用的需求，提高了磨煤機的分離效果，降低了制粉電耗，達到了提升鍋爐效率的目的。

關(guān)鍵詞：磨煤機分離器;發(fā)電廠;煤粉;燃燒器

中圖分類號：TM621.2?????????? 文獻標(biāo)識碼：A?? ????????????文章編號：2095-6835（2014）23-0034-02

1? 實例分析

粵電集團韶關(guān)發(fā)電廠11號爐采用沈陽重型機械設(shè)備廠配套的BBD4060型磨煤機。該磨煤機2005-07投產(chǎn)，每個端口設(shè)計了1臺雙錐型分離器，兩端對稱布置，內(nèi)裝可調(diào)葉片（徑向布置），可以根據(jù)要求調(diào)節(jié)煤粉細(xì)度。機組投產(chǎn)以來，磨煤機分離器的堵塞問題一直嚴(yán)重影響著機組的安全運行，每月都要定期降負(fù)荷、停磨煤機清理分離器。此外，該磨煤機還具有分離效果差、容積利用率低、阻力大、均勻性差和循環(huán)倍率高等缺點，且分離器回粉機構(gòu)的缺陷常造成氣流短路或回粉堵塞等現(xiàn)象，進而引發(fā)了以下9種問題：①內(nèi)部堵塞降低了設(shè)備的分離效果，爐渣中出現(xiàn)較大的碳粒。②鍋爐飛灰含碳量增加，降低了鍋爐運行的經(jīng)濟性。③分離器堵塞導(dǎo)致磨煤機出力降低，出現(xiàn)帶不起負(fù)荷的情況。④由于風(fēng)粉受到的阻力增大，導(dǎo)致大顆粒更易沉積在一次風(fēng)管的水平管段，造成燃燒器出力不均，進而引起高溫管材的局部超溫。⑤人工清理分離器上的雜物增加了檢修人員的工作量。⑥為了清理雜物，需要輪流停止磨煤機，這會增加磨煤機內(nèi)部爆炸的概率。⑦提高了積粉爆炸的可能性。大量煤粉沉積可能會造成磨煤機自燃。⑧在磨煤機啟停的操作中，因風(fēng)粉速度較低，加之分離器中的阻力較大，導(dǎo)致煤粉的流動性降低，易引起燃燒器火焰回流，進而損壞燃燒器和風(fēng)粉管道。⑨因負(fù)荷、運行方式和工作強度的要求，無法實際清理磨煤機分離器，導(dǎo)致原煤消耗增高。此外，磨煤機常無法滿出力，因此，必須早開磨、晚停磨，進而導(dǎo)致廠用電消耗和磨煤機鋼耗不斷增加。

改造前的雙進雙出分離器如圖1所示。

圖1? 改造前的雙進雙出分離器

2? 改造方案

我廠于2012年提出磨煤機分離器的改造方案，將原徑向型分離器改為軸向型分離器。具體方案分為以下2點：①為了增強粗粉碰撞沉反彈降的效果，并提高細(xì)粉細(xì)度的均勻性，采用了兩級擋板。由于空間限制，擋板軸水平或接近水平安裝，擋板與水平角度可調(diào)，相鄰級擋板角度反向安裝。反向安裝與同向安裝相比，大大強化了粗粉碰撞沉降效果，提高了細(xì)粉細(xì)度的均勻性，使各級碰撞擋板可在更靠近垂直方向的狀態(tài)下工作，大大降低了雜物堆積擋板、堵塞分離器的概率，進而增強了分離器的防堵功能。由于加大了碰撞擋板的角度，增加了分離器的最小通流面積（降低了分離器的流阻），降低了活性細(xì)粉變粗的概率，進而提高了分離器的出粉率。②內(nèi)錐封頭形狀采用臺階形，這利于擋回雜物。由于分離器出粉管的通流面積較小，導(dǎo)致升粉管出口無法形成拉法耳管效應(yīng)，達不到磨損封頭流速的目的。因此，內(nèi)錐封頭不會被磨損，進而可采用輕便結(jié)構(gòu)的錐封頭。

3? 改造后的具體收益

圖2? 改造后的雙進雙出分離器

韶關(guān)電廠11爐磨煤機分離器在未改造前，4臺磨煤機需同時運行才能使機組帶滿負(fù)荷，每臺磨煤機每月至少會出現(xiàn)1次故障而導(dǎo)致停運。每次停運磨煤機處理故障時，會減產(chǎn)電量4.5×105 kW·h，每年減產(chǎn)電量2.16×107 kW·h。改造后，只需3臺磨煤機同時運行就可使機組帶滿負(fù)荷，另外1臺磨煤機處于備用狀態(tài)，且不影響發(fā)電量。按發(fā)電收益0.05元/kW·h計算，每年可增收108萬元。

改造后，按1臺磨煤機每天啟動6 h、電壓為6 kV、電流為100 A計算，1臺磨煤機每年耗電1.314×107 kW·h。按上網(wǎng)電價為0.5元/kW·h計算，每年可節(jié)約65.7萬元。同時，維護成本每年可節(jié)約2萬元，其他運行成本每年可節(jié)約2.8萬元。因此，當(dāng)1臺磨煤機處于備用狀態(tài)時，每天可節(jié)約70.5萬元。

改造后，磨制1 t煤的電耗下降了4 kW·h，按年磨制7.0×105 t煤計算，可節(jié)約電量2.8×106 kW·h。按上網(wǎng)電價0.5元/kW·h計算，每年可節(jié)約140萬元電費。

改造后，磨制1 t煤球的煤耗下降了70 g，按年磨制7.0×105 t煤計算，可節(jié)約49 t鋼球。按每噸鋼球1萬元計算，每年可節(jié)約資金49萬元。改造后的雙進雙出分離器如圖2所示。

4? 結(jié)束語

不同類型的分離器設(shè)計適用于不同的需求。我廠原分離器的設(shè)計僅針對無煙煤工況，而隨著市場的變化，燃用煤種在不斷變化。如果仍堅持使用原設(shè)計產(chǎn)品，則不僅會造成資源浪費，還存在一定的風(fēng)險。因此，應(yīng)根據(jù)實際情況進行必要的改造，以提高磨煤效率。

〔編輯：張思楠〕

Retrofit Axial Separation Coal Pulverizer and Its Application

Cao Bin

Abstract： The new axial separator applications meet the needs of the coal used to improve the separation effect of coal pulverizer， reducing power consumption milling， reaching enhance boiler efficiency.

Key words： coal pulverizer separator; power plant; pulverized coal; burner