動(dòng)態(tài)分離器在某電廠機(jī)組改造中的應(yīng)用分析

馬龍信，孫科，賀軍，鄭?。ㄈA電電力科學(xué)研究院，浙江杭州310030）

動(dòng)態(tài)分離器在某電廠機(jī)組改造中的應(yīng)用分析

馬龍信，孫科，賀軍，鄭健
（華電電力科學(xué)研究院，浙江杭州310030）

某電廠#2機(jī)組系300MW亞臨界機(jī)組，鍋爐采用單爐膛四角切圓燃燒方式，配倉(cāng)儲(chǔ)制鋼球磨制粉系統(tǒng)，大修期間對(duì)A/B/C三臺(tái)磨對(duì)應(yīng)的粗粉分離器進(jìn)行了改造，將原有的雙軸向粗粉分離器改為動(dòng)態(tài)分離器。改造之后，粉煤的細(xì)度以及均勻性得到了較大改善，有利于煤粉的著火與燃燒。

制粉系統(tǒng)；磨煤機(jī)出力；煤粉細(xì)度；均勻性；動(dòng)態(tài)分離器

0 引言

隨著鍋爐燃燒技術(shù)和環(huán)境保護(hù)的需要，對(duì)鍋爐煤粉燃燒、煤粉細(xì)度提出了更高的要求。目前我國(guó)發(fā)電企業(yè)的磨煤機(jī)主要采用固定式離心分離器，這種分離器主要通過(guò)調(diào)節(jié)折向擋板開度，使再粉氣流改變流動(dòng)方向而是氣粉流發(fā)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，在離心力和重力的作用下，使粗細(xì)顆粒實(shí)現(xiàn)分離。這種結(jié)構(gòu)的分離器分離出來(lái)的煤粉細(xì)度在磨煤機(jī)額定出力下，最多只能達(dá)到R90=18%，R200＜2%，進(jìn)一步提高煤粉細(xì)度的空間較小。由于該煤粉細(xì)度既不能滿足低揮發(fā)分無(wú)煙煤、貧煤點(diǎn)火既穩(wěn)燃的要求，也對(duì)從燃燒角度降低鍋爐N O x排放貢獻(xiàn)不大[1]。另外目前國(guó)內(nèi)由于煤炭資源緊張，很多電廠的煤源得不到及時(shí)保證，來(lái)煤情況復(fù)雜，磨煤機(jī)的生產(chǎn)出力嚴(yán)重不足。

在以上技術(shù)及市場(chǎng)背景下，為了獲得超細(xì)度煤粉和盡可能提高磨煤機(jī)現(xiàn)有出力的情況下，某電廠2號(hào)機(jī)組采用了“磨煤機(jī)動(dòng)態(tài)旋轉(zhuǎn)分離器裝置”。2號(hào)機(jī)組的改造主要是對(duì)A、B、C三臺(tái)磨對(duì)應(yīng)的粗粉分離器進(jìn)行了改造，將原有的雙軸向粗粉分離器改成動(dòng)態(tài)分離器。在一些旋轉(zhuǎn)式分離器研究模型的基礎(chǔ)上[2]，針對(duì)2號(hào)機(jī)組中儲(chǔ)制粉系統(tǒng)動(dòng)態(tài)分離器改造進(jìn)行了相關(guān)研究。

1 動(dòng)態(tài)分離器原理及結(jié)構(gòu)

傳統(tǒng)的靜態(tài)分離器，顆粒通過(guò)重力和速度以及切向擋板區(qū)域內(nèi)的繞流而實(shí)現(xiàn)。旋轉(zhuǎn)分離器中，對(duì)細(xì)度起主要影響的除了在擋板式分離器中的重力和速度外，還由于葉片的傾斜，使得氣體煤粉流能產(chǎn)生一定的漩渦使得離心場(chǎng)得以加強(qiáng)。將傳統(tǒng)擋板分離器的優(yōu)點(diǎn)應(yīng)用到旋轉(zhuǎn)分離器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，更加有效和充分地利用離心分離和碰撞分離原理來(lái)進(jìn)行粗細(xì)分離。

圖1 磨煤機(jī)動(dòng)態(tài)分離器結(jié)構(gòu)圖

動(dòng)態(tài)分離器主要組成部分:驅(qū)動(dòng)裝置、轉(zhuǎn)子、靜止葉片、殼體以及其他附件。驅(qū)動(dòng)裝置安裝在頂部，由變頻電機(jī)帶動(dòng)齒輪減速機(jī)構(gòu)帶動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，變頻電機(jī)可通過(guò)頻率變化控制轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速。

2 改造效果

制粉系統(tǒng)在大修中，將A、B、C三臺(tái)磨對(duì)應(yīng)的雙軸向粗粉分離器改為動(dòng)態(tài)分離器。

（1）煤粉細(xì)度測(cè)量

保證磨的出力大于80%的條件下，對(duì)制粉系統(tǒng)的煤粉細(xì)度以及均勻性進(jìn)行測(cè)量。

通過(guò)對(duì)比改造前后的煤粉細(xì)度與均勻性，可知道動(dòng)態(tài)分離器對(duì)煤粉均勻性的改善較為顯著，煤粉均勻性由修前的0.8-1.0上升至1.4左右；同時(shí)煤粉細(xì)度也有一定幅度降低。

（2）動(dòng)態(tài)分離器特性

保證磨煤機(jī)出力不變的前提下，以B磨為例，將動(dòng)態(tài)分離器轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)，得出煤粉細(xì)度以及均勻性與轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系。

表1 改造前后煤粉細(xì)度與均勻性

表2 動(dòng)態(tài)分離器特性

圖2 動(dòng)態(tài)分離器特性曲線

隨著動(dòng)態(tài)分離器轉(zhuǎn)速的提高，煤粉細(xì)度明顯減小，調(diào)節(jié)的范圍較大，在95r/min時(shí)，細(xì)度可達(dá)到9.728；同時(shí)均勻性增大，可達(dá)到1.5，動(dòng)態(tài)分離器分離效果明顯。

（3）磨煤機(jī)最大出力試驗(yàn)

分析動(dòng)態(tài)分離器對(duì)磨煤機(jī)出力的影響，以A磨為例，進(jìn)行了最大出力試驗(yàn)。

給煤機(jī)的指令達(dá)到80%時(shí)，A磨的最大出力可達(dá)46.84t/h，磨煤機(jī)電流達(dá)到92.4A。而修前試驗(yàn)中，以C磨為例進(jìn)行的最大出力試驗(yàn)，給煤機(jī)的指令也為80%，此時(shí)出力為58.68t/h，磨煤機(jī)電流為81.4A。動(dòng)態(tài)分離器改造后，磨煤機(jī)的出力有一定下降。

（4）制粉系統(tǒng)電耗試驗(yàn)

表3 改造后A磨最大出力試驗(yàn)結(jié)果

表4 改造前C磨最大出力試驗(yàn)結(jié)果

表5 大修后制粉系統(tǒng)電耗統(tǒng)計(jì)

表6 大修前制粉系統(tǒng)電耗統(tǒng)計(jì)

為了分析動(dòng)態(tài)分離對(duì)制粉系統(tǒng)的電耗影響，故對(duì)磨煤電耗以及制粉電耗進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)。

動(dòng)態(tài)分離器改造之后，制粉系統(tǒng)的電耗小幅升高。大修之前制粉系統(tǒng)的制粉單耗27-32k W·h/t之間，改造之后制粉單耗在30-33k W·h/t之間。相同的單位煤耗之下，制粉單耗增加了3k W·h/t左右。這主要是因?yàn)楦脑熘?，制粉系統(tǒng)回粉量增加，磨煤?jiǎn)魏纳仙?/p>

3 結(jié)語(yǔ)

磨煤機(jī)動(dòng)態(tài)分離器改造后，運(yùn)行人員可以根據(jù)煤質(zhì)的變化實(shí)時(shí)調(diào)整煤粉系統(tǒng)，有利于鍋爐的穩(wěn)定高效燃燒。

（1）動(dòng)態(tài)分離器對(duì)煤粉均勻性的改善較為顯著，煤粉細(xì)度與動(dòng)態(tài)分離器轉(zhuǎn)速存在良好的線性變化。

（2）動(dòng)態(tài)分離器改造后，磨煤機(jī)的出力有一定降低。

（3）動(dòng)態(tài)分離器改造之后，制粉系統(tǒng)的電耗小幅增加。

[1]曾漢才.大型鍋爐高效低N O x技術(shù)的研究[J].電站系統(tǒng)工程，1997，（6）：40-44.

[2]孔文俊，等.MP S磨新型靜動(dòng)葉結(jié)合組合式旋轉(zhuǎn)式煤粉分離器研究[J].熱能動(dòng)力工程，1996，（3）:75-80.

Application Analysis of Dynamic Separator in a Power Plant Unit Reformation

MA Long-xin，SUN Ke，HE Jun，ZHENG Jian
（Huadian Electric Powet Research Institute，Hangzhou 310030，China）

N O.2 unit o f one p o w er p lant i s a 300MW s u b critical unit.T h e b oiler a d o p t s t h e s in g le-f urnace、tan g ential circle com b u s tion met h o d an d t h e s tora g e s teel mill s y s tem.D urin g t h e o v er h aul p erio d,t h e coar s e p o wd er s e p arator s corre sp on d in g to t h e A/B/C mill s h a v e b een recon s tructe d.c h an g e d f rom T h e ori g inal d ual-a x i s coar s e p o wd er s e p arator to d ynamic s e p arator.A f ter t h e tran sf ormation，t h e f inene ss an d uni f ormity o f p ul v eri z e d coal h a v e b een g reatly im p ro v e d，wh ic h i s b ene f icial to t h e i g nition an d com b u s tion o f p ul v eri z e d coal.

millin g s y s tem；mill out p ut；mill f inene ss；uni f ormity；d ynamic s e p arator s

10.3969/J.ISSN.2095-3429.2017.03.011

T K223.25

B

2095-3429（2017）03-0040-03

2017-02-13

修回日期：2017-05-26

馬龍信（1985-），男，山東濟(jì)寧人，碩士，中級(jí)工程師，主要從事電站鍋爐的節(jié)能減排工作。