動態分離器在某電廠機組改造中的應用分析

馬龍信，孫科，賀軍，鄭健（華電電力科學研究院，浙江杭州310030）

動態分離器在某電廠機組改造中的應用分析

馬龍信，孫科，賀軍，鄭健
（華電電力科學研究院，浙江杭州310030）

某電廠#2機組系300MW亞臨界機組，鍋爐采用單爐膛四角切圓燃燒方式，配倉儲制鋼球磨制粉系統，大修期間對A/B/C三臺磨對應的粗粉分離器進行了改造，將原有的雙軸向粗粉分離器改為動態分離器。改造之后，粉煤的細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；磨煤機出力；煤粉細度；均勻性；動態分離器

0 引言

隨著鍋爐燃燒技術和環境保護的需要，對鍋爐煤粉燃燒、煤粉細度提出了更高的要求。目前我國發電企業的磨煤機主要采用固定式離心分離器，這種分離器主要通過調節折向擋板開度，使再粉氣流改變流動方向而是氣粉流發生旋轉運動，在離心力和重力的作用下，使粗細顆粒實現分離。這種結構的分離器分離出來的煤粉細度在磨煤機額定出力下，最多只能達到R90=18%，R200＜2%，進一步提高煤粉細度的空間較小。由于該煤粉細度既不能滿足低揮發分無煙煤、貧煤點火既穩燃的要求，也對從燃燒角度降低鍋爐N O x排放貢獻不大[1]。另外目前國內由于煤炭資源緊張，很多電廠的煤源得不到及時保證，來煤情況復雜，磨煤機的生產出力嚴重不足。

在以上技術及市場背景下，為了獲得超細度煤粉和盡可能提高磨煤機現有出力的情況下，某電廠2號機組采用了“磨煤機動態旋轉分離器裝置”。2號機組的改造主要是對A、B、C三臺磨對應的粗粉分離器進行了改造，將原有的雙軸向粗粉分離器改成動態分離器。在一些旋轉式分離器研究模型的基礎上[2]，針對2號機組中儲制粉系統動態分離器改造進行了相關研究。

1 動態分離器原理及結構

傳統的靜態分離器，顆粒通過重力和速度以及切向擋板區域內的繞流而實現。旋轉分離器中，對細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生一定的漩渦使得離心場得以加強。將傳統擋板分離器的優點應用到旋轉分離器的結構設計中，更加有效和充分地利用離心分離和碰撞分離原理來進行粗細分離。

圖1 磨煤機動態分離器結構圖

動態分離器主要組成部分:驅動裝置、轉子、靜止葉片、殼體以及其他附件。驅動裝置安裝在頂部，由變頻電機帶動齒輪減速機構帶動轉子轉動，變頻電機可通過頻率變化控制轉子轉速。

2 改造效果

制粉系統在大修中，將A、B、C三臺磨對應的雙軸向粗粉分離器改為動態分離器。

（1）煤粉細度測量

保證磨的出力大于80%的條件下，對制粉系統的煤粉細度以及均勻性進行測量。

通過對比改造前后的煤粉細度與均勻性，可知道動態分離器對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；同時煤粉細度也有一定幅度降低。

（2）動態分離器特性

保證磨煤機出力不變的前提下，以B磨為例，將動態分離器轉速進行調節，得出煤粉細度以及均勻性與轉速之間的關系。

表1 改造前后煤粉細度與均勻性

表2 動態分離器特性

圖2 動態分離器特性曲線

隨著動態分離器轉速的提高，煤粉細度明顯減小，調節的范圍較大，在95r/min時，細度可達到9.728；同時均勻性增大，可達到1.5，動態分離器分離效果明顯。

（3）磨煤機最大出力試驗

分析動態分離器對磨煤機出力的影響，以A磨為例，進行了最大出力試驗。

給煤機的指令達到80%時，A磨的最大出力可達46.84t/h，磨煤機電流達到92.4A。而修前試驗中，以C磨為例進行的最大出力試驗，給煤機的指令也為80%，此時出力為58.68t/h，磨煤機電流為81.4A。動態分離器改造后，磨煤機的出力有一定下降。

（4）制粉系統電耗試驗

表3 改造后A磨最大出力試驗結果

表4 改造前C磨最大出力試驗結果

表5 大修后制粉系統電耗統計

表6 大修前制粉系統電耗統計

為了分析動態分離對制粉系統的電耗影響，故對磨煤電耗以及制粉電耗進行了統計。

動態分離器改造之后，制粉系統的電耗小幅升高。大修之前制粉系統的制粉單耗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。這主要是因為改造之后，制粉系統回粉量增加，磨煤單耗上升。

3 結語

磨煤機動態分離器改造后，運行人員可以根據煤質的變化實時調整煤粉系統，有利于鍋爐的穩定高效燃燒。

（1）動態分離器對煤粉均勻性的改善較為顯著，煤粉細度與動態分離器轉速存在良好的線性變化。

（2）動態分離器改造后，磨煤機的出力有一定降低。

（3）動態分離器改造之后，制粉系統的電耗小幅增加。

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

[2]孔文俊，等.MP S磨新型靜動葉結合組合式旋轉式煤粉分離器研究[J].熱能動力工程，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，山東濟寧人，碩士，中級工程師，主要從事電站鍋爐的節能減排工作。