中速磨煤机动态分离器优化节能调节

陈 飞，刘晓萌

（1.大唐淮北发电厂，安徽 淮北 235000；2.上海东捷电力设计有限公司，上海 201300）

煤粉的细度是衡量煤粉品质的重要指标。从燃烧角度希望磨得细些，以利于煤粉的着火与完全燃烧，减少机械不完全燃烧热损失，又可适当减少送风量，降低排烟热损失。从制粉角度希望煤粉磨得粗些，这样可以降低制粉电耗和钢耗。所以选取煤粉细度时，应使上述两方面损失之和为最小时的煤粉细度作为经济煤粉细度。实际生产中往往还应依据燃料性质和制粉设备型式，通过燃烧调整试验来最终确定。对于采用动态旋转分离器的制粉系可以轻松的依靠调整分离器的转速来实现对煤粉细度较宽范围内的有效调整。实际运行中通过对分离器的实时监视和在线调整不仅可以增加磨煤机对煤种的适应性，提高分离效率，减小磨电流，还可以强化燃烧提高机组效率。某厂2×660MW机组采用DG2086／25.4-9型超临界本生直流锅炉，6层燃烧器采用前后墙对冲燃烧方式布置，制粉系统配置6台HP1003型中速磨煤机（BM-CR工况时采用5运1备方式），每台磨煤机上均装有变频可调节动态旋转分离器。

1 动态分离器调整原理和优点

动态分离器由带有折向的叶片和驱动装置组成，通过可调整变频器驱动交流变频电动机，从而实现无级变速调节，较轻的煤粉颗粒被煤粉气流携带至分离器顶盖进行再次分离，依靠分离器旋转而产生的离心加速度将细煤粉从粗煤粒中分离出来，合格的煤粉经文杜里套管后进入一次风管而后燃烧。相比较于传统的静态分离器不仅可以有效地减少了细煤粉在磨煤机内部的循环次数，大大提高了研磨效率和磨煤机能力，还可以通过在线调整使煤粉细度可以根据煤质和负荷变化情况进行调节，增加了机组的经济性和燃烧效率。

2 动态分离器优化调整思路

2.1 从制粉方面考虑，兼顾煤粉细度和磨煤机出力最佳

从制粉方面考虑应首先保证煤粉的细度和均匀性合格，查询相关实验数据可以看出不同的分离器的转速对磨煤机的运行情况以及煤粉细度、均匀度影响较大，较高的分离器转速可以得到较细且均匀性好的煤粉，但磨煤机的出力会大大降低。相反较低的转速得到的煤粉不仅均匀性差且煤粉较粗进入炉膛的不完全燃烧损失会加大。所以在正常运行时一般不推荐通过调节分离器转速来增大磨煤机出力，也不推荐对其频繁调节。但是在机组投运前，应通过实验来修正给煤速度、分离器转速和煤粉细度三者的关系曲线，以及不同负荷的最佳煤粉细度以便于给运行人员提供调整依据。如果有了这些科学数据的话，运行人员在在运行中根据不同的负荷、不同的燃烧情况进行调整旋转分离器转速，使锅炉燃烧煤粉细度一直处于最佳值，不但可以提高煤粉的燃烧效率，还可以降低磨煤机的厂用电率。

2.2 从燃烧效率考虑，控制好煤粉细度，减少锅炉热损失的同时防止结焦

兼顾炉型从煤粉燃烧效率的角度深入考虑，既要降低飞灰和大渣含碳量也要防止煤粉过细造成锅炉结焦。如该厂所采用的DG2086／25.4-9型锅炉为典型瘦高易结焦型锅炉，该厂机组两台机组在投产半年的首次临检后都发生严重的结焦，通过一系列的分析和调整后认定主要是由于煤粉过细造成炉膛燃烧器区域的热负荷集中，进而导致高温结焦。因为机组检修期间对各磨煤机的磨辊间隙进行了重新调整，因煤粉取样器所取的煤粉样品没有代表性，所化验的煤粉细度较大，给运行人员造成误判断，磨煤机动态分离器仍保持检修前的转速，实际煤粉细度较小。在对煤粉细度调整后，结焦减轻现象明显，但飞灰和大渣含碳量明显增大，这主要是由于各层磨燃用煤种不同但均采用统一转速致使煤粉细度不均匀所致。

采取的对策是根据煤种、煤量各层磨煤机采取不同的动态分离转速（如表1所示）。这就要求现场生产中要找到减轻结焦、燃烧损失小的煤粉细度控制最佳点。另外磨煤机运行一段时间后磨辊间隙将会变化，动态分离器转速需及时跟踪调整，并且绘制出调整的时间间隔和幅度范围的变化规律曲线。

特殊情况下，有必要牺牲一定的经济性来保障机组的稳定和设备的安全。如机组启动或低负荷运行期间，可以适当调整分离器转速来使磨煤机的出口煤粉更细，更有利于煤粉着火和稳定燃烧。通常增加5%～10%左右的分离器转速偏置后，就地观火孔可以观察到煤粉着火情况有明显好转。

表1 1号炉各磨煤机给煤情况

表2 1号炉1～10月份部分经济数据

3 优化节能效果

淮北发电厂在6月中旬机组临检时对各个磨煤机的动态分离器做了相应的调整后，飞灰和大渣含碳量均有所下降，前五个月飞灰、大渣含碳平均分别为3.524%、9.226%，远高于后五个月的2.652%、5.392%，节能效果明显。从表2看出3月和8月在平均负荷约相同的情况下，优化调整后磨煤机耗电率比改造前降低了1.01（KW·h）／t，制粉耗电率比改造前降低了1.11（KW·h）／t。调整后，有效的遏制了上半年大规模的结焦现象，大大提升了锅炉的安全性能。