中速磨煤机动静态旋转分离器技术

2017-03-18翟飞刘璞

科学与财富 2017年4期

翟飞+刘璞

1概述

煤粉细度是锅炉经济运行中一个重要控制指标，原有的磨煤机粗粉分离器对煤粉细度控制不力，不能实现精确控制，无法进行远方操作。粗粉分离器分离效率低，回粉量大，循环倍率高、单位磨煤电耗高，磨煤经济性下降。当煤质发生变化时，煤粉颗粒均匀性差，引起燃烧不稳定，燃烧NOx生成物加大。因此，对粗粉分离器的改造势在必行。

2011年我公司根据目前电力市场的迫切需要，借鉴国外最新的动态分离器技术，适时开发了新型二代动静组合旋转分离器，与目前市场上广泛采用的稀油润滑+外齿球轴承传动的老式旋转分离器相比，新型带传动式动静组合旋转分离器显著提高了设备运行的可靠率，提升了旋转分离器的技术水平。

该型式分离器适用于目前国内MPS、ZGM、HP等所有型式中速磨煤机的改造。

2. 动静组合旋转分离器的适用范围

动静组合旋转分离器在电站磨煤机上适用于煤粉细度要求更细（R90可低至3%）和煤粉均匀性指数要求较高的工况。

在磨制其它原料立磨上，通过与碾磨压力的调整配合，成品细度可达325目甚至更细。

3. 动静组合分离器的特点

动静组合分离器选粉效率高，与静态分离器相比，动静态旋转分离器能够提高分离效率，从而在保证相同煤粉细度的前提下提高磨煤机出力，在同等细度条件下采用动静组合分离器出力可提高7-10%，也就是说，在磨煤机出力相同的条件下，配置动静态分离器可获得更佳的煤粉细度和更高的均匀性指数，进入燃烧器的粗颗粒大大减少，可潜在降低NOx的排放量。

多数情况下配置动静旋转分离器后降低磨机压差（最大可降低15%）。

与静态分离器相比，动态分离器旋转叶片采用变频调速装置，煤粉细度可在中控自动调整；旋转叶片磨损均匀，细度调节范围宽。均匀性指数可达1.2-1.4。

4.动静组合分离器的结构和工作原理

中速磨煤机动静态旋转分离器直接装于磨煤机上部。动静态旋转分离器由分离器传动部、动态转子叶片、静态导向叶片、回粉挡料斗、分离器壳体、落煤管、出粉管、密封风管等部分组成

它是一种可控离心式分离器，其核心部件主要由动态转子叶片和静态导向叶片组成。位于分离器内部中心的动态转子呈圆柱状，转子叶轮上均匀分布着一定数量的叶片，它由变频电机驱动旋转，我们称之为“动态转子叶片”。静态导向叶片垂直布置并环绕于动态转子叶片外侧，它由若干均布的导向叶片组成，顶部固定于分离器壳体上静止不动，我们称之为“静态导向叶片”。

原煤经磨煤机碾压粉磨后，煤粉被螺旋上升的一次风充分混合干燥后输送到动静态旋转分离器中。不同粒径的风粉混合物在通过均布的导向叶片后获得均匀的切向流，在导向叶片和转子之间的环状区域可称之为选粉区，进入该区域的不同粒径的煤粉颗粒，同时受到由于转子旋转而产生大小不同的离心力和一次风气流曳引而施之的向心力。当转子转速和一次风气流均一定时，处于选粉区内某一特定粒径下的煤粉因所受离心力和向心力相等而处于静止状态，我们称该粒径为此条件下的分离器切割粒径。超过切割粒径的粗颗粒在离心力作用下飞逸出来并向外运动，撞击在静态叶片上并在重力作用下沉降，通过回粉挡料斗返回到磨盘上重磨。小于切割粒径的合格细粉无法克服气流曳引，穿过转子叶片离开分离器，经输煤管道进入锅炉燃烧。

煤粉细度可以通过改变转子的转速实现快速调整。加快转子的转速可以获得更细的煤粉，反之降低转子转速使得产品的细度变粗。

由于动静态旋转分离器中的煤粉颗粒在选粉区所受的离心力是均匀的，避免了静态分离器撞击分离带来的不均匀性，因此粗的煤粉颗粒能被更完全地分离出来，而细的粒子被分离出来的几率降低，合格的煤粉中含粗煤粉粒子少，由此有效减少细的煤粉颗粒在磨内的循环次数，大大提高分离器的分离效率和磨煤机的制粉能力，同时合格的煤粉中含粗煤粉粒子减少，煤粉的均匀性获得较大改善。

5.采用动静组合旋转分离器的优点

A 优化了磨内煤粉和气流流场

B 回到磨盘的细粉循环倍率降到了最低

C 减少了飞灰中未燃烬的煤

D多个煤粉出口之间煤粉分布更均匀

E 顆粒级配分布曲线（RRSB）更陡峭，大颗粒煤粉特别是200至300μm之间的颗粒减少

F 煤粉细度通过变频器控制在中控可调，提高了设备的控制水平。

G 动态分离器的应用使得电厂使用的煤种更广泛

6.新型SLS-Ⅱ型动静组合旋转分离器介绍

早期的MPS型和ZGM型中速磨煤机SLS型动静态分离器是按德国Babcock公司引进技术设计制造，传动方式采用回转支承，轴承为稀油润滑，这种设计结构存在密封简单、轴承寿命低、易损坏、外形尺寸偏大等不足。

针对上述问题，借鉴国外公司目前最先进动态分离器技术，我公司开发了新型SLS-Ⅱ型动静组合旋转分离器。

与早期动静态分离器相比，新型SLS-Ⅱ型动静态旋转分离器主要有如下优点：