动态分离器在某电厂机组改造中的应用分析

马龙信，孙科，贺军，郑健（华电电力科学研究院，浙江杭州310030）

动态分离器在某电厂机组改造中的应用分析

马龙信，孙科，贺军，郑健
（华电电力科学研究院，浙江杭州310030）

某电厂#2机组系300MW亚临界机组，锅炉采用单炉膛四角切圆燃烧方式，配仓储制钢球磨制粉系统，大修期间对A/B/C三台磨对应的粗粉分离器进行了改造，将原有的双轴向粗粉分离器改为动态分离器。改造之后，粉煤的细度以及均匀性得到了较大改善，有利于煤粉的着火与燃烧。

制粉系统；磨煤机出力；煤粉细度；均匀性；动态分离器

0 引言

随着锅炉燃烧技术和环境保护的需要，对锅炉煤粉燃烧、煤粉细度提出了更高的要求。目前我国发电企业的磨煤机主要采用固定式离心分离器，这种分离器主要通过调节折向挡板开度，使再粉气流改变流动方向而是气粉流发生旋转运动，在离心力和重力的作用下，使粗细颗粒实现分离。这种结构的分离器分离出来的煤粉细度在磨煤机额定出力下，最多只能达到R90=18%，R200＜2%，进一步提高煤粉细度的空间较小。由于该煤粉细度既不能满足低挥发分无烟煤、贫煤点火既稳燃的要求，也对从燃烧角度降低锅炉N O x排放贡献不大[1]。另外目前国内由于煤炭资源紧张，很多电厂的煤源得不到及时保证，来煤情况复杂，磨煤机的生产出力严重不足。

在以上技术及市场背景下，为了获得超细度煤粉和尽可能提高磨煤机现有出力的情况下，某电厂2号机组采用了“磨煤机动态旋转分离器装置”。2号机组的改造主要是对A、B、C三台磨对应的粗粉分离器进行了改造，将原有的双轴向粗粉分离器改成动态分离器。在一些旋转式分离器研究模型的基础上[2]，针对2号机组中储制粉系统动态分离器改造进行了相关研究。

1 动态分离器原理及结构

传统的静态分离器，颗粒通过重力和速度以及切向挡板区域内的绕流而实现。旋转分离器中，对细度起主要影响的除了在挡板式分离器中的重力和速度外，还由于叶片的倾斜，使得气体煤粉流能产生一定的漩涡使得离心场得以加强。将传统挡板分离器的优点应用到旋转分离器的结构设计中，更加有效和充分地利用离心分离和碰撞分离原理来进行粗细分离。

图1 磨煤机动态分离器结构图

动态分离器主要组成部分:驱动装置、转子、静止叶片、壳体以及其他附件。驱动装置安装在顶部，由变频电机带动齿轮减速机构带动转子转动，变频电机可通过频率变化控制转子转速。

2 改造效果

制粉系统在大修中，将A、B、C三台磨对应的双轴向粗粉分离器改为动态分离器。

（1）煤粉细度测量

保证磨的出力大于80%的条件下，对制粉系统的煤粉细度以及均匀性进行测量。

通过对比改造前后的煤粉细度与均匀性，可知道动态分离器对煤粉均匀性的改善较为显著，煤粉均匀性由修前的0.8-1.0上升至1.4左右；同时煤粉细度也有一定幅度降低。

（2）动态分离器特性

保证磨煤机出力不变的前提下，以B磨为例，将动态分离器转速进行调节，得出煤粉细度以及均匀性与转速之间的关系。

表1 改造前后煤粉细度与均匀性

表2 动态分离器特性

图2 动态分离器特性曲线

随着动态分离器转速的提高，煤粉细度明显减小，调节的范围较大，在95r/min时，细度可达到9.728；同时均匀性增大，可达到1.5，动态分离器分离效果明显。

（3）磨煤机最大出力试验

分析动态分离器对磨煤机出力的影响，以A磨为例，进行了最大出力试验。

给煤机的指令达到80%时，A磨的最大出力可达46.84t/h，磨煤机电流达到92.4A。而修前试验中，以C磨为例进行的最大出力试验，给煤机的指令也为80%，此时出力为58.68t/h，磨煤机电流为81.4A。动态分离器改造后，磨煤机的出力有一定下降。

（4）制粉系统电耗试验

表3 改造后A磨最大出力试验结果

表4 改造前C磨最大出力试验结果

表5 大修后制粉系统电耗统计

表6 大修前制粉系统电耗统计

为了分析动态分离对制粉系统的电耗影响，故对磨煤电耗以及制粉电耗进行了统计。

动态分离器改造之后，制粉系统的电耗小幅升高。大修之前制粉系统的制粉单耗27-32k W·h/t之间，改造之后制粉单耗在30-33k W·h/t之间。相同的单位煤耗之下，制粉单耗增加了3k W·h/t左右。这主要是因为改造之后，制粉系统回粉量增加，磨煤单耗上升。

3 结语

磨煤机动态分离器改造后，运行人员可以根据煤质的变化实时调整煤粉系统，有利于锅炉的稳定高效燃烧。

（1）动态分离器对煤粉均匀性的改善较为显著，煤粉细度与动态分离器转速存在良好的线性变化。

（2）动态分离器改造后，磨煤机的出力有一定降低。

（3）动态分离器改造之后，制粉系统的电耗小幅增加。

[1]曾汉才.大型锅炉高效低N O x技术的研究[J].电站系统工程，1997，（6）：40-44.

[2]孔文俊，等.MP S磨新型静动叶结合组合式旋转式煤粉分离器研究[J].热能动力工程，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

马龙信（1985-），男，山东济宁人，硕士，中级工程师，主要从事电站锅炉的节能减排工作。