φ3600型串聯式軸向分離器改造設計探討

摘要：采用理論和實際相結合的方法，討論了軸向分離器的開發設計，軸向型雙擋板煤粉分離器在正壓直吹式雙進雙出制粉系統中能很好的實現煤粉細度的線性調整，制粉系統能適應各種煤質的變化，為燃燒系統提供可靠的保證，有利于鍋爐燃燒的穩定性和經濟性。

關鍵詞：軸向分離器；雙進雙出磨煤機；直吹式

中圖分類號：U664.5+6 文獻標識碼：A

1 概述

隨著火力發電機組裝機容量的不斷增大，原煤消耗量逐年增長，越來越多入爐煤質逐年呈下滑趨勢，雜草和紡織袋等雜質大量進入磨煤機，造成分離器擁堵，也降低了煤粉粒度，給電廠的安全經濟生產造成很大的威脅。尤其對于低NOx燃燒系統要改善燃燼條件，減少末燃炭損失，顆粒分布均勻。目前我國火電廠中MGS型雙進雙出磨煤機主要配用徑向分離器.這種分離器在新情況下已難以滿足煤粉細度和防堵塞的雙重要求。因此.研究軸向分離器為國產MGS磨煤機配套，具有十分重要的現實意義。本文就是在這前提下，根據廣西賀州電廠MGS4366雙進雙出磨煤機實例，探討軸向分離器的改造設計。

2 改造原因

2.1現分離器結構不適合直吹式制粉系統要求

2.1.1 目前雙進雙出磨煤機所配套的煤粉分離器多數采用國外的徑向型分離技術，自行消化由國內各磨煤機生產廠家配套，由于消化吸收的程度不一樣，不免出現各種問題。徑向分離器分離效果差。此粗粉分離器屬于徑向型，容積利用率低，阻力大，其性能本身比軸向型粗粉分離器要差，均勻性差、循環倍率高也是其固有缺點，《電站磨煤機及制粉系統選型導則DLT466-2004》中已不建議采用，應選用性能較好的軸向型粗粉分離器。

分離器回粉機構存在嚴重缺陷，容易造成氣流短路或回粉堵塞現象。分離器內部有回粉時，簾板易被分離器入口的氣流吹起，主氣流將直接沖刷簾板內側，分離器進口的部分含塵氣流直接通過被吹起簾板下部的空間進入內椎體，未經分離器分選的煤粉直接進入分離器出口一次風管道中，增加了煤粉中的粗大顆粒份額，大大降低了煤粉的均勻性，使得燃燒效率下降。同時短路氣流也影響到內錐體內的分離器狀態，將部分已經分離下來的粗顆粒又吹到粗粉分離器出口，也導致煤粉細度變粗，均勻性變差。還存在簾板卡死、回粉堵塞的現象，也會造成煤粉均勻性變差。

2.1.2 直吹式制粉系統設計對分離器要求更高。與倉儲式制粉系統比較，倉儲式在磨煤機出口安裝有木塊分離器，回粉管長，回粉管道粗（通常大于DN500），回粉暢通，經木塊分離器后不存在粗粉分離器堵塞問題，其分離效果均能達到設計值。直吹式受現場條件限制，無法安裝木塊分離器，現回粉管長2200mm，規格為260×300，在鍋爐一次風速提高的情況下，煤中雜物帶進分離器，進而堵塞回粉管，分離器成了煤粉通道，達不到分離的效果。

3 改造的可行性

3.1徑向分離器的原理與現狀

徑向分離器由于設計有內錘分離，煤粉流速相對較低，分離器頂部的調節擋板可根據細度要求進行調整。可實現極低的細度要求。在煤中少雜物的情況下，徑向分離器可真正實現二級分離，其分離效果較其它分離器是優越的。

現煤中雜物較多，其下調節擋板極易堵塞、卡死，轉軸磨斷掉落，起不到鎖氣的作用。內錘體由于現場條件限制，無法清理，從上部的清理也只能是表面上簡單的清理，不可能徹底，內錘分離形同虛設。上調節擋板長期在最大開度運行，沒有取得應有的調節細度作用。現分離器實際就一道軸向重力分離，在回粉管堵塞情況下，根本就不存在分離。

3.2 軸向分離器的結構特性

與徑向分離器比較，軸向分離器取消了內錘分離，沿煤粉通道安裝二道調節擋板，實現二級離心重力分離。并將原分離器通道方向加長1300mm，分離時間延長。通道徑向加寬200mm左右，流速降低，雜物堵塞的機率降低，煤粉中的雜物隨氣流進入一次風管，對煤中雜物的適應性提高。檔板沿圓周方向覆蓋率達70%，調節性能好，若局部擋板堵塞，可通過在線全開個別擋板進行清堵。

利用改造機會，可適當加大分離器直徑，以提高分離出力，適應煤質變差，磨煤機出力提高的要求。

3.3 現場實施條件的可行性

廣西賀州電廠分離器頂部相對樓層標高低800mm，分離器出口緊接安裝有變徑短節，可調縮孔，氣動一次風門，清掃風短節，耐磨貼陶瓷彎頭。由于改造后整體需提高1300mm，空間條件非常有限。若可調縮孔、一次風門移得太后，容易堵粉管，耐磨貼陶瓷彎頭不能焊接，成本高，不宜移位。若在爐后和爐前將一次風管整體抬高，施工成本大，工期長。清掃風自機組投產來未運行過，且設計不合理，長期處于堵塞狀態，建議清掃風管與粉管的接入口設在第一個彎頭出口500mm處，采用從上往下插入式安裝。

綜上所述，擬取消清掃風短節（省780mm），通過調整粉管管系，將一次風管在彎頭處抬高300－500mm，一次風門由法蘭連接改焊接（省150mm），可實現抬高1300mm的安裝空間。

4 改造后效果

本改造先在＃2爐F磨上實施，完成后調試試驗數據顯示，與相鄰2E磨比較，同出力條件下，煤粉細度（R90）值E磨大于15%，2F磨小于8%，改造一周后開門孔檢查，分離器沒有積存雜物，無需清理，改造優勢明顯。

結語

5.1針對第一臺改造情況，依據風量不同，可適當加大分離器直徑。

5.2根據南方煤質雜物多的實際，直吹式制粉系統磨煤機分離器基建中可直接選用軸流式型式。

5.3軸流式分離器無需運行中清理雜物，密封好，可靠性高。

現階段軸向分離器技術應用不普遍，目前此技術主要由西安熱工研究院掌握，并轉讓國內兩家企業生產制造，轉讓費用昂貴。基于經濟效益等各方面的綜合考慮，我們公司決定自主研發軸向分離器，我們科研小組走訪了目前國內軸向分離器運行良好的鯉魚江，鄒縣等電廠，收集了大量的科研文字資料和圖片。為項目的順利進行奠定了堅實的基礎。在研發過程中我們計劃應用當今流行的Solidworks三維設計軟件，并配合動畫制作，使設計變得更加精確。

軸向分離器的研發和制造解決了雜物對擋板的堵塞問題，提高了煤粉的均勻性，既保證了分離器的正常運行，滿足鍋爐安全運行的需要，具有較高的經濟效益和廣闊的市場前景。

參考文獻

[1] 朱光明.軸向型雙擋板煤粉分離器的應用及效益分析[J]. 電力技術經濟，2009年（03）.

[2] 趙雄.串聯式雙軸向擋板分離器在兩種雙進雙出球磨機上的應用分析 [J]. 貴州電力技術， 2011（09）.

[3] 高清云 .軸向雙擋板磨煤機分離器改造[J].云南電力技術，2011，40（2）.