中速磨煤機(jī)動(dòng)態(tài)分離器優(yōu)化節(jié)能調(diào)節(jié)

陳 飛，劉曉萌

（1.大唐淮北發(fā)電廠，安徽 淮北 235000；2.上海東捷電力設(shè)計(jì)有限公司，上海 201300）

煤粉的細(xì)度是衡量煤粉品質(zhì)的重要指標(biāo)。從燃燒角度希望磨得細(xì)些，以利于煤粉的著火與完全燃燒，減少機(jī)械不完全燃燒熱損失，又可適當(dāng)減少送風(fēng)量，降低排煙熱損失。從制粉角度希望煤粉磨得粗些，這樣可以降低制粉電耗和鋼耗。所以選取煤粉細(xì)度時(shí)，應(yīng)使上述兩方面損失之和為最小時(shí)的煤粉細(xì)度作為經(jīng)濟(jì)煤粉細(xì)度。實(shí)際生產(chǎn)中往往還應(yīng)依據(jù)燃料性質(zhì)和制粉設(shè)備型式，通過(guò)燃燒調(diào)整試驗(yàn)來(lái)最終確定。對(duì)于采用動(dòng)態(tài)旋轉(zhuǎn)分離器的制粉系可以輕松的依靠調(diào)整分離器的轉(zhuǎn)速來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)煤粉細(xì)度較寬范圍內(nèi)的有效調(diào)整。實(shí)際運(yùn)行中通過(guò)對(duì)分離器的實(shí)時(shí)監(jiān)視和在線調(diào)整不僅可以增加磨煤機(jī)對(duì)煤種的適應(yīng)性，提高分離效率，減小磨電流，還可以強(qiáng)化燃燒提高機(jī)組效率。某廠2×660MW機(jī)組采用DG2086／25.4-9型超臨界本生直流鍋爐，6層燃燒器采用前后墻對(duì)沖燃燒方式布置，制粉系統(tǒng)配置6臺(tái)HP1003型中速磨煤機(jī)（BM-CR工況時(shí)采用5運(yùn)1備方式），每臺(tái)磨煤機(jī)上均裝有變頻可調(diào)節(jié)動(dòng)態(tài)旋轉(zhuǎn)分離器。

1 動(dòng)態(tài)分離器調(diào)整原理和優(yōu)點(diǎn)

動(dòng)態(tài)分離器由帶有折向的葉片和驅(qū)動(dòng)裝置組成，通過(guò)可調(diào)整變頻器驅(qū)動(dòng)交流變頻電動(dòng)機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速調(diào)節(jié)，較輕的煤粉顆粒被煤粉氣流攜帶至分離器頂蓋進(jìn)行再次分離，依靠分離器旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的離心加速度將細(xì)煤粉從粗煤粒中分離出來(lái)，合格的煤粉經(jīng)文杜里套管后進(jìn)入一次風(fēng)管而后燃燒。相比較于傳統(tǒng)的靜態(tài)分離器不僅可以有效地減少了細(xì)煤粉在磨煤機(jī)內(nèi)部的循環(huán)次數(shù)，大大提高了研磨效率和磨煤機(jī)能力，還可以通過(guò)在線調(diào)整使煤粉細(xì)度可以根據(jù)煤質(zhì)和負(fù)荷變化情況進(jìn)行調(diào)節(jié)，增加了機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性和燃燒效率。

2 動(dòng)態(tài)分離器優(yōu)化調(diào)整思路

2.1 從制粉方面考慮，兼顧煤粉細(xì)度和磨煤機(jī)出力最佳

從制粉方面考慮應(yīng)首先保證煤粉的細(xì)度和均勻性合格，查詢相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出不同的分離器的轉(zhuǎn)速對(duì)磨煤機(jī)的運(yùn)行情況以及煤粉細(xì)度、均勻度影響較大，較高的分離器轉(zhuǎn)速可以得到較細(xì)且均勻性好的煤粉，但磨煤機(jī)的出力會(huì)大大降低。相反較低的轉(zhuǎn)速得到的煤粉不僅均勻性差且煤粉較粗進(jìn)入爐膛的不完全燃燒損失會(huì)加大。所以在正常運(yùn)行時(shí)一般不推薦通過(guò)調(diào)節(jié)分離器轉(zhuǎn)速來(lái)增大磨煤機(jī)出力，也不推薦對(duì)其頻繁調(diào)節(jié)。但是在機(jī)組投運(yùn)前，應(yīng)通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)修正給煤速度、分離器轉(zhuǎn)速和煤粉細(xì)度三者的關(guān)系曲線，以及不同負(fù)荷的最佳煤粉細(xì)度以便于給運(yùn)行人員提供調(diào)整依據(jù)。如果有了這些科學(xué)數(shù)據(jù)的話，運(yùn)行人員在在運(yùn)行中根據(jù)不同的負(fù)荷、不同的燃燒情況進(jìn)行調(diào)整旋轉(zhuǎn)分離器轉(zhuǎn)速，使鍋爐燃燒煤粉細(xì)度一直處于最佳值，不但可以提高煤粉的燃燒效率，還可以降低磨煤機(jī)的廠用電率。

2.2 從燃燒效率考慮，控制好煤粉細(xì)度，減少鍋爐熱損失的同時(shí)防止結(jié)焦

兼顧爐型從煤粉燃燒效率的角度深入考慮，既要降低飛灰和大渣含碳量也要防止煤粉過(guò)細(xì)造成鍋爐結(jié)焦。如該廠所采用的DG2086／25.4-9型鍋爐為典型瘦高易結(jié)焦型鍋爐，該廠機(jī)組兩臺(tái)機(jī)組在投產(chǎn)半年的首次臨檢后都發(fā)生嚴(yán)重的結(jié)焦，通過(guò)一系列的分析和調(diào)整后認(rèn)定主要是由于煤粉過(guò)細(xì)造成爐膛燃燒器區(qū)域的熱負(fù)荷集中，進(jìn)而導(dǎo)致高溫結(jié)焦。因?yàn)闄C(jī)組檢修期間對(duì)各磨煤機(jī)的磨輥間隙進(jìn)行了重新調(diào)整，因煤粉取樣器所取的煤粉樣品沒(méi)有代表性，所化驗(yàn)的煤粉細(xì)度較大，給運(yùn)行人員造成誤判斷，磨煤機(jī)動(dòng)態(tài)分離器仍保持檢修前的轉(zhuǎn)速，實(shí)際煤粉細(xì)度較小。在對(duì)煤粉細(xì)度調(diào)整后，結(jié)焦減輕現(xiàn)象明顯，但飛灰和大渣含碳量明顯增大，這主要是由于各層磨燃用煤種不同但均采用統(tǒng)一轉(zhuǎn)速致使煤粉細(xì)度不均勻所致。

采取的對(duì)策是根據(jù)煤種、煤量各層磨煤機(jī)采取不同的動(dòng)態(tài)分離轉(zhuǎn)速（如表1所示）。這就要求現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)中要找到減輕結(jié)焦、燃燒損失小的煤粉細(xì)度控制最佳點(diǎn)。另外磨煤機(jī)運(yùn)行一段時(shí)間后磨輥間隙將會(huì)變化，動(dòng)態(tài)分離器轉(zhuǎn)速需及時(shí)跟蹤調(diào)整，并且繪制出調(diào)整的時(shí)間間隔和幅度范圍的變化規(guī)律曲線。

特殊情況下，有必要犧牲一定的經(jīng)濟(jì)性來(lái)保障機(jī)組的穩(wěn)定和設(shè)備的安全。如機(jī)組啟動(dòng)或低負(fù)荷運(yùn)行期間，可以適當(dāng)調(diào)整分離器轉(zhuǎn)速來(lái)使磨煤機(jī)的出口煤粉更細(xì)，更有利于煤粉著火和穩(wěn)定燃燒。通常增加5%～10%左右的分離器轉(zhuǎn)速偏置后，就地觀火孔可以觀察到煤粉著火情況有明顯好轉(zhuǎn)。

表1 1號(hào)爐各磨煤機(jī)給煤情況

表2 1號(hào)爐1～10月份部分經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)

3 優(yōu)化節(jié)能效果

淮北發(fā)電廠在6月中旬機(jī)組臨檢時(shí)對(duì)各個(gè)磨煤機(jī)的動(dòng)態(tài)分離器做了相應(yīng)的調(diào)整后，飛灰和大渣含碳量均有所下降，前五個(gè)月飛灰、大渣含碳平均分別為3.524%、9.226%，遠(yuǎn)高于后五個(gè)月的2.652%、5.392%，節(jié)能效果明顯。從表2看出3月和8月在平均負(fù)荷約相同的情況下，優(yōu)化調(diào)整后磨煤機(jī)耗電率比改造前降低了1.01（KW·h）／t，制粉耗電率比改造前降低了1.11（KW·h）／t。調(diào)整后，有效的遏制了上半年大規(guī)模的結(jié)焦現(xiàn)象，大大提升了鍋爐的安全性能。