中速磨動(dòng)態(tài)旋轉(zhuǎn)分離器節(jié)能應(yīng)用研究

王艷偉

（神華國華孟津發(fā)電有限責(zé)任公司，河南 洛陽 471112）

1 概述

孟津電1、2號(hào)鍋爐由東方鍋爐（集團(tuán)）股份有限公司獨(dú)立設(shè)計(jì)，鍋爐為超臨界參數(shù)變壓直流爐，單爐膛、一次中間再熱、平衡通風(fēng)、露天布置、固態(tài)排渣、全懸吊結(jié)構(gòu)Π型鍋爐。鍋爐風(fēng)、煙系統(tǒng)配備兩臺(tái)50%容量的動(dòng)葉可調(diào)式軸流送風(fēng)機(jī)，兩臺(tái)50%容量的單速雙吸離心式引風(fēng)機(jī)，兩臺(tái)三分倉回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器。鍋爐主要設(shè)計(jì)參數(shù)如表1所示，設(shè)計(jì)燃煤如表2所示。

磨煤機(jī)的旋轉(zhuǎn)分離器采用的是動(dòng)態(tài)旋轉(zhuǎn)分離器，旋轉(zhuǎn)分離器既可以提高煤粉細(xì)度和均勻度，降低飛灰含碳量，提高燃燒效率，又可以在線調(diào)整煤粉細(xì)度增加對(duì)煤種的適應(yīng)性，提高分離效率，從而降低機(jī)組煤耗。旋轉(zhuǎn)分離器利用離心力將細(xì)煤粉從粗煤粒中分離出來，從受力情況分析，粒子直徑越大，則所受的離心力相對(duì)于引力來說越大，粒子越易分離出來；分離器轉(zhuǎn)速越高，粒子受到的離心力越大，直徑較小的粒子也能分離出來。它可以有效地減少細(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。旋轉(zhuǎn)分離器確保了煤粉細(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。

表1 鍋爐的主要設(shè)計(jì)參數(shù)

2 分離器特性試驗(yàn)

（1）為了掌握制粉系統(tǒng)動(dòng)態(tài)分離器特性，獲得分離器轉(zhuǎn)速對(duì)煤粉細(xì)度、磨煤電耗等參數(shù)的影響，求得其對(duì)應(yīng)關(guān)系，并為后續(xù)燃燒調(diào)整試驗(yàn)相關(guān)部分提供依據(jù)，選取E磨煤機(jī)進(jìn)行了分離器特性試驗(yàn)。試驗(yàn)時(shí)將磨煤機(jī)出力分別調(diào)整至50t/h、40t/h、30t/h左右，制粉系統(tǒng)通風(fēng)量依照現(xiàn)有風(fēng)煤比曲線控制。分離器轉(zhuǎn)速從300r/min逐步變化至800r/min測量煤粉細(xì)度的變化，試驗(yàn)結(jié)果見表3～5。

（2）結(jié)果表明：1E磨煤機(jī)50t/h出力下，分離器轉(zhuǎn)速分別為700r/min、600r/min、500r/min時(shí)，煤 粉 細(xì) 度 R90分 別 為 14．0%、16．5%、20．9%， 煤粉均勻性指數(shù)分別為 1．1、0．9、0．9，磨煤單耗分別為 8．3kWh/t、8．0kWh/t與 7．6kWh/t， 制 粉 單 耗 分別 為 23．6kWh/t、23．1kWh/t 與 22．8kWh/t；2E 磨煤機(jī)40t/h出力下，分離器轉(zhuǎn)速分別為800r/min、700r/min、650r/min、500r/min、400r/min時(shí)， 煤粉細(xì)度 R90 分 別 為 11．3%、13．2%、14．1%、18．2%、24．4%，煤粉均勻性指數(shù)分別為 1．2、1．1、1．2、0．9、0．8，磨煤單耗分別為 9．7kWh/t、9．6kWh/t、9．5kWh/t、8．7kWh/t與 8．1kWh/t，制粉單耗分別為 25．7kWh/t、25．6kWh/t、25．4kWh/t、24．0kWh/t與 23．7kWh/t；3E磨煤機(jī)30t/h出力下，分離器轉(zhuǎn)速分別為700r/min、650r/min、600r/min、400r/min、300r/min時(shí)， 煤 粉細(xì) 度 R90 分 別 為 13．2%、14．4%、15．0%、18．1%、20．3%， 煤 粉 均 勻 性 指 數(shù) 分 別 為 1．3、1．3、1．4、0．9、0．8，磨煤單耗分別為 10．9kWh/t、11．0kWh/t、11．0kWh/t、9．7kWh/t與 9．3kWh/t，制粉單耗分別為 26．6kWh/t、27．0kWh/t、26．8kWh/t、24．0kWh/t與23．2kWh/t。分離器轉(zhuǎn)速與煤粉細(xì)度R90、磨煤單耗的關(guān)系如圖1、圖2所示。

表2 煤質(zhì)資料

表3 孟津電廠2號(hào)鍋爐E磨出力50t/h分離器特性試驗(yàn)

表4 孟津電廠2號(hào)鍋爐E磨出力40t/h分離器特性試驗(yàn)

圖1 煤粉細(xì)度R90隨分離器轉(zhuǎn)速的變化

在相同磨煤機(jī)出力下，隨分離器轉(zhuǎn)速的提高，煤粉細(xì)度逐漸變細(xì)。在相同分離器轉(zhuǎn)速下，隨磨煤機(jī)出力的提高煤粉細(xì)度變粗，磨煤單耗下降。

圖2 磨煤單耗隨分離器轉(zhuǎn)速的變化

（3）當(dāng)前孟津電廠2號(hào)鍋爐燃煤揮發(fā)分Vdaf在40%左右，根據(jù)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《大容量煤粉鍋爐爐膛選型導(dǎo)則》（DL/T 831-2002），計(jì)算得到經(jīng)濟(jì)煤粉細(xì)度R90約為24%。目前各臺(tái)磨煤機(jī)分離器轉(zhuǎn)速均控制在800r/min左右，且不隨磨煤機(jī)出力進(jìn)行調(diào)整。本次優(yōu)化調(diào)整將綜合煤粉細(xì)度對(duì)灰渣可燃物和制粉單耗的影響，給出不同磨煤機(jī)出力下的分離器轉(zhuǎn)速控制曲線。分離器轉(zhuǎn)速隨煤量的關(guān)系如圖3所示。

表5 孟津電廠2號(hào)鍋爐E磨出力30t/h分離器特性試驗(yàn)

圖3 分離器轉(zhuǎn)速隨煤量的變化曲線

3 結(jié)語

通過以上幾點(diǎn)可以看出，磨煤機(jī)旋轉(zhuǎn)分離器在轉(zhuǎn)速改變的情況下，對(duì)廠用電、爐渣含碳量、磨煤機(jī)震動(dòng)的改善等等都有較大的影響。鍋爐燃燒是一個(gè)動(dòng)態(tài)燃燒的過程，磨煤機(jī)分離器轉(zhuǎn)速的調(diào)整要受鍋爐煤質(zhì)的改變，負(fù)荷、風(fēng)量等變化而做出不同的改變，在保證鍋爐安全穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)燃燒的前提下相應(yīng)調(diào)整到一個(gè)最佳合理的轉(zhuǎn)速。