淺談中速磨煤機(jī)動(dòng)態(tài)分離器的使用和分析

曾一杰 趙倫楷

摘 要：本文通過(guò)對(duì)內(nèi)蒙古某發(fā)電廠鍋爐的磨煤機(jī)使用的動(dòng)態(tài)分離器進(jìn)行介紹和分析;指出動(dòng)態(tài)分離器在生產(chǎn)中對(duì)煤粉細(xì)度的控制靈活的優(yōu)點(diǎn)，能根據(jù)煤種的變化作為燃燒調(diào)整的一種手段進(jìn)行淺析。并對(duì)不足之處提出改造策略，根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，提出了一些合理的解決措施。

關(guān)鍵詞：鍋爐;磨煤機(jī);動(dòng)態(tài)分離器

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.18.135

1 電廠簡(jiǎn)介

內(nèi)蒙古某電廠為2×350MW超臨界機(jī)組，采用的是上海鍋爐廠有限公司制造，鍋爐采用中速磨煤機(jī)冷一次風(fēng)機(jī)正壓直吹式制粉系統(tǒng)，每臺(tái)爐配5臺(tái)長(zhǎng)春發(fā)電設(shè)備總廠設(shè)計(jì)、制造的“天光”牌MPS180HP-Ⅱ型系列中速磨煤機(jī)。磨煤機(jī)采用液壓變加載，每臺(tái)磨煤機(jī)設(shè)置一臺(tái)液壓加載泵，加載裝置根據(jù)煤量的變化改變磨輥的加載力。分離器為動(dòng)態(tài)分離器，安裝在中架體上并成為磨煤機(jī)的一部分。

2 帶動(dòng)態(tài)分離器磨煤機(jī)的工作原理

原煤落入磨碗上后，在離心力的作用下沿徑向朝外移動(dòng)，在磨碗上形成一層煤層，煤層在可繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的磨輥裝置下通過(guò)。這時(shí)，彈簧加載裝置產(chǎn)生的碾磨力通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)的磨輥施加在煤上。煤在磨碗襯板與磨輥之間被碾磨成粉。作徑向和周向移動(dòng)的煤攜帶著被破碎的煤粉通過(guò)磨碗邊緣進(jìn)入輸送介質(zhì)通道。氣流攜帶著煤粉沖擊固定在分離器體上的固定折向板，進(jìn)行第一級(jí)分離，顆粒小且干燥的煤粉仍逗留在氣流中并被攜帶沿著折向板上升至分離器，大顆粒煤粉則回落至磨碗被進(jìn)一步碾磨。煤粉和氣流繼續(xù)上升，通過(guò)分離器體進(jìn)入旋轉(zhuǎn)的葉片式轉(zhuǎn)子處進(jìn)行第二級(jí)分離，在轉(zhuǎn)子外沿處，氣流和煤流相互作用，轉(zhuǎn)子會(huì)阻止較大顆粒通過(guò)，使較大顆粒直接返回磨碗碾磨區(qū)域進(jìn)一步碾磨，而細(xì)度合格的煤粉則可以通過(guò)轉(zhuǎn)子排出磨煤機(jī)。通過(guò)變頻器和變頻電機(jī)可以在線(xiàn)改變轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，通過(guò)改變轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速可以調(diào)整煤粉的細(xì)度。

3 動(dòng)態(tài)分離器的優(yōu)點(diǎn)

（1）節(jié)能減排。在鍋爐制粉系統(tǒng)中，配備靜態(tài)分離器的磨煤機(jī)存在著煤種適應(yīng)能力差、分離效率低、煤粉細(xì)度較粗和均勻性差等缺點(diǎn)，影響了鍋爐的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和脫硝基建投資。而動(dòng)態(tài)分離器具有煤種適應(yīng)能力強(qiáng)，可以在線(xiàn)調(diào)節(jié)，煤粉細(xì)度較細(xì)而且均勻性好等優(yōu)點(diǎn)。采用動(dòng)態(tài)分離器替代磨煤機(jī)的靜態(tài)分離器已成為減排背景下的必然趨勢(shì)，它可改善鍋爐燃燒，協(xié)助低氮燃燒器更有效的實(shí)現(xiàn)NOx低排放，降低飛灰含碳量，降低脫硝系統(tǒng)改造成本。

（2）提高磨煤機(jī)效率。1）分離效率高：動(dòng)態(tài)分離器可最大限度的篩分出合格細(xì)粉，降低回粉中細(xì)粉含量，提高磨煤機(jī)的分離出力。回粉減少后，磨盤(pán)上細(xì)粉含量降低，提高了磨煤機(jī)對(duì)原煤的碾磨效率。2）煤粉細(xì)度調(diào)節(jié)能力高：煤粉細(xì)度R90調(diào)節(jié)范圍可以達(dá)到10%～25%，實(shí)現(xiàn)了在線(xiàn)調(diào)節(jié)。3）煤粉均勻性指數(shù)高：煤粉均勻性指數(shù)達(dá)到1.2以上。4）磨煤電耗低：煤粉篩分效的提高和磨盤(pán)細(xì)粉含量的降低，提高了磨煤機(jī)的碾磨效率和出力，從而降低磨煤電耗1kW/t以上。5）通風(fēng)電耗低：動(dòng)態(tài)分離器通過(guò)優(yōu)化氣流速度，減少磨內(nèi)紊流和煤粉的內(nèi)循環(huán)倍率，從而降低了通風(fēng)阻力和通風(fēng)電耗。

4 使用分析

在生產(chǎn)中，電廠運(yùn)行值班員根據(jù)磨煤機(jī)煤粉細(xì)度要求，調(diào)節(jié)磨煤機(jī)動(dòng)態(tài)分離器的轉(zhuǎn)速到合適值。煤粉細(xì)度由鍋爐穩(wěn)燃效果、鍋爐機(jī)械不完全燃燒損失、制粉能耗及煤種揮發(fā)份來(lái)確定。所以，應(yīng)根據(jù)燃燒煤種、鍋爐燃燒情況、飛灰含碳量、爐底渣含碳量、磨煤機(jī)電流、動(dòng)態(tài)分離器電流、制粉系統(tǒng)著火的因素綜合考慮，來(lái)確定動(dòng)態(tài)分離器轉(zhuǎn)速。當(dāng)然，優(yōu)先考慮的則是鍋爐燃燒穩(wěn)定情況

在使用中，通過(guò)調(diào)整動(dòng)態(tài)分離器轉(zhuǎn)速，來(lái)控制磨煤機(jī)出口煤粉粗細(xì)度，從而控制磨煤機(jī)內(nèi)部存粉的程度，可以間接控制和防止磨煤機(jī)滿(mǎn)煤的故障發(fā)生，保證機(jī)組的安全運(yùn)行。

同時(shí)還可以通過(guò)轉(zhuǎn)速來(lái)控制磨煤機(jī)出口溫度，減小了冷風(fēng)風(fēng)量，降低一次風(fēng)機(jī)的電耗，降低鍋爐轉(zhuǎn)機(jī)的廠用電率。同時(shí)減少冷風(fēng)的比例，也間接的增加了鍋爐總風(fēng)量的吸熱量，降低鍋爐的排煙溫度，提高鍋爐的燃燒效率。

5 存在不足

（1）動(dòng)態(tài)分離器所驅(qū)動(dòng)的變頻器異常跳閘。在實(shí)際生產(chǎn)中，多次發(fā)生了動(dòng)態(tài)分離器運(yùn)行中跳閘的事故，雖然尚能維持磨煤機(jī)運(yùn)行，但是由于磨煤機(jī)內(nèi)部的煤粉細(xì)度突然變化，導(dǎo)致鍋爐爐內(nèi)燃燒出現(xiàn)很大的擾動(dòng)。由于分離器轉(zhuǎn)速減低磨煤機(jī)出粉量瞬間增多，導(dǎo)致磨煤機(jī)內(nèi)部煤層厚度降低，出現(xiàn)磨煤機(jī)振動(dòng)、出口煤粉溫度升高等異常現(xiàn)象。該現(xiàn)象經(jīng)繼保和熱控專(zhuān)業(yè)檢查后未發(fā)現(xiàn)因?yàn)樵蛘叨俗铀蓜?dòng)的現(xiàn)象，但是經(jīng)清理積灰后異常跳閘現(xiàn)象消除。對(duì)此，增加定期對(duì)其動(dòng)態(tài)分離器的變頻器控制柜清灰工作，此后該現(xiàn)象未在發(fā)生。

（2）動(dòng)態(tài)分離器上、下軸承溫度高。由于動(dòng)態(tài)分離器由上、下軸承支撐維持其固定旋轉(zhuǎn)，運(yùn)行在易磨損、溫度較高的環(huán)境中，導(dǎo)致在實(shí)際生產(chǎn)中，還出現(xiàn)了因?yàn)樯稀⑾螺S承溫度居高不下，及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)加油脂仍無(wú)法消除，且該系統(tǒng)附帶定期補(bǔ)加油脂的系統(tǒng)。在設(shè)計(jì)之初，出于保護(hù)設(shè)備的角度考慮，上、下軸承均有溫度高保護(hù)停運(yùn)動(dòng)態(tài)分離器，而磨煤機(jī)也設(shè)計(jì)了動(dòng)態(tài)分離器停運(yùn)600s后磨煤機(jī)保護(hù)跳閘的保護(hù)。在實(shí)際中，出現(xiàn)該現(xiàn)象只能暫時(shí)退出該保護(hù)，停運(yùn)動(dòng)態(tài)分離器的情況下維持磨煤機(jī)運(yùn)行。

且動(dòng)態(tài)分離器上、下軸承溫度高的現(xiàn)象在環(huán)境溫度高時(shí)最明顯，夏季尤為突出最高時(shí)能達(dá)90℃，在磨煤機(jī)大修期間對(duì)該部位進(jìn)行解體檢查未發(fā)現(xiàn)軸承損壞。推測(cè)導(dǎo)致上、下軸承溫度高的原因?yàn)槠涔ぷ鳝h(huán)境在溫度較高的情況，當(dāng)外界環(huán)境溫度也高時(shí)，導(dǎo)致熱量無(wú)法散出。

對(duì)此，檢修專(zhuān)業(yè)除了治理制粉系統(tǒng)風(fēng)道漏風(fēng)，加強(qiáng)鍋爐廠房的通風(fēng)流通;運(yùn)行人員在保證磨煤機(jī)參數(shù)正常和鍋爐燃燒穩(wěn)定的前提下，適當(dāng)減低磨煤機(jī)出口煤粉溫度。以降低動(dòng)態(tài)分離器工作環(huán)境溫度。通過(guò)采取上述措施后，動(dòng)態(tài)分離器上、下軸承高的現(xiàn)象得到一定緩解。

6 總結(jié)

綜上所述，從節(jié)能減排和降耗考慮，動(dòng)態(tài)分離器比靜態(tài)分離器都有很大的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)。但是由于動(dòng)態(tài)分離器使用率不高，導(dǎo)致在實(shí)際生產(chǎn)中存在不足，還需要繼續(xù)優(yōu)化。但是按照國(guó)家可持續(xù)發(fā)展需要和生態(tài)建設(shè)要求，在未來(lái)磨煤機(jī)分離器的發(fā)展趨勢(shì)，可以確定是仍以動(dòng)態(tài)分離器為主。

參考文獻(xiàn)：

[1]黃輝，羅俊俊，向暉，陳旭光，程劍豐，陳濤.動(dòng)態(tài)分離器中速磨煤機(jī)出粉細(xì)度優(yōu)化調(diào)整[J].湖北電力，2018，42（04）：36-39.

作者簡(jiǎn)介：曾一杰（1986-），男，四川資中人，工程碩士，工程師，從事電廠運(yùn)行與管理工作。