HP983磨煤機(jī)動(dòng)態(tài)分離器改造效果分析

馮彥榮

摘 ?要：廣東粵電集團(tuán)有限公司沙角C電廠（下面簡(jiǎn)稱“沙角C電廠”）鍋爐煤粉細(xì)度偏差較大，飛灰含碳量偏高，磨煤機(jī)在運(yùn)行中存在各煤粉支管粉量分配不均、煤粉細(xì)度調(diào)節(jié)性能差、均勻性不佳等問題，因此對(duì)磨煤機(jī)進(jìn)行動(dòng)態(tài)分離器改造具有必要性。該電廠將HP983磨煤機(jī)靜態(tài)分離器改造為第三代動(dòng)態(tài)旋轉(zhuǎn)分離器后，擴(kuò)寬了煤粉細(xì)度調(diào)整范圍，煤粉分配均勻性得到明顯改善，實(shí)現(xiàn)了良好的經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：HP983磨煤機(jī);動(dòng)態(tài)分離器;煤粉細(xì)度;改造;效果分析

中圖分類號(hào)：TK223.25 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ?文章編號(hào)：1006-8937（2015）02-0085-02

隨著國(guó)家環(huán)保部對(duì)電廠環(huán)保的要求越來越高，許多機(jī)組都在采用低NOx排放技術(shù)。

為了降低NOx，同時(shí)又不使飛灰可燃物超標(biāo)，可以將進(jìn)入爐膛燃燒的煤粉調(diào)細(xì)，使燃燒更充分。為此，對(duì)磨煤機(jī)進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)，采用動(dòng)態(tài)分離器技術(shù)是較好的選擇。

1 ?沙角C電廠磨煤機(jī)的應(yīng)用現(xiàn)狀

沙角C電廠制粉系統(tǒng)磨煤機(jī)是HP983型磨煤機(jī)。每臺(tái)爐裝有6臺(tái)這樣的磨煤機(jī)，機(jī)組在660 MW額定負(fù)荷運(yùn)行時(shí)需要5臺(tái)磨投運(yùn)，1臺(tái)備用。其采用鼠籠異步電機(jī)驅(qū)動(dòng)，通過立式傘形齒輪減速機(jī)傳遞磨盤力矩，減速機(jī)同時(shí)承受因上部重量和碾磨加載力所造成的水平與垂直負(fù)荷。

磨煤機(jī)目前存在的問題有：煤粉品質(zhì)低（煤粉細(xì)度和均勻性較差）;磨煤機(jī)最大出力不足，即使通過調(diào)整原有的靜態(tài)分離器在滿足了一定的出力時(shí)，煤粉的細(xì)度和均勻性也較差，飛灰可燃物時(shí)有超標(biāo);在進(jìn)行低氮燃燒改造后，飛灰可燃物時(shí)超標(biāo)次數(shù)明顯增加。

2 ?HP983磨煤機(jī)動(dòng)態(tài)分離器改造

為了解決磨煤機(jī)存在的問題，沙角C電廠3號(hào)機(jī)組2013年初大修期間完成對(duì)3D、3E磨煤機(jī)進(jìn)行了動(dòng)態(tài)分離器的改造，采用第三代動(dòng)態(tài)旋轉(zhuǎn)分離器，其比單轉(zhuǎn)子式結(jié)構(gòu)多60片進(jìn)口的靜葉片，可提高均勻性系數(shù)。磨煤機(jī)動(dòng)態(tài)分離器具有篩選煤粉細(xì)度低，篩選效率高的特點(diǎn)，可以降低煤粉在磨煤機(jī)內(nèi)的循環(huán)倍率，提高磨煤機(jī)出力，為鍋爐提供合適的煤粉，將現(xiàn)有的靜態(tài)分離器改造為可在線調(diào)節(jié)的動(dòng)態(tài)分離器是解決磨煤機(jī)目前存在問題的有效方案。

HP983磨煤機(jī)配套的動(dòng)態(tài)分離器裝置主要包括以下幾個(gè)部分：軸承和驅(qū)動(dòng)裝置、變頻電機(jī)和蝸輪蝸桿減速器、V帶、變頻器、轉(zhuǎn)子裝置。其性能見表1。

HP983磨煤機(jī)加裝的動(dòng)態(tài)分離器工作原理如圖1所示。

HP983磨煤機(jī)的主要功能是將直徑≤38 mm的原煤研磨成0.075 mm左右的煤粉，直接進(jìn)入鍋爐燃燒。熱一次風(fēng)從磨碗下部的側(cè)部進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入，并沿磨碗轂向上穿過磨碗邊緣的葉輪裝置，旋轉(zhuǎn)的葉輪裝置使熱風(fēng)均勻分布在磨碗邊緣，提高了風(fēng)速;煤粉和熱風(fēng)混合后，熱風(fēng)攜帶著煤粉沖擊固定在分離器體上的固定折向板。

干燥的小顆粒煤粉被熱風(fēng)攜帶沿著折向板上升至分離器，而大顆粒煤粉回落到磨碗重新碾磨，分離器下部的固定折向板使磨煤機(jī)內(nèi)煤粉在碾磨區(qū)域進(jìn)行了初級(jí)分離。

熱風(fēng)攜帶煤粉上升，經(jīng)過分離器體，然后進(jìn)入旋轉(zhuǎn)的葉片式轉(zhuǎn)子，在轉(zhuǎn)子外沿，熱風(fēng)和煤粉流互相作用，轉(zhuǎn)子使較粗的煤粉返回磨碗進(jìn)一步碾磨，而較細(xì)的煤粉則可以經(jīng)過轉(zhuǎn)子直接排出，進(jìn)入爐膛燃燒。通過變頻器可改變電機(jī)轉(zhuǎn)速，從而改變動(dòng)態(tài)分離器轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，通過改變轉(zhuǎn)速可以改變煤粉的細(xì)度。

由于動(dòng)態(tài)分離器使得磨內(nèi)循環(huán)負(fù)荷比靜態(tài)分離器的循環(huán)負(fù)荷小，因而能提高磨的出力，這是因?yàn)閯?dòng)態(tài)分離器分離效率高所致，也就是因?yàn)楸苊饬思?xì)煤粉（粒度小于200目）不必要的循環(huán)碾磨次數(shù)，因而合格的煤粉就可以加快排出，進(jìn)入爐膛燃燒。因此，在煤質(zhì)相同時(shí)，在相同的煤粉細(xì)度要求下，使用動(dòng)態(tài)分離器可以提高磨的出力;或者在相同的出力要求下，使用動(dòng)態(tài)分離器可以提高磨的煤粉細(xì)度。

3 ?磨煤機(jī)動(dòng)態(tài)分離器特性分析

動(dòng)態(tài)分離器特性曲線如圖2（a）、（b）、（c）所示（3E磨煤機(jī)32.4 t/h出力）。

與靜態(tài)分離器比較，動(dòng)態(tài)分離器的煤粉均勻性指數(shù)n明顯高于靜態(tài)分離器;當(dāng)動(dòng)態(tài)分離器輸出>70%，可以使煤粉細(xì)度R200、R90、R75均優(yōu)于靜態(tài)分離器，而單從>0.2 mm的粗顆粒煤粉R200看，動(dòng)態(tài)分離器輸出達(dá)到55%，即可使R200優(yōu)于靜態(tài)分離器，但此時(shí)R75和R90還不如靜態(tài)分離器。

為了保證燃燒效率，應(yīng)該使R200趨近于0，從試驗(yàn)結(jié)果看，對(duì)于試驗(yàn)的平2煤，建議50.6%給煤率下的動(dòng)態(tài)分離器輸出

≥70%，此時(shí)煤粉細(xì)度R75≤15%、R90≤8%、R200≈0、n≥1.35、磨碗差壓不超過1.2 kPa、磨煤機(jī)功率不超過400 kW。

當(dāng)繼續(xù)降低給煤率至35.9%（24.1 t/h出力，風(fēng)量77.9%），動(dòng)態(tài)分離器輸出80%時(shí)，煤粉細(xì)度R75為8.9%，R90為4.5%，R200基本為0，n為1.38，顯示動(dòng)態(tài)分離器較好的調(diào)節(jié)特性。

當(dāng)動(dòng)態(tài)分離器因故障停運(yùn)時(shí)，動(dòng)態(tài)分離器仍有一定的分離能力，此時(shí)的煤粉細(xì)度R200達(dá)到30%左右，R75則達(dá)到50%左右，均勻性指數(shù)接近1.0。

4 ?結(jié) ?語

磨動(dòng)態(tài)分離器具有良好的煤粉細(xì)度調(diào)節(jié)性能，煤粉細(xì)度和煤粉均勻性指數(shù)n均達(dá)到設(shè)計(jì)要求，即煤粉均勻性指數(shù)n≥1.2，煤粉細(xì)度R90=2.4～32%。磨煤機(jī)動(dòng)態(tài)分離器改造具有良好的經(jīng)濟(jì)性;當(dāng)機(jī)組進(jìn)行低氮燃燒改造時(shí)，很有必要考慮同時(shí)實(shí)施動(dòng)態(tài)分離器改造。

參考文獻(xiàn)：

[1] 李曉堅(jiān)，韋丹.HP中速磨煤機(jī)旋轉(zhuǎn)分離器改造分析[J].江蘇電機(jī)工程，2013，（3）.