蔡潔聰，潘國清

（浙江省電力公司電力科學(xué)研究院， 杭州 310014）

發(fā)電技術(shù)

MBF-23 型磨煤機動態(tài)分離器的改造

蔡潔聰，潘國清

（浙江省電力公司電力科學(xué)研究院， 杭州 310014）

針對 MBF-23 型磨煤機煤粉細度調(diào)節(jié)性能差、煤粉顆粒偏粗且均勻性不佳等問題， 對其進行了分離器改造，把原有的靜態(tài)折向門擋板改成動態(tài)分離器。分離器改造前后的對比試驗表明：動態(tài)分離器調(diào)節(jié)性能要優(yōu)于靜態(tài)折向門擋板，提高了煤粉管內(nèi)煤粉的均勻性；獲得相同煤粉細度時，動態(tài)分離器改造后的磨煤單耗要小于改造前； 煤粉細度 R75相同的情況下， 改造后的磨煤機出口煤粉管中150 μm 以上的煤粉顆粒量要少于改造前，有利于減少飛灰中的未燃盡碳量。

磨煤機； 動態(tài)分離器；煤粉細度； 磨煤單耗； 飛灰含碳量

某發(fā)電機組選用 MBF-23 型環(huán)-輥式中速磨煤機，煤粉細度采用靜態(tài)折向門調(diào)節(jié)，自機組投運以來，一直存在煤粉細度調(diào)節(jié)性能差、煤粉顆粒偏粗且均勻性不佳等問題，影響鍋爐經(jīng)濟性。針對上述問題， 對 MBF-23 型磨煤機現(xiàn)有的分離器進行改造。

改造目標是在確保不影響機組穩(wěn)定運行和磨煤機出力的前提下，煤粉細度 R75在 10%～30%范圍內(nèi)可調(diào)， 并能確保磨煤機累計運行 12 000 h 情況下， 煤粉細度 R75低于 20%， 同時煤粉均勻性系數(shù)大于 1.2， 從而有效降低鍋爐飛灰含碳量，提高鍋爐經(jīng)濟性。

考慮到煤粉細度和均勻性系數(shù)與煤種、磨煤機出力、彈簧加載力、磨胎和襯瓦磨損程度、風(fēng)環(huán)間隙等諸多因素有關(guān)，因此在改造前進行基準試驗，改造結(jié)束后進行性能試驗，在上述因素不變的情況下進行分離器改造前后的對比試驗，并評價改造效果。

1 動態(tài)分離器改造情況

機組采用正壓直吹式制粉系統(tǒng)，6臺磨煤機在鍋爐滿負荷時5臺投運，1臺備用。每臺磨煤機出口有4個煤粉管與前墻或后墻 1層4個燃燒器相連接。 排列方式從上至下依次為前墻 C/D/E，后墻 A/B/F。 磨煤機分離器改造將磨煤機出口原有的固定葉片分離器更換為動態(tài)分離器，動態(tài)分離器為動靜組合。

從研磨區(qū)送來的氣粉混合物進入分離器，首先通過靜止百葉窗產(chǎn)生一定的切向速度，大的顆粒由于質(zhì)量較大，直接通過回粉錐返回研磨區(qū)，其余煤粉氣流進入轉(zhuǎn)子部分。通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，使合格煤粉顆粒的離心力和氣流的拽引力平衡，而不合格的顆粒在離心力的作用下返回研磨區(qū)重磨， 旋轉(zhuǎn)分離器的電機轉(zhuǎn)速設(shè)計保證在 73～730 r/min（對應(yīng)的動態(tài)分離器轉(zhuǎn)速調(diào)整范圍為 14～140 r/min）， 煤 粉細 度 R75在 10%～30%范 圍 內(nèi) 可調(diào)。 磨煤機主要參數(shù)見表1。

表1 磨煤機與動態(tài)分離器主要參數(shù)

2 動態(tài)分離器改造前基準試驗

改造前對磨煤機進行了變折向門擋板開度調(diào)整試驗。試驗煤種為大混煤，試驗過程中維持給煤量 50 t/h， 一次風(fēng)量 85 t/h， 進口一次風(fēng)壓 10.8 kPa 以及出口風(fēng)溫 80℃不變，改變折向門擋板開度從 65%～100%， 觀察磨煤機出口煤粉細度、 電耗及其他參數(shù)的變化情況。

由試驗結(jié)果可知， 將折向門開度由 65%調(diào)至100%， 煤 粉 細度 從 R75∶22.24%，R200∶0.72%變 化至 R75∶47.80%，R200∶12.52%， 均 呈 增 大 趨勢，具體變化如圖1所示。折向門擋板開度減小，煤粉變細，煤層厚度有所增加，磨煤機差壓變大，風(fēng)粉回流加劇，磨煤機的電流和功率有所增加，磨煤單耗也隨著折向門開度的減小而增大，見表2。

3 動態(tài)分離器改造后試驗

磨煤機在動態(tài)分離器改造后進行了動態(tài)分離器轉(zhuǎn)速調(diào)整試驗。試驗煤種為大混煤，試驗過程中維持給煤量 50 t/h、 一次風(fēng)量 86 t/h、 進口一次風(fēng)壓 10.8 kPa 以及出口風(fēng)溫 80℃不變， 改變磨煤機動態(tài)分離器轉(zhuǎn)速分別 為 54.6， 59.4， 64.4， 68.7， 72.5 r/min, 觀察磨煤機出口煤粉細度、 電 耗及 其他參數(shù)的變化情況。 動態(tài)分離器轉(zhuǎn)速由 54.6 r/min增 加 至 72.8 r/min 的 過 程 中 ， 煤 粉 細 度 R75， R200都隨著分離器轉(zhuǎn)速升高而減小，線性度較好，如圖2所示。

圖1 折向門擋板開度對煤粉細度的影響

表2 改造前磨煤機試驗數(shù)據(jù)

圖2 動態(tài)分離器轉(zhuǎn)速對煤粉細度的影響

動態(tài)分離器轉(zhuǎn)速提高，煤粉變細，同時磨煤機內(nèi)風(fēng)粉回流加劇，煤層厚度增加，磨煤機進出口一次風(fēng)壓差變大，磨煤機的電流和功率有所增加。在給煤量不變的情況下，磨煤單耗隨著動態(tài)分離器轉(zhuǎn)速的增加而增加。動態(tài)分離器電流相對磨煤機電流小很多，由此產(chǎn)生的單耗只占整個磨煤單耗的很小一部分， 約 2%， 見表3。

表3 改造后磨煤機試驗數(shù)據(jù)

4 動態(tài)分離器改造效果分析

通過動態(tài)分離器改造前后的對比試驗，從改造前后的磨煤單耗、煤粉均勻性、煤粉細度、調(diào)節(jié)性能等方面對改造的效果進行了分析。動態(tài)分離器可在線調(diào)節(jié)，操作便捷度要大大優(yōu)于折向門擋板。同時，動態(tài)分離器煤粉細度的可調(diào)范圍大，也要優(yōu)于折向門擋板。

圖3是動態(tài)分離器改造前后磨煤單耗隨煤粉細度 R75的變化曲線。 雖然動態(tài)分離器會增加部分電耗，但是由圖3可以看出，達到相同的煤粉細度 R75， 動態(tài) 分 離 器 改 造后 的磨 煤 單 耗仍要小于改造前。 例如煤粉細度 R75在 22.2%左右時， 改造后的磨煤單耗為 7.28 kWh/t， 比改造前的磨煤單 耗 6.78 kWh/t 要 小 0.5 kWh/t。 按 機 組 年 運 行300 天， 平均負荷率 75%計算， 動態(tài)分離器改造后的 1 臺磨煤機每年可節(jié)約用電約 17 萬 kWh。

圖3 煤粉細度R75對磨煤單耗的影響

由 圖4， 5 可 知 ， 煤 粉 細 度 R150隨 煤 粉 細 度R75的減小而減小， 均勻性指數(shù) n 隨著煤粉細度R75的減小而增大。 動態(tài)分離器轉(zhuǎn)速越高（折向門開度越小），煤粉越細，均勻性指數(shù)越高，大粒徑煤粉越少。 相同的煤粉細度 R75下， 動態(tài)分離器改 造 后 的 磨 煤 機 出 口 煤 粉 管 取 樣 煤 粉 細 度 R150要小于改造前的煤粉細度 R150， 改造后的煤粉均勻性指數(shù)n也要高于改造前的煤粉均勻性指數(shù)n。 正常運行時， 要求控制煤粉細度 R75<25%， 相比 折 向 門 擋 板 ， 兩 者 達 到 相 同 的 煤 粉 細 度 R75，動態(tài)分離器減小了煤粉中 150 μm 以上大顆粒的數(shù)量。

圖4 煤粉細度R75對煤粉細度R150的影響

圖5 煤粉細度R75對均勻性指數(shù) n 的影響

煤粉細度 R75相同的情況下，動態(tài)分離器改造后的磨煤機出口煤粉管中 150 μm 以上的煤粉顆粒量要少于改造前的量，動態(tài)分離器對大煤粉顆粒的控制要優(yōu)于靜態(tài)折向門擋板，研究表明這對減少飛灰中未燃盡碳量是有幫助的。通過對1臺磨煤機動態(tài)分離器改造前后該機組鍋爐經(jīng)濟的對比分析試驗，結(jié)果顯示，動態(tài)分離器改造后比改造前的飛灰未燃盡碳量減少了 0.41%， 在其他條件不變的情況下， 鍋爐效率可提高 0.1%左右。

同時，通過對磨煤機4根出口煤粉管風(fēng)速及粉量偏差的測量可以看出：磨煤機的各煤粉管流速均勻性偏差在±5%以內(nèi)； 磨煤機出口煤粉管煤粉偏差在±10%以內(nèi)， 見表4。 動態(tài)分離器對磨煤機出口煤粉分布均勻性控制比較理想，有利于爐膛內(nèi)部的平衡燃燒。

表4 磨煤機出口煤粉管均勻性測試結(jié)果%

5 結(jié)論

通過對 MBF-23 型磨煤機動態(tài)分離器改造前后的對比試驗，可以得出如下結(jié)論：

（1）煤粉 細 度 R75， R200都隨 著 動態(tài) 分離器 轉(zhuǎn)速增加而線性減小。給煤 量為 50 t/h，一次風(fēng)量為 86 t/h， 動 態(tài) 分 離 器 轉(zhuǎn) 速 為 54.6 r/min 時 ， 煤粉細 度 R75為 35.52%；動態(tài)分離器轉(zhuǎn) 速達到 72.8 r/min時， 煤粉細度 R75為 17.76%， 動態(tài)分離器轉(zhuǎn)速仍可繼續(xù)提高來獲到更小的煤粉細度。

（2）在相同的煤粉細度 R75下，動態(tài)分離器改造后的磨煤單耗要小于改造前。 例如煤粉細度 R75在 22.2%左右時，改造后的磨煤單耗為 7.28 kWh/t，比改造前要小 0.5 kWh/t。

（3）試驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)， 煤粉細度 R75相同情況下，改造后的磨煤機出口煤粉管中 150 μm 以上的煤粉顆粒量要少于改造前，動態(tài)分離器對大煤粉顆粒的控制要優(yōu)于靜態(tài)折向門，可減少飛灰中的未燃盡碳量。

（4）磨煤機出口煤粉管均勻性測試結(jié)果表明：使用動態(tài)分離器的磨煤機各煤粉管流速均勻性偏差可控制在±5%以內(nèi)、 粉量偏差可控制在±10%以內(nèi)。

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（本文編輯：陸 瑩）

Retrofit for Dynam ic Separator of MBF-23 Coal Pulverizer

CAIJie-cong， PAN Guo-qing
（Z（P）EPC Electric Power Research Institute， Hangzhou 310014， China）

In view of poor performance of fineness adjustment of MBF-23 pulverizer and coarse pulverized coal， the separator is retrofitted by replacing baffle of deflector with dynamic separator.The comparative experiment of the separator before and after the retrofit shows that the adjustment performance of dynamic separator is superior to thatof baffle of deflector， and uniformity of dust coal is improved.In case of the same coal fineness， unit consumption for pulverization after retrofit is less than that before retrofit.At the same pulverized coal fineness R75， pulverized coal particles above 150 μm at outlet of dust coal pipe after retrofit are less than thatbefore retrofit， which helps reduce unburned carbon in flying ash.

coal pulverizer； dynamic separator； pulverized coal fineness； unit consumption for pulverization；carbon content in flying ash

TK223.5+28

： B

： 1007-1881（2012）11-0027-04

2012-02-27

蔡潔聰（1983-）， 男， 浙江紹興人， 碩士， 工程師，主要從事太陽能熱電聯(lián)用、鍋爐性能優(yōu)化及試驗研究工作。