摘要：因煤炭市場(chǎng)變化影響，為節(jié)約發(fā)電成本，需要燃用偏離設(shè)計(jì)煤值較遠(yuǎn)的劣質(zhì)無煙煤，原軸向式分離器已不能滿足煤粉細(xì)度要求，為此進(jìn)行旋轉(zhuǎn)動(dòng)態(tài)分離器的技術(shù)改造。試驗(yàn)及運(yùn)行結(jié)果表明，改造效果良好，達(dá)到了預(yù)期目的。

關(guān)鍵詞：劣質(zhì)無煙煤；旋轉(zhuǎn)式分離器；動(dòng)態(tài)分離；電機(jī)轉(zhuǎn)速；煤粉細(xì)度；磨煤機(jī) 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TK223 文章編號(hào)：1009-2374（2015）30-0032-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.30.016

某電廠2×310MW機(jī)組配置W火焰鍋爐，設(shè)計(jì)煤種為貧瘦煤，采用正壓直吹式制粉系統(tǒng)，配備4臺(tái)BBD3854雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機(jī)。受電力改革及煤炭市場(chǎng)化影響，投產(chǎn)至今入爐煤種均偏離設(shè)計(jì)值，煤種復(fù)雜，煤質(zhì)較差且變化幅度大，造成超負(fù)荷運(yùn)行時(shí)制粉系統(tǒng)經(jīng)常滿出力運(yùn)行，煤粉細(xì)度偏粗R90=15%～20%甚至更高，燃燼困難，導(dǎo)致飛灰可燃物偏高、影響機(jī)組的經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定運(yùn)行。

在供煤緊張的形勢(shì)，鍋爐需要部分燃用當(dāng)?shù)孛旱V的無煙煤。該礦區(qū)無煙煤Vdaf=4.0%～5.11%，Aar=26.51%～33.5%，Qnet，ar=19040kJ/kg，哈氏可磨度68，著火、燃燼性能大大低于設(shè)計(jì)煤質(zhì)，為極難著火和燃燼的無煙煤。全部或摻燒該煤種，鍋爐的經(jīng)濟(jì)性和運(yùn)行穩(wěn)定性必將受到嚴(yán)重的威脅。進(jìn)行制粉系統(tǒng)改造，提高煤粉細(xì)度可以提高鍋爐燃燒穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性。

1 運(yùn)行現(xiàn)狀及改造思路

無煙煤的經(jīng)濟(jì)煤粉細(xì)度的推薦公式為R90=0.5nVdaf，若鍋爐在摻燒50%該礦無煙煤（Vdaf=4.0%～5.11%），入爐混煤的平均干燥無灰基揮發(fā)份為Vdaf=10%，在此情況下，要實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)燃燒，煤粉細(xì)度必須控制在5.5%～6%以內(nèi)（按《大型煤粉燃燒鍋爐爐膛選型導(dǎo)則》規(guī)定，旋轉(zhuǎn)分離器n=1.2，離心式分離器n=1.1），而要達(dá)到該煤粉細(xì)度需要對(duì)磨煤機(jī)分離器進(jìn)行大的改造。

每爐配4臺(tái)BBD3854型雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機(jī)，根據(jù)近幾年的運(yùn)行情況和試驗(yàn)結(jié)果，在燃用目前的煤質(zhì)下，磨煤機(jī)容量偏小，出力不能滿足要求。為此進(jìn)行了該切向擋板為軸向擋板，增加分離器容積和改回粉管的技術(shù)改造，并進(jìn)行了相關(guān)的制粉系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)行調(diào)整，試驗(yàn)表明：改后煤粉細(xì)度只能達(dá)到R90=10%水平。如果煤粉細(xì)度要進(jìn)一步提高，達(dá)到R90=5%，必須采取進(jìn)一步的改造措施。旋轉(zhuǎn)分離器是通過轉(zhuǎn)子帶動(dòng)氣流旋轉(zhuǎn)利用離心分離作用和撞擊分離作用的煤粉分離設(shè)備。從磨煤機(jī)出來的風(fēng)粉混合物經(jīng)過轉(zhuǎn)子，在轉(zhuǎn)子的帶動(dòng)下做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，較粗的煤粉在離心力和葉片撞擊作用下被分離出來，其余合格的煤粉隨氣流帶出。靜態(tài)擋板式分離器風(fēng)粉速度較低，產(chǎn)生的離心加速度小，而旋轉(zhuǎn)式分離器依靠轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)風(fēng)粉混合物氣流旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生的離心加速度較大，具有較強(qiáng)的離心分離能力，所以相同尺寸的旋轉(zhuǎn)分離器效率較軸向式粗粉分離器效率高。

采用軸向式分離器，如要滿足R90=5%，需要的分離器尺寸較旋轉(zhuǎn)分離器大很多，顯然現(xiàn)場(chǎng)條件受到限制，且旋轉(zhuǎn)式分離器可以控制轉(zhuǎn)速，具有大范圍調(diào)節(jié)煤粉細(xì)度功能，煤粉細(xì)度可以根據(jù)煤質(zhì)的變化而進(jìn)行調(diào)整，分離效率高、煤粉均勻性好。因此，采用動(dòng)態(tài)分離技術(shù)對(duì)原軸向式粗粉分離器進(jìn)行了改造具有明顯的優(yōu)勢(shì)。利用機(jī)組大修，對(duì)鍋爐分離器實(shí)施了改造。分離器改造投運(yùn)后至今，分離器運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，控制調(diào)整可靠，改造達(dá)到了預(yù)期效果，也為旋轉(zhuǎn)分離器在該公司的推廣應(yīng)用積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

2 旋轉(zhuǎn)式分離器技術(shù)特點(diǎn)及參數(shù)

旋轉(zhuǎn)分離器由分離器筒體、葉輪轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)子軸承座、回粉管、進(jìn)出口管、傳動(dòng)電機(jī)及其控制設(shè)備組合而成。具體結(jié)構(gòu)如圖1：

旋轉(zhuǎn)式分離器的主要部件為帶多個(gè)葉片的轉(zhuǎn)子，電機(jī)通過一個(gè)減速器帶動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，采用變頻電機(jī)，可以長(zhǎng)期在低頻下工作。轉(zhuǎn)速采用變頻器調(diào)節(jié)，可以在0～50Hz范圍內(nèi)無級(jí)調(diào)節(jié)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速可在0～147rpm無級(jí)調(diào)節(jié)，分離器口煤粉細(xì)度可以在3%～15%范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。分離器轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速控制可以采用DCS或操作盤操作。除變頻器具有過壓過流欠壓等多項(xiàng)保護(hù)功能外，在電氣回路中還對(duì)軸承溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)、報(bào)警和保護(hù)。旋轉(zhuǎn)分離器相關(guān)參數(shù)如下：

3 分離器調(diào)試試驗(yàn)結(jié)果

試驗(yàn)是在磨入口容量風(fēng)壓為8.0kPa，6只燃燒器全部投入時(shí)進(jìn)行，進(jìn)行了三個(gè)工況測(cè)試，結(jié)果如表2所示，分離器電機(jī)轉(zhuǎn)速與煤粉細(xì)度R90、磨煤機(jī)最大出力的關(guān)系如圖2和圖3所示。

4 結(jié)語

（1）分離器電機(jī)轉(zhuǎn)速在400～800r/min時(shí)，煤粉細(xì)度R90調(diào)節(jié)范圍為1.88%～13.96%。在磨煤機(jī)正常運(yùn)行方式下，分離器電機(jī)轉(zhuǎn)速為550r/min左右時(shí)，煤粉細(xì)度R90即可達(dá)到10%的要求；分離器電機(jī)轉(zhuǎn)速為700r/min左右時(shí)，煤粉細(xì)度R90即可達(dá)到5%的要求。煤粉細(xì)度調(diào)整特性好，并達(dá)到了設(shè)計(jì)要求；（2）煤粉均勻性指數(shù)在1.25～1.32，比軸向式粗粉分離器煤粉均勻性指數(shù)0.9～1.1有很大提高；（3）分離器轉(zhuǎn)子最高轉(zhuǎn)速僅147r/min，正常運(yùn)行時(shí)更低（小于100r/min），有利于分離器葉片磨損的減緩；（4）旋轉(zhuǎn)分離器設(shè)備通過長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，轉(zhuǎn)動(dòng)部分運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，無漏粉、漏油等缺陷，設(shè)備日常維護(hù)、檢修工作量小。

作者簡(jiǎn)介：劉勇軍（1974-），男，大唐華銀株洲發(fā)電有限公司鍋爐專工，高級(jí)技師，研究方向：電站鍋爐技術(shù)管理及檢修。

（責(zé)任編輯：周 瓊）