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        制粉系統(tǒng)動(dòng)態(tài)分離器改造及分析

        2016-05-14 14:42:31唐偉
        科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2016年6期
        關(guān)鍵詞:結(jié)構(gòu)優(yōu)化

        唐偉

        摘 要: 針對(duì)儀征化纖熱電生產(chǎn)中心動(dòng)態(tài)旋轉(zhuǎn)式粗粉分離器存在的缺點(diǎn),對(duì)原粗粉分離器結(jié)構(gòu)和參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化改造。對(duì)改造前、后的粗粉分離器性能進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)和分析。結(jié)果表明:改造后的動(dòng)態(tài)分離器提高了分離效率和煤粉均勻性,改善了鍋爐燃燒狀況。

        關(guān)鍵詞:中儲(chǔ)式制粉系統(tǒng);動(dòng)態(tài)分離器;結(jié)構(gòu)優(yōu)化

        1 概述

        儀征化纖熱電生產(chǎn)中心#1爐甲乙側(cè)兩臺(tái)動(dòng)態(tài)分離器于2012年安裝完成,投運(yùn)后未能達(dá)到預(yù)期效果,其主要表現(xiàn)為制粉系統(tǒng)出力低以及出粉細(xì)度調(diào)節(jié)性較差等情況。2013年期間,對(duì)這兩臺(tái)分離器進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn)、論證,并進(jìn)行了初步優(yōu)化,但結(jié)果并不理想。2013年7月下旬,對(duì)甲側(cè)動(dòng)態(tài)粗粉分離器進(jìn)行了部分改動(dòng),在動(dòng)靜葉之間增加一擋板。并在8月中旬又將回粉錐的間隙調(diào)小,但回粉量大的情況還是沒(méi)有得到根本改善。之后,根據(jù)長(zhǎng)期的試驗(yàn)、調(diào)整及數(shù)據(jù)分析,找到了造成動(dòng)態(tài)分離器回粉率高、出力不理想的根本原因,即靜葉片分離作用過(guò)強(qiáng),而動(dòng)葉輪分離器作用相對(duì)較弱。最后,根據(jù)試驗(yàn)和三維模擬的結(jié)果及分析,提出以下的改造方案并實(shí)施。

        2 具體整改措施

        (1)增大動(dòng)葉輪的尺寸。包括直徑和高度。目的是增強(qiáng)動(dòng)葉輪的分離作用,同時(shí)可使動(dòng)葉輪轉(zhuǎn)速與出粉細(xì)度有明顯的線(xiàn)性關(guān)系。(2)安裝導(dǎo)流板。對(duì)煤粉起到均流作用。可減少小顆?;胤勐剩瑫r(shí)提高大顆粒回粉率,從而提高回粉的準(zhǔn)確性。(3)去除徑向葉片。削弱靜葉片的分離作用,相對(duì)進(jìn)一步加強(qiáng)動(dòng)葉的分離器作用。

        3 調(diào)試數(shù)據(jù)分析

        2014年9月10日~2014年9月15日,對(duì)#1爐甲側(cè)制粉系統(tǒng)進(jìn)行了調(diào)試。從出粉細(xì)度及可調(diào)性、出粉均勻性指數(shù)、制粉出力等多方面的數(shù)據(jù)進(jìn)行了試驗(yàn),并得到了全面的定性和定量的數(shù)據(jù)結(jié)果。由此,可對(duì)甲側(cè)動(dòng)態(tài)粗粉分離器改造的具體效果進(jìn)行以下判定。

        3.1 細(xì)度調(diào)節(jié)性的改善(圖2)

        可見(jiàn),本次改造后,主要由于動(dòng)葉輪尺寸增加,導(dǎo)致顆粒受到的離心力增加。出粉細(xì)度的調(diào)節(jié)性能明顯增強(qiáng)且線(xiàn)性關(guān)系明顯。這樣的好處包括:(1)對(duì)于不同煤種,能夠方便的通過(guò)細(xì)度調(diào)節(jié),使出粉細(xì)度始終在經(jīng)濟(jì)情況下運(yùn)行;(2)由于出粉細(xì)度調(diào)節(jié)范圍更廣,尤其是可以調(diào)到很細(xì)的這種特點(diǎn),可以完全適應(yīng)低氮燃燒器改造后的需求。當(dāng)然,更低的細(xì)度R90是以損失部分出力為代價(jià)的。鑒于目前#1爐的運(yùn)行情況,建議排粉機(jī)電流保持在16.5~17A,分離器轉(zhuǎn)速維持在20-30rpm的運(yùn)行方式,此時(shí)對(duì)應(yīng)的出粉細(xì)度R90=25.2-23.2%,均勻性指數(shù)n≥1.2。下述的出力試驗(yàn)也是在該工況下進(jìn)行的。

        3.2 出力的提高

        3.2.1 出力試驗(yàn)

        2014年9月15日進(jìn)行了如下試驗(yàn):將#1爐負(fù)荷穩(wěn)定在220t/h(以下粉位為甲乙兩側(cè)平均值)

        (1)從上午9:55到下午13:15這段時(shí)間(200分鐘),甲側(cè)乙側(cè)同時(shí)運(yùn)行,觀察#1爐粉倉(cāng)的粉位變化,從3.8m漲到4.3m;(2)從下午13:15到下午15:10這段時(shí)間(115分鐘),只運(yùn)行甲側(cè),觀察#1爐粉倉(cāng)的粉位變化,從4.3m降到3.3m;(3)從下午17:30到下午19:30這段時(shí)間(120分鐘),只運(yùn)行乙側(cè),觀察#1爐粉倉(cāng)的粉位變化,從4m降到2.9m;從上述的數(shù)量關(guān)系可以列出含三個(gè)未知數(shù)的方程組:

        式中:x-單位時(shí)間內(nèi)甲側(cè)磨煤機(jī)的出力換算成粉位的變化,單位m/min;y-單位時(shí)間內(nèi)乙側(cè)磨煤機(jī)的出力換算成粉位的變化,單位m/min;z-單位時(shí)間內(nèi)220t/h負(fù)荷下,對(duì)于的煤粉消耗量換算成粉位的變化,單位m/min;

        最后計(jì)算得到(x+y)/z=1.123,也就是說(shuō)甲乙兩側(cè)同時(shí)運(yùn)行后,能夠供應(yīng)的鍋爐負(fù)荷為:215×1.123=241(t/h)。

        相比改造之前甲乙兩側(cè)同時(shí)運(yùn)行可維持的最大負(fù)荷210t/h,制粉系統(tǒng)的出力提高了:(241-210)/210×100%=13.8%

        3.2.2 回粉比例減少。同樣在上述工況下,對(duì)#1爐甲側(cè)的進(jìn)粉、出粉和回粉進(jìn)行取樣并化驗(yàn)細(xì)度,并和改造前(2013年8月)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比(表1)。

        回粉比例即回粉占進(jìn)粉的質(zhì)量比。回粉比例減少23.2%,意味著有23.2%的煤粉不需要回到磨煤機(jī)重復(fù)研磨,做無(wú)用功。出力也就相應(yīng)的提高23.2%??紤]到改造后的出粉細(xì)度R90比改造前的出粉細(xì)度R90還要小,所以在相同出粉細(xì)度情況下,甲側(cè)磨煤機(jī)提高的制粉出力是大于23.2%的。

        4 結(jié)束語(yǔ)

        (1)本次改造實(shí)現(xiàn)了預(yù)期的效果,達(dá)到了改造的目的。一方面,制粉系統(tǒng)出力有了顯著提高,單是甲側(cè)的改造,就使得#1爐總的制粉出力相比改造前提高了13.8%。另一方面,出粉細(xì)度的調(diào)節(jié)性能顯著增強(qiáng),且線(xiàn)性關(guān)系明顯。(2)鑒于試驗(yàn)的結(jié)果和#1爐的運(yùn)行情況,建議#1爐甲側(cè)制粉系統(tǒng)按照如下方式運(yùn)行:排粉機(jī)電流16~17A,分離器轉(zhuǎn)速20~30rpm。此時(shí)對(duì)應(yīng)的出粉細(xì)度R90在25.2%~23.2%、均勻性指數(shù)達(dá)到n≥1.2、制粉出力高(甲乙兩側(cè)同時(shí)運(yùn)行,能滿(mǎn)足241t/h負(fù)荷對(duì)于的煤粉消耗)、制粉單耗低。

        參考文獻(xiàn)

        [1]劉一凡.中速磨煤機(jī)粗粉分離器分離特性數(shù)值模擬[D].吉林:吉林大學(xué),2008.

        [2]周立峰,汪毅剛.直吹式制粉系統(tǒng)粗粉分離器的改造[J].湖南電力, 27,47-48.

        [3]尹元明.新型靜動(dòng)葉結(jié)合型旋轉(zhuǎn)型粗粉分離器的研究[J].江蘇電機(jī)工程,24,63-65.

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