磨煤机旋转分离器在电厂运行中的应用

磨煤机旋转分离器在电厂运行中的应用

王兴平

上都发电有限责任公司，内蒙古锡林郭勒盟正蓝旗上都镇，027200

摘要：铜山华润三期两台1000MW锅炉型式为超超临界参数直流、塔式锅炉。机组配置六台磨煤机，正常五台磨煤机运行一台备用。磨煤机配备的旋转分离器采用的是动静组合旋转分离器。本文通过磨煤机旋转分离器在不同转速工况下，对磨煤机电流、振动以及对飞灰含碳量、炉渣含碳量等影响找出一个最佳磨煤机旋转分离器转速，希望本文能给同类型机组提供一些帮助。

        关键词：百万机组；磨煤机；飞灰含碳量；炉渣含碳量；旋转分离器

1、概述

       上都发电有限责任公司两台1000MW锅炉型式为超超临界参数、直流炉、单炉膛、一次再热、平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构、切圆燃烧方式塔式锅炉。机组配置六台磨煤机，正常五台运行一台备用。磨煤机的旋转分离器采用的是动静组合旋转分离器，旋转分离器既可以提高煤粉细度和均匀度，降低飞灰含碳量，提高燃烧效率，又可以在线调整煤粉细度（铜山华润个台机组磨煤机优选B磨煤机增加煤粉细度在线监视），增加对煤种的适应性，提高分离效率，从而降低机组煤耗。磨煤机配备的动静组合旋转分离器是由垂直动叶片组成的旋转转子及与其同轴的带回粉锥的静叶片组成。磨煤机入口一次风通过旋转喷嘴环吹起磨煤机磨盘上的煤粉，在机壳内螺旋上升，形成环形旋转气粉流，垂直流过重力分选区后，径向流入垂直布置导向的静叶片，粗颗粒沿转动的动叶片的切向，在动叶轮离心力作用下分离逸出。分离出的比较粗的煤粉粒子，重回磨煤机内重磨，细颗粒进入转动的动叶轮再经扩容式分配箱进入出粉口。静态分离器不能有效的将细的煤粉从粗煤粉中分离出来，会导致细煤粉在磨煤机里再次循环增加细煤粉的循环次数，含有大量细煤粉的研磨区域会降低研磨效率和磨煤机出力。旋转分离器利用离心力将细煤粉从粗煤粒中分离出来，从受力情况分析，粒子直径越大，则所受的离心力相对于引力来说越大，粒子越易分离出来；分离器转速越高，粒子受到的离心力越大，直径较小的粒子也能分离出来。它可以有效地减少了细煤粉在磨煤机内部的循环次数，大大提高了研磨效率和磨煤机能力[1]。制粉系统出力与通风量须经常跟随负荷变化而调整，以往的档板式煤粉分离器系统由于在运行中无法在线调整，所以磨煤机输出的煤粉细度变化较大，燃尽率低，经济效益较差。旋转分离器确保了煤粉细度可以根据煤质和负荷变化情况进行调节，增加了机组的经济性。

2、磨煤机旋转分离器影响因素

        2.1对磨煤机电流影响

        2013年上都发电有限责任公司对三期磨煤机的旋转分离器提出了B，C磨煤机旋转分离器的转速不低于200rpm，其他磨煤机不低于190rpm，同时在出现有堵磨或有堵磨迹象时可以适当的降低旋转分离器转速的设定值，堵磨消除后再提高到原来的范围的规定。这样既有利于燃烧又有利于提高煤粉细度和均匀度，降低飞灰含碳量，收到了很好的效应。同时对磨煤机电流也有非常明显的影响[2]。

通过以上数据可以看出同样的煤量在不同的分离器转速设定之下磨煤机的出力与分离器的出力有一定的差别，转速高磨的电耗明显偏高，通过#5B磨煤机的煤粉细度数值可以在保证不堵磨的前提下，平时的运行中可以选择一个比较适中的转速，偏离这个转速可以做适当的调整。当然在磨煤机运行中分离器转速高低的设定还需要参考当前的煤质情况作相应的处理[3-4]。

2.2磨煤机旋转分离器对堵磨的影响

        磨煤机在运行中由于煤质或其他原因造成磨煤机有堵磨迹象时，磨煤机进出口差压逐渐增大，煤量在不变的情况下磨的电流逐渐变大，磨煤机出口温度降低，热风调门全开一次风量较低时，可以通过调整分离器转速在保障制粉系统安全运行的基础上降低分离器的转速。当磨煤机堵磨迹象消失后要及时将磨煤机旋转分离器转速调到正常开度。#5炉E磨和#5F磨在运行中常常由于煤质的原因，在煤量50-60T/H左右时，磨煤机的差压能达到7KPA以上，磨煤机的电流甚至能到80A以上。在这种情况下除联系出石子煤，保证合适的一次风压外，更要对磨煤机旋转分离器转速进行提前调整，以防堵磨[5-6]。

3、磨煤机旋转分离器对振动的影响

        煤质在较粉的情况下，磨煤机煤量在40-50T/H左右时极易发生震动，当出现这种情况时在处理中通常都是在保证燃烧稳定的前提下，将其他磨的煤量尽量移到该磨上，由于上层磨旋转分离器转速平时设置偏低从而对分离器转速调整相对较少。因此在磨煤机发生震动时可以作为一个调节手段。选取#6机#C磨煤机[7-8]。

        如果捞渣机底部渣的含碳量较大，或者通过对炉渣的颜色观察发黑时，除对锅炉的风量，辅助风挡板等做正常调整外，还要对磨煤机旋转分离器转速做适当的调整，以保证煤粉能更充分的燃烧。

4、总结

        通过以上几点可以看出磨煤机旋转分离器在转速改变的情况下，对厂用电、炉渣含碳量、磨煤机震动的改善等等都有较大的影响。锅炉燃烧是一个动态燃烧的过程，磨煤机分离器转速的调整要受锅炉煤质的改变，负荷、风量等变化而做出不同的改变，在保证锅炉安全稳定经济燃烧的前提下相应调整到一个最佳合理的转速。

        参考文献：

        [1] 周强泰，锅炉原理，中国电力出版社

        [2] 叶江明，电厂锅炉原理及设备，中国电力出版社

        [3] 徐州彭城发电厂三期工程（2*1000MW级机组）锅炉运行说明书

        [4]煤粉动态分离器改进设计[J]. 林学栋,李大正.  煤矿机械. 2015(10)

        [5]中速磨煤机动态分离器优化节能调节[J]. 陈飞,刘晓萌.  电力与能源. 2015(03)

        [6]带动态分离器的磨煤机在燃煤发电厂制粉系统中的应用[J]. 张明.  装备机械. 2012(04)

        [7]中速磨煤机的旋转分离器运行中的调整策略[J]. 王浩.  自动化应用. 2010(12)

        [8]中速磨煤机的改进与发展[J]. 叶志强.  机械制造. 2001(09)