1、动态分离器在大型火电厂制粉系统中的应用及效能分析,中电国际安徽淮南平圩发电有限责任公司 安徽 淮南,摘要和关键词,摘要：本文较为详细的介绍了当前先进动态分离器在大型火电厂制粉系统中的应用，通过性能试验确定了该类型设备在大型火电厂中极具有推广价值。关键词：动态分离器 火电厂 制粉系统 性能 推广,前言,因煤炭市场变化，现行煤种热值大幅低于设计煤种，燃煤量大幅上升，磨煤机出力成为影响机组出力的瓶颈。另外，由于煤种多样化，煤粉细度难以实时控制与调整，飞灰可燃物偏高。以往我国大部分电厂锅炉制粉系统中，磨煤机采用的是挡板式粗粉分离器，属于静态分离器，依靠调节挡板角度来调节煤粉细度。但调静态分离器煤粉细度
2、节范围较小，煤粉细度均匀性较差。,另外，挡板调节式分离器在调节方面比较困难，除非煤质发生大的变化，一般不调整挡板开度；因此很难适应我国目前煤质频繁变化来满足锅炉运行过程中稳定性及经济性要求。基于上述原因，安徽淮南平圩发电有限责任公司委托北京新源宝通电力设备有限公司对2号机组F磨煤机进行了改造，将F磨煤机原有静态分离器改成了动态旋转分离器。现场设备改造工作在2011年10月至2011年11月期间完成。,概述,安徽淮南平圩发电有限责任公司一期两台600MW锅炉为哈尔滨锅炉厂HG-2008/186-M型亚临界压力、一次中间再热、单炉膛、单汽鼓、强制循环悬吊式汽包炉。设计煤是潘集煤，制粉系统采用6台R
3、P1003中速碗式磨正压直吹系统，24只浓淡型直流摆角式燃烧器，采用四角六层布置,每层布置4只,切圆燃烧。#1、2#锅炉所使用的RP1003磨煤机是上海重型机器厂八十年代的产品。,该型号的磨煤机采用的是静态煤粉分离器，且风环也是固定的，因此造成磨煤机煤粉细度调节范分离器出口处煤粉浓度、风速偏差较大（偏差约在20%30%围较窄），不利于锅炉的燃烧，对机组的节能减排造成不利影响。通过将平圩电厂磨煤机的静止风环改造成旋转喷嘴环、将静态分离器改造为动态分离器，可以有效提高煤粉的细度及均匀性，使得机组达到最佳的使用要求，从而满足目前国家对于火力发电机组节能减排的使用要求。,动态分离器工作原理,动态分离器
4、装置主要包括以下几个部分：轴承座、变频电机、分离器顶盖、传送带、煤粉排出体、变频器、转子装置、落煤管,动态分离器结构图,轴承座、变频电机、分离器顶盖、传送带、煤粉排出体、转子装置、落煤管,动态分离器使用一对脂润滑角接触球轴承，轴承放置在结构件制成的轴承座中，上、下轴承各有一个热电阻用于监测轴承温度。为了保护轴承，上、下各有一个油封。迷宫气封的设计也是为了防止粉尘进入驱动装置。上、下轴承各有一个热电阻用于监测轴承温度。,变频电机和减速器通过法兰连在一起，变频电机通过变频器改变频率从而改变转速。减速机输出轴上安装主动轮，通过皮带带动与转子装置连接在一起的从动轮，从而使转子转动。转子的旋转方向为从磨
5、煤机上方往下看为顺时针方向。,带动态分离器RP磨煤机的工作原理：,磨煤机的主要功能是将直径小于等于38mm的原煤研磨成0.075mm左右的煤粉，供锅炉燃烧。热一次风（用来干燥和输送磨煤机内的煤粉）从磨碗下部的侧机体进风口进入，并围绕磨碗毂向上穿过磨碗边缘的叶轮装置，,旋转的叶轮装置使气流均匀分布在磨碗边缘并提高了气流的速度，与此同时，煤粉和气流就混合在一起了，气流携带着煤粉冲击固定在分离器体上的固定折向板。颗粒小且干燥的煤粉仍逗留在气流中并被携带沿着折向板上升至分离器，大颗粒煤粉则回落至磨碗被进一步碾磨，分离器体下部的固定折向板使煤粉在碾磨区域进行了初级分离。,煤粉和气流上升，通过分离器体进入
6、旋转的叶片式转子，在转子外沿处，受转子转动的影响，气流和煤粉流一起旋转，旋转产生的离心力会使较大颗粒返回磨碗进一步碾磨，而细度合格的煤粉则可以很顺利地通过转子排出磨煤机。通过变频器和变频电机可以改变转子的转速，不同的转速可以对煤粉颗粒产生不同的离心力，可以对返回碾磨的煤粉颗粒的大小进行选择；从而可以通过改变转子的转速来调整煤粉的细度。,带动态分离器的磨煤机由于内循环负荷比静态分离器小，所以能够提高磨煤机出力，避免了细小颗粒（粒度小于200目的）不必要的重新碾磨次数，这样合格的煤粉就可以较快的排出磨煤机。在相同的煤质和细度要求下可以提高磨煤机出力；或者相同的煤质和出力要求下可以提高煤粉细度。,应
7、用效果,2011年去12月#2机组顺利并网发电，为确定动态分离器实际运行情况和改造效果，安徽平圩发电厂委托西安热工研究院于2012年3月进行了改造后的性能试验。通过试验得出：,图1、旋转分离器转速与频率对应关系,变化规律如图2图4所示,磨煤机额定出力50t/h，随着动态分离器转速的提高，煤粉变细，单耗增加，煤粉均匀性略微增加。 图2 额定出力下分离器转速与煤粉细度对应关系。,图3 额定出力下分离器转速与磨煤单耗对应关系,图4 额定出力下分离器转速与煤粉均匀性对应关系,图5 额定出力下分离器转速与磨碗差压对应关系,另外，随着旋转分离器转速的增加，磨煤机差压也迅速增加，变化趋势如图5所示。,结论：
8、,通过对不同煤量、不同分离器转速下磨煤机性能进行测试，得出如下结论：1、改造后的磨煤机旋转分离器对煤粉细度、磨煤单耗有明显的调节效果；2、磨煤机额定出力50t/h，旋转分离器转动频率在10Hz、20Hz、30Hz和40Hz工况下对应的煤粉细度R90分别为：49.3%、27.1%、17.4%和9.0%，磨煤单耗分别为5.39kWh/t.煤、6.33kWh/t.煤、7.07kWh/t.煤和8.55kWh/t.煤粉均匀性指数分别为1.08、1.10、1.13和1.15。随着分离器转速加大，煤粉明显变细、单耗上升，均匀性指数略微增加。,3、煤质对煤粉细度和磨煤单耗有较大影响。额定出力50t/h，旋转分
9、离器转动频率25Hz工况下，实测煤粉细度R90为21.0%，磨煤单耗为7.20kWh/t.煤，比同出力30Hz频率下的单耗还高一些。4、分离器转动频率25Hz，磨煤机出力57.3t/h，电流在112.0A左右波动，磨煤机电流接近额定电流116A。煤粉细度R90为22.4%，磨煤单耗为7.43kWh/t.煤，煤粉均匀性指数1.20。,5、分离器转动频率20Hz，磨煤机出力40.3t/h，煤粉细度R90为28.4%，磨煤单耗6.64kWh/t.煤，煤粉均匀性指数1.18。6、根据电厂燃煤情况，煤质挥发分Vad约30%，煤粉细度宜控制在22%25%，据此推荐50t/h煤量下分离器转动频率为23Hz25Hz，40t/h煤量下分离器转动频率为21Hz23Hz。因分离器转动频率对磨碗差压、磨煤机电流和煤粉细度等参数有很大影响，其调节幅度不宜过大。,结束语：,中电国际安徽平圩发电有限责任公司长期以来始终坚持“节能降耗、增收节支”工作，下大力气对运行设备进行改造升级，企业经济效益凸显，增强了企业市场竞争力，树立了企业良好形象。,谢谢各位专家、领导！2012-5-13,
