浅谈中速磨煤机动态分离器的使用和分析
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摘 要：本文通过对内蒙古某发电厂锅炉的磨煤机使用的动态分离器进行介绍和分析;指出动态分离器在生产中对煤粉细度的控制灵活的优点，能根据煤种的变化作为燃烧调整的一种手段进行浅析。并对不足之处提出改造策略，根据实际经验，提出了一些合理的解决措施。
关键词：锅炉;磨煤机;动态分离器
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.18.135
1 电厂简介
内蒙古某电厂为2×350MW超临界机组，采用的是上海锅炉厂有限公司制造，锅炉采用中速磨煤机冷一次风机正压直吹式制粉系统，每台炉配5台长春发电设备总厂设计、制造的“天光”牌MPS180HP-Ⅱ型系列中速磨煤机。磨煤机采用液压变加载，每台磨煤机设置一台液压加载泵，加载装置根据煤量的变化改变磨辊的加载力。分离器为动态分离器，安装在中架体上并成为磨煤机的一部分。
2 带动态分离器磨煤机的工作原理
原煤落入磨碗上后，在离心力的作用下沿径向朝外移动，在磨碗上形成一层煤层，煤层在可绕轴转动的磨辊装置下通过。这时，弹簧加载装置产生的碾磨力通过转动的磨辊施加在煤上。煤在磨碗衬板与磨辊之间被碾磨成粉。作径向和周向移动的煤携带着被破碎的煤粉通过磨碗边缘进入输送介质通道。气流携带着煤粉冲击固定在分离器体上的固定折向板，进行第一级分离，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。煤粉和气流继续上升，通过分离器体进入旋转的叶片式转子处进行第二级分离，在转子外沿处，气流和煤流相互作用，转子会阻止较大颗粒通过，使较大颗粒直接返回磨碗碾磨区域进一步碾磨，而细度合格的煤粉则可以通过转子排出磨煤机。通过变频器和变频电机可以在线改变转子的转速，通过改变转子的转速可以调整煤粉的细度。
3 动态分离器的优点
（1）节能减排。在锅炉制粉系统中，配备静态分离器的磨煤机存在着煤种适应能力差、分离效率低、煤粉细度较粗和均匀性差等缺点，影响了锅炉的经济运行和脱硝基建投资。而动态分离器具有煤种适应能力强，可以在线调节，煤粉细度较细而且均匀性好等优点。采用动态分离器替代磨煤机的静态分离器已成为减排背景下的必然趋势，它可改善锅炉燃烧，协助低氮燃烧器更有效的实现NOx低排放，降低飞灰含碳量，降低脱硝系统改造成本。
（2）提高磨煤机效率。1）分离效率高：动态分离器可最大限度的筛分出合格细粉，降低回粉中细粉含量，提高磨煤机的分离出力。回粉减少后，磨盘上细粉含量降低，提高了磨煤机对原煤的碾磨效率。2）煤粉细度调节能力高：煤粉细度R90调节范围可以达到10%～25%，实现了在线调节。3）煤粉均匀性指数高：煤粉均匀性指数达到1.2以上。4）磨煤电耗低：煤粉筛分效的提高和磨盘细粉含量的降低，提高了磨煤机的碾磨效率和出力，从而降低磨煤电耗1kW/t以上。5）通风电耗低：动态分离器通过优化气流速度，减少磨内紊流和煤粉的内循环倍率，从而降低了通风阻力和通风电耗。
4 使用分析
在生产中，电厂运行值班员根据磨煤机煤粉细度要求，调节磨煤机动态分离器的转速到合适值。煤粉细度由锅炉稳燃效果、锅炉机械不完全燃烧损失、制粉能耗及煤种挥发份来确定。所以，应根据燃烧煤种、锅炉燃烧情况、飞灰含碳量、炉底渣含碳量、磨煤机电流、动态分离器电流、制粉系统着火的因素综合考虑，来确定动态分离器转速。当然，优先考虑的则是锅炉燃烧稳定情况
在使用中，通过调整动态分离器转速，来控制磨煤机出口煤粉粗细度，从而控制磨煤机内部存粉的程度，可以间接控制和防止磨煤机满煤的故障发生，保证机组的安全运行。
同时还可以通过转速来控制磨煤机出口温度，减小了冷风风量，降低一次风机的电耗，降低锅炉转机的厂用电率。同时减少冷风的比例，也间接的增加了锅炉总风量的吸热量，降低锅炉的排烟温度，提高锅炉的燃烧效率。
5 存在不足
（1）动态分离器所驱动的变频器异常跳闸。在实际生产中，多次发生了动态分离器运行中跳闸的事故，虽然尚能维持磨煤机运行，但是由于磨煤机内部的煤粉细度突然变化，导致锅炉炉内燃烧出现很大的扰动。由于分离器转速减低磨煤机出粉量瞬间增多，导致磨煤机内部煤层厚度降低，出现磨煤机振动、出口煤粉温度升高等异常现象。该现象经继保和热控专业检查后未发现因为元件或者端子松动的现象，但是经清理积灰后异常跳闸现象消除。对此，增加定期对其动态分离器的变频器控制柜清灰工作，此后该现象未在发生。
（2）动态分离器上、下轴承温度高。由于动态分离器由上、下轴承支撑维持其固定旋转，运行在易磨损、温度较高的环境中，导致在实际生产中，还出现了因为上、下轴承温度居高不下，及时进行补加油脂仍无法消除，且该系统附带定期补加油脂的系统。在设计之初，出于保护设备的角度考虑，上、下轴承均有温度高保护停运动态分离器，而磨煤机也设计了动态分离器停运600s后磨煤机保护跳闸的保护。在實际中，出现该现象只能暂时退出该保护，停运动态分离器的情况下维持磨煤机运行。
且动态分离器上、下轴承温度高的现象在环境温度高时最明显，夏季尤为突出最高时能达90℃，在磨煤机大修期间对该部位进行解体检查未发现轴承损坏。推测导致上、下轴承温度高的原因为其工作环境在温度较高的情况，当外界环境温度也高时，导致热量无法散出。
对此，检修专业除了治理制粉系统风道漏风，加强锅炉厂房的通风流通;运行人员在保证磨煤机参数正常和锅炉燃烧稳定的前提下，适当减低磨煤机出口煤粉温度。以降低动态分离器工作环境温度。通过采取上述措施后，动态分离器上、下轴承高的现象得到一定缓解。
6 总结
综上所述，从节能减排和降耗考虑，动态分离器比静态分离器都有很大的优势特点。但是由于动态分离器使用率不高，导致在实际生产中存在不足，还需要继续优化。但是按照国家可持续发展需要和生态建设要求，在未来磨煤机分离器的发展趋势，可以确定是仍以动态分离器为主。
参考文献：
[1]黄辉，罗俊俊，向晖，陈旭光，程剑丰，陈涛.动态分离器中速磨煤机出粉细度优化调整[J].湖北电力，2018，42（04）：36-39.
作者简介：曾一杰（1986-），男，四川资中人，工程硕士，工程师，从事电厂运行与管理工作。
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