磨煤机轴向分离器改造及其应用

曹宾

摘  要：新型轴向分离器的应用满足了煤种使用的需求，提高了磨煤机的分离效果，降低了制粉电耗，达到了提升锅炉效率的目的。

关键词：磨煤机分离器;发电厂;煤粉;燃烧器

中图分类号：TM621.2           文献标识码：A               文章编号：2095-6835（2014）23-0034-02

1  实例分析

粤电集团韶关发电厂11号炉采用沈阳重型机械设备厂配套的BBD4060型磨煤机。该磨煤机2005-07投产，每个端口设计了1台双锥型分离器，两端对称布置，内装可调叶片（径向布置），可以根据要求调节煤粉细度。机组投产以来，磨煤机分离器的堵塞问题一直严重影响着机组的安全运行，每月都要定期降负荷、停磨煤机清理分离器。此外，该磨煤机还具有分离效果差、容积利用率低、阻力大、均匀性差和循环倍率高等缺点，且分离器回粉机构的缺陷常造成气流短路或回粉堵塞等现象，进而引发了以下9种问题：①内部堵塞降低了设备的分离效果，炉渣中出现较大的碳粒。②锅炉飞灰含碳量增加，降低了锅炉运行的经济性。③分离器堵塞导致磨煤机出力降低，出现带不起负荷的情况。④由于风粉受到的阻力增大，导致大颗粒更易沉积在一次风管的水平管段，造成燃烧器出力不均，进而引起高温管材的局部超温。⑤人工清理分离器上的杂物增加了检修人员的工作量。⑥为了清理杂物，需要轮流停止磨煤机，这会增加磨煤机内部爆炸的概率。⑦提高了积粉爆炸的可能性。大量煤粉沉积可能会造成磨煤机自燃。⑧在磨煤机启停的操作中，因风粉速度较低，加之分离器中的阻力较大，导致煤粉的流动性降低，易引起燃烧器火焰回流，进而损坏燃烧器和风粉管道。⑨因负荷、运行方式和工作强度的要求，无法实际清理磨煤机分离器，导致原煤消耗增高。此外，磨煤机常无法满出力，因此，必须早开磨、晚停磨，进而导致厂用电消耗和磨煤机钢耗不断增加。

改造前的双进双出分离器如图1所示。

图1  改造前的双进双出分离器

2  改造方案

我厂于2012年提出磨煤机分离器的改造方案，将原径向型分离器改为轴向型分离器。具体方案分为以下2点：①为了增强粗粉碰撞沉反弹降的效果，并提高细粉细度的均匀性，采用了两级挡板。由于空间限制，挡板轴水平或接近水平安装，挡板与水平角度可调，相邻级挡板角度反向安装。反向安装与同向安装相比，大大强化了粗粉碰撞沉降效果，提高了细粉细度的均匀性，使各级碰撞挡板可在更靠近垂直方向的状态下工作，大大降低了杂物堆积挡板、堵塞分离器的概率，进而增强了分离器的防堵功能。由于加大了碰撞挡板的角度，增加了分离器的最小通流面积（降低了分离器的流阻），降低了活性细粉变粗的概率，进而提高了分离器的出粉率。②内锥封头形状采用台阶形，这利于挡回杂物。由于分离器出粉管的通流面积较小，导致升粉管出口无法形成拉法耳管效应，达不到磨损封头流速的目的。因此，内锥封头不会被磨损，进而可采用轻便结构的锥封头。

3  改造后的具体收益

图2  改造后的双进双出分离器

韶关电厂11炉磨煤机分离器在未改造前，4台磨煤机需同时运行才能使机组带满负荷，每台磨煤机每月至少会出现1次故障而导致停运。每次停运磨煤机处理故障时，会减产电量4.5×105 kW·h，每年减产电量2.16×107 kW·h。改造后，只需3台磨煤机同时运行就可使机组带满负荷，另外1台磨煤机处于备用状态，且不影响发电量。按发电收益0.05元/kW·h计算，每年可增收108万元。

改造后，按1台磨煤机每天启动6 h、电压为6 kV、电流为100 A计算，1台磨煤机每年耗电1.314×107 kW·h。按上网电价为0.5元/kW·h计算，每年可节约65.7万元。同时，维护成本每年可节约2万元，其他运行成本每年可节约2.8万元。因此，当1台磨煤机处于备用状态时，每天可节约70.5万元。

改造后，磨制1 t煤的电耗下降了4 kW·h，按年磨制7.0×105 t煤计算，可节约电量2.8×106 kW·h。按上网电价0.5元/kW·h计算，每年可节约140万元电费。

改造后，磨制1 t煤球的煤耗下降了70 g，按年磨制7.0×105 t煤计算，可节约49 t钢球。按每吨钢球1万元计算，每年可节约资金49万元。改造后的双进双出分离器如图2所示。

4  结束语

不同类型的分离器设计适用于不同的需求。我厂原分离器的设计仅针对无烟煤工况，而随着市场的变化，燃用煤种在不断变化。如果仍坚持使用原设计产品，则不仅会造成资源浪费，还存在一定的风险。因此，应根据实际情况进行必要的改造，以提高磨煤效率。

〔编辑：张思楠〕

Retrofit Axial Separation Coal Pulverizer and Its Application

Cao Bin

Abstract： The new axial separator applications meet the needs of the coal used to improve the separation effect of coal pulverizer， reducing power consumption milling， reaching enhance boiler efficiency.

Key words： coal pulverizer separator; power plant; pulverized coal; burner

摘  要：新型轴向分离器的应用满足了煤种使用的需求，提高了磨煤机的分离效果，降低了制粉电耗，达到了提升锅炉效率的目的。

关键词：磨煤机分离器;发电厂;煤粉;燃烧器

中图分类号：TM621.2           文献标识码：A               文章编号：2095-6835（2014）23-0034-02

1  实例分析

粤电集团韶关发电厂11号炉采用沈阳重型机械设备厂配套的BBD4060型磨煤机。该磨煤机2005-07投产，每个端口设计了1台双锥型分离器，两端对称布置，内装可调叶片（径向布置），可以根据要求调节煤粉细度。机组投产以来，磨煤机分离器的堵塞问题一直严重影响着机组的安全运行，每月都要定期降负荷、停磨煤机清理分离器。此外，该磨煤机还具有分离效果差、容积利用率低、阻力大、均匀性差和循环倍率高等缺点，且分离器回粉机构的缺陷常造成气流短路或回粉堵塞等现象，进而引发了以下9种问题：①内部堵塞降低了设备的分离效果，炉渣中出现较大的碳粒。②锅炉飞灰含碳量增加，降低了锅炉运行的经济性。③分离器堵塞导致磨煤机出力降低，出现带不起负荷的情况。④由于风粉受到的阻力增大，导致大颗粒更易沉积在一次风管的水平管段，造成燃烧器出力不均，进而引起高温管材的局部超温。⑤人工清理分离器上的杂物增加了检修人员的工作量。⑥为了清理杂物，需要轮流停止磨煤机，这会增加磨煤机内部爆炸的概率。⑦提高了积粉爆炸的可能性。大量煤粉沉积可能会造成磨煤机自燃。⑧在磨煤机启停的操作中，因风粉速度较低，加之分离器中的阻力较大，导致煤粉的流动性降低，易引起燃烧器火焰回流，进而损坏燃烧器和风粉管道。⑨因负荷、运行方式和工作强度的要求，无法实际清理磨煤机分离器，导致原煤消耗增高。此外，磨煤机常无法满出力，因此，必须早开磨、晚停磨，进而导致厂用电消耗和磨煤机钢耗不断增加。

改造前的双进双出分离器如图1所示。

图1  改造前的双进双出分离器

2  改造方案

我厂于2012年提出磨煤机分离器的改造方案，将原径向型分离器改为轴向型分离器。具体方案分为以下2点：①为了增强粗粉碰撞沉反弹降的效果，并提高细粉细度的均匀性，采用了两级挡板。由于空间限制，挡板轴水平或接近水平安装，挡板与水平角度可调，相邻级挡板角度反向安装。反向安装与同向安装相比，大大强化了粗粉碰撞沉降效果，提高了细粉细度的均匀性，使各级碰撞挡板可在更靠近垂直方向的状态下工作，大大降低了杂物堆积挡板、堵塞分离器的概率，进而增强了分离器的防堵功能。由于加大了碰撞挡板的角度，增加了分离器的最小通流面积（降低了分离器的流阻），降低了活性细粉变粗的概率，进而提高了分离器的出粉率。②内锥封头形状采用台阶形，这利于挡回杂物。由于分离器出粉管的通流面积较小，导致升粉管出口无法形成拉法耳管效应，达不到磨损封头流速的目的。因此，内锥封头不会被磨损，进而可采用轻便结构的锥封头。

3  改造后的具体收益

图2  改造后的双进双出分离器

韶关电厂11炉磨煤机分离器在未改造前，4台磨煤机需同时运行才能使机组带满负荷，每台磨煤机每月至少会出现1次故障而导致停运。每次停运磨煤机处理故障时，会减产电量4.5×105 kW·h，每年减产电量2.16×107 kW·h。改造后，只需3台磨煤机同时运行就可使机组带满负荷，另外1台磨煤机处于备用状态，且不影响发电量。按发电收益0.05元/kW·h计算，每年可增收108万元。

改造后，按1台磨煤机每天启动6 h、电压为6 kV、电流为100 A计算，1台磨煤机每年耗电1.314×107 kW·h。按上网电价为0.5元/kW·h计算，每年可节约65.7万元。同时，维护成本每年可节约2万元，其他运行成本每年可节约2.8万元。因此，当1台磨煤机处于备用状态时，每天可节约70.5万元。

改造后，磨制1 t煤的电耗下降了4 kW·h，按年磨制7.0×105 t煤计算，可节约电量2.8×106 kW·h。按上网电价0.5元/kW·h计算，每年可节约140万元电费。

改造后，磨制1 t煤球的煤耗下降了70 g，按年磨制7.0×105 t煤计算，可节约49 t钢球。按每吨钢球1万元计算，每年可节约资金49万元。改造后的双进双出分离器如图2所示。

4  结束语

不同类型的分离器设计适用于不同的需求。我厂原分离器的设计仅针对无烟煤工况，而随着市场的变化，燃用煤种在不断变化。如果仍坚持使用原设计产品，则不仅会造成资源浪费，还存在一定的风险。因此，应根据实际情况进行必要的改造，以提高磨煤效率。

〔编辑：张思楠〕

Retrofit Axial Separation Coal Pulverizer and Its Application

Cao Bin

Abstract： The new axial separator applications meet the needs of the coal used to improve the separation effect of coal pulverizer， reducing power consumption milling， reaching enhance boiler efficiency.

Key words： coal pulverizer separator; power plant; pulverized coal; burner

摘  要：新型轴向分离器的应用满足了煤种使用的需求，提高了磨煤机的分离效果，降低了制粉电耗，达到了提升锅炉效率的目的。

关键词：磨煤机分离器;发电厂;煤粉;燃烧器

中图分类号：TM621.2           文献标识码：A               文章编号：2095-6835（2014）23-0034-02

1  实例分析

粤电集团韶关发电厂11号炉采用沈阳重型机械设备厂配套的BBD4060型磨煤机。该磨煤机2005-07投产，每个端口设计了1台双锥型分离器，两端对称布置，内装可调叶片（径向布置），可以根据要求调节煤粉细度。机组投产以来，磨煤机分离器的堵塞问题一直严重影响着机组的安全运行，每月都要定期降负荷、停磨煤机清理分离器。此外，该磨煤机还具有分离效果差、容积利用率低、阻力大、均匀性差和循环倍率高等缺点，且分离器回粉机构的缺陷常造成气流短路或回粉堵塞等现象，进而引发了以下9种问题：①内部堵塞降低了设备的分离效果，炉渣中出现较大的碳粒。②锅炉飞灰含碳量增加，降低了锅炉运行的经济性。③分离器堵塞导致磨煤机出力降低，出现带不起负荷的情况。④由于风粉受到的阻力增大，导致大颗粒更易沉积在一次风管的水平管段，造成燃烧器出力不均，进而引起高温管材的局部超温。⑤人工清理分离器上的杂物增加了检修人员的工作量。⑥为了清理杂物，需要轮流停止磨煤机，这会增加磨煤机内部爆炸的概率。⑦提高了积粉爆炸的可能性。大量煤粉沉积可能会造成磨煤机自燃。⑧在磨煤机启停的操作中，因风粉速度较低，加之分离器中的阻力较大，导致煤粉的流动性降低，易引起燃烧器火焰回流，进而损坏燃烧器和风粉管道。⑨因负荷、运行方式和工作强度的要求，无法实际清理磨煤机分离器，导致原煤消耗增高。此外，磨煤机常无法满出力，因此，必须早开磨、晚停磨，进而导致厂用电消耗和磨煤机钢耗不断增加。

改造前的双进双出分离器如图1所示。

图1  改造前的双进双出分离器

2  改造方案

我厂于2012年提出磨煤机分离器的改造方案，将原径向型分离器改为轴向型分离器。具体方案分为以下2点：①为了增强粗粉碰撞沉反弹降的效果，并提高细粉细度的均匀性，采用了两级挡板。由于空间限制，挡板轴水平或接近水平安装，挡板与水平角度可调，相邻级挡板角度反向安装。反向安装与同向安装相比，大大强化了粗粉碰撞沉降效果，提高了细粉细度的均匀性，使各级碰撞挡板可在更靠近垂直方向的状态下工作，大大降低了杂物堆积挡板、堵塞分离器的概率，进而增强了分离器的防堵功能。由于加大了碰撞挡板的角度，增加了分离器的最小通流面积（降低了分离器的流阻），降低了活性细粉变粗的概率，进而提高了分离器的出粉率。②内锥封头形状采用台阶形，这利于挡回杂物。由于分离器出粉管的通流面积较小，导致升粉管出口无法形成拉法耳管效应，达不到磨损封头流速的目的。因此，内锥封头不会被磨损，进而可采用轻便结构的锥封头。

3  改造后的具体收益

图2  改造后的双进双出分离器

韶关电厂11炉磨煤机分离器在未改造前，4台磨煤机需同时运行才能使机组带满负荷，每台磨煤机每月至少会出现1次故障而导致停运。每次停运磨煤机处理故障时，会减产电量4.5×105 kW·h，每年减产电量2.16×107 kW·h。改造后，只需3台磨煤机同时运行就可使机组带满负荷，另外1台磨煤机处于备用状态，且不影响发电量。按发电收益0.05元/kW·h计算，每年可增收108万元。

改造后，按1台磨煤机每天启动6 h、电压为6 kV、电流为100 A计算，1台磨煤机每年耗电1.314×107 kW·h。按上网电价为0.5元/kW·h计算，每年可节约65.7万元。同时，维护成本每年可节约2万元，其他运行成本每年可节约2.8万元。因此，当1台磨煤机处于备用状态时，每天可节约70.5万元。

改造后，磨制1 t煤的电耗下降了4 kW·h，按年磨制7.0×105 t煤计算，可节约电量2.8×106 kW·h。按上网电价0.5元/kW·h计算，每年可节约140万元电费。

改造后，磨制1 t煤球的煤耗下降了70 g，按年磨制7.0×105 t煤计算，可节约49 t钢球。按每吨钢球1万元计算，每年可节约资金49万元。改造后的双进双出分离器如图2所示。

4  结束语

不同类型的分离器设计适用于不同的需求。我厂原分离器的设计仅针对无烟煤工况，而随着市场的变化，燃用煤种在不断变化。如果仍坚持使用原设计产品，则不仅会造成资源浪费，还存在一定的风险。因此，应根据实际情况进行必要的改造，以提高磨煤效率。

〔编辑：张思楠〕

Retrofit Axial Separation Coal Pulverizer and Its Application

Cao Bin

Abstract： The new axial separator applications meet the needs of the coal used to improve the separation effect of coal pulverizer， reducing power consumption milling， reaching enhance boiler efficiency.

Key words： coal pulverizer separator; power plant; pulverized coal; burner