HP983磨煤机动态分离器改造效果分析

冯彦荣

摘  要：广东粤电集团有限公司沙角C电厂（下面简称“沙角C电厂”）锅炉煤粉细度偏差较大，飞灰含碳量偏高，磨煤机在运行中存在各煤粉支管粉量分配不均、煤粉细度调节性能差、均匀性不佳等问题，因此对磨煤机进行动态分离器改造具有必要性。该电厂将HP983磨煤机静态分离器改造为第三代动态旋转分离器后，扩宽了煤粉细度调整范围，煤粉分配均匀性得到明显改善，实现了良好的经济效益。

关键词：HP983磨煤机;动态分离器;煤粉细度;改造;效果分析

中图分类号：TK223.25     文献标识码：A      文章编号：1006-8937（2015）02-0085-02

随着国家环保部对电厂环保的要求越来越高，许多机组都在采用低NOx排放技术。

为了降低NOx，同时又不使飞灰可燃物超标，可以将进入炉膛燃烧的煤粉调细，使燃烧更充分。为此，对磨煤机进行技术改进，采用动态分离器技术是较好的选择。

1  沙角C电厂磨煤机的应用现状

沙角C电厂制粉系统磨煤机是HP983型磨煤機。每台炉装有6台这样的磨煤机，机组在660 MW额定负荷运行时需要5台磨投运，1台备用。其采用鼠笼异步电机驱动，通过立式伞形齿轮减速机传递磨盘力矩，减速机同时承受因上部重量和碾磨加载力所造成的水平与垂直负荷。

磨煤机目前存在的问题有：煤粉品质低（煤粉细度和均匀性较差）;磨煤机最大出力不足，即使通过调整原有的静态分离器在满足了一定的出力时，煤粉的细度和均匀性也较差，飞灰可燃物时有超标;在进行低氮燃烧改造后，飞灰可燃物时超标次数明显增加。

2  HP983磨煤机动态分离器改造

为了解决磨煤机存在的问题，沙角C电厂3号机组2013年初大修期间完成对3D、3E磨煤机进行了动态分离器的改造，采用第三代动态旋转分离器，其比单转子式结构多60片进口的静叶片，可提高均匀性系数。磨煤机动态分离器具有筛选煤粉细度低，筛选效率高的特点，可以降低煤粉在磨煤机内的循环倍率，提高磨煤机出力，为锅炉提供合适的煤粉，将现有的静态分离器改造为可在线调节的动态分离器是解决磨煤机目前存在问题的有效方案。

HP983磨煤机配套的动态分离器装置主要包括以下几个部分：轴承和驱动装置、变频电机和蜗轮蜗杆减速器、V带、变频器、转子装置。其性能见表1。

HP983磨煤机加装的动态分离器工作原理如图1所示。

HP983磨煤机的主要功能是将直径≤38 mm的原煤研磨成0.075 mm左右的煤粉，直接进入锅炉燃烧。热一次风从磨碗下部的侧部进风口进入，并沿磨碗毂向上穿过磨碗边缘的叶轮装置，旋转的叶轮装置使热风均匀分布在磨碗边缘，提高了风速;煤粉和热风混合后，热风携带着煤粉冲击固定在分离器体上的固定折向板。

干燥的小颗粒煤粉被热风携带沿着折向板上升至分离器，而大颗粒煤粉回落到磨碗重新碾磨，分离器下部的固定折向板使磨煤机内煤粉在碾磨区域进行了初级分离。

热风携带煤粉上升，经过分离器体，然后进入旋转的叶片式转子，在转子外沿，热风和煤粉流互相作用，转子使较粗的煤粉返回磨碗进一步碾磨，而较细的煤粉则可以经过转子直接排出，进入炉膛燃烧。通过变频器可改变电机转速，从而改变动态分离器转子的转速，通过改变转速可以改变煤粉的细度。

由于动态分离器使得磨内循环负荷比静态分离器的循环负荷小，因而能提高磨的出力，这是因为动态分离器分离效率高所致，也就是因为避免了细煤粉（粒度小于200目）不必要的循环碾磨次数，因而合格的煤粉就可以加快排出，进入炉膛燃烧。因此，在煤质相同时，在相同的煤粉细度要求下，使用动态分离器可以提高磨的出力;或者在相同的出力要求下，使用动态分离器可以提高磨的煤粉细度。

3  磨煤机动态分离器特性分析

动态分离器特性曲线如图2（a）、（b）、（c）所示（3E磨煤机32.4 t/h出力）。

与静态分离器比较，动态分离器的煤粉均匀性指数n明显高于静态分离器;当动态分离器输出>70%，可以使煤粉细度R200、R90、R75均优于静态分离器，而单从>0.2 mm的粗颗粒煤粉R200看，动态分离器输出达到55%，即可使R200优于静态分离器，但此时R75和R90还不如静态分离器。

为了保证燃烧效率，应该使R200趋近于0，从试验结果看，对于试验的平2煤，建议50.6%给煤率下的动态分离器输出

≥70%，此时煤粉细度R75≤15%、R90≤8%、R200≈0、n≥1.35、磨碗差压不超过1.2 kPa、磨煤机功率不超过400 kW。

当继续降低给煤率至35.9%（24.1 t/h出力，风量77.9%），动态分离器输出80%时，煤粉细度R75为8.9%，R90为4.5%，R200基本为0，n为1.38，显示动态分离器较好的调节特性。

当动态分离器因故障停运时，动态分离器仍有一定的分离能力，此时的煤粉细度R200达到30%左右，R75则达到50%左右，均匀性指数接近1.0。

4  结  语

磨动态分离器具有良好的煤粉细度调节性能，煤粉细度和煤粉均匀性指数n均达到设计要求，即煤粉均匀性指数n≥1.2，煤粉细度R90=2.4～32%。磨煤机动态分离器改造具有良好的经济性;当机组进行低氮燃烧改造时，很有必要考虑同时实施动态分离器改造。

参考文献：

[1] 李晓坚，韦丹.HP中速磨煤机旋转分离器改造分析[J].江苏电机工程，2013，（3）.