300 MW机组双进双出磨煤机分离器改造优化

李杰义，谭厚章，韩瑞午，李兵，甄志广，郑海国，杨浩

(1.石家庄良村热电有限公司，石家庄 052165； 2.西安交通大学 能源与动力工程学院，西安 710049；3.西安格瑞电力科技有限公司，西安 710043)

300 MW机组双进双出磨煤机分离器改造优化

李杰义1，谭厚章2，韩瑞午2，李兵1，甄志广1，郑海国3，杨浩3

(1.石家庄良村热电有限公司，石家庄 052165； 2.西安交通大学 能源与动力工程学院，西安 710049；3.西安格瑞电力科技有限公司，西安 710043)

石家庄良村热电有限公司300 MW机组锅炉采用MGS4062型双进双出磨煤机，随着煤质的下降和入炉煤杂物的增多，配套的径向挡板型分离器存在严重堵塞问题，影响机组带负荷能力。通过将分离器改造为双级轴向型，并在出粉口和回粉斜管上加装杂物过滤装置，实现磨煤机正常出力条件下煤粉均匀性指数≥1，磨煤单耗下降12.2%，磨煤机出力提高36%以上；同时，煤粉中的杂物能被过滤和清理出来，避免堵塞一次风管和锁气器。

双进双出磨煤机；堵塞；双级轴向分离；杂物过滤装置；磨煤单耗

0 引言

磨煤机径向分离器具有分离效果差、容积利用率低、阻力大、均匀性差、循环倍率高等缺点[1-2]，且由于折向挡板排列紧密，原煤中混有的秸秆、布条、绳线等杂物经常缠绕在挡板叶片上，堵塞流通通道，造成回粉不畅或不回粉，影响磨煤机出力和煤粉均匀性。分离器堵塞后只能靠定期停运磨煤机来进行人工清理，工作量大且影响机组连续带负荷能力。

石家庄良村热电有限公司300 MW机组每台锅炉配备3台MGS4062型双进双出磨煤机，配套分离器为静态径向挡板型。由于煤质下降和入炉煤中杂物增多，径向挡板频繁发生堵塞，导致分离器阻力增加、磨煤单耗升高、磨煤机出力降低、煤粉均匀性变差等一系列问题，且每隔一段时间必须停运磨煤机对分离器挡板进行杂物清理。同时，该厂入炉煤中夹带有大量的树枝、杂草、编织袋、塑料袋等轻质杂物，其中能够通过轴向挡板的杂物会进入一次风管，堵塞在一次风喷口的浓淡分离器挡板及加强筋上，造成一次风堵管，严重时造成一次风喷口烧毁；而未通过轴向挡板的杂物则进入回粉管，堵塞锁气器[3]。

为解决上述问题，拟将静态径向分离器改造为双级轴向型分离器[4]，以增加制粉系统出力；同时，在出粉口和回粉斜管内加装杂物过滤装置，定期将杂物清理出分离器，保证制粉系统的安全运行。性能试验表明：轴向分离器改造后的节能效果明显，切实降低了磨煤单耗，且停运磨煤机清理杂物的周期大大延长。

1 轴向分离器特点

(1)实现双级轴向分离。除将原径向型分离器改为轴向型外，在分离器内锥下部、内外锥之间的空间增加一级可调轴向挡板，使煤粉气流从分离器下部开始旋转分离，延长了旋转路程，增强了分离效果，从而提高出口煤粉细度和均匀性；同时，挡板角度可灵活调节，相邻级挡板反向安装，有利于强化煤粉颗粒碰撞沉降的效果。

(2)降低系统阻力。轴向型挡板与径向型挡板结构完全不同，杂物由于重力作用无法在挡板处停留，堵塞的可能性减小；轴向型挡板的最小通流面积增加，旋流空间增大，有助于减小分离器系统阻力，增加出粉率，降低磨煤单耗。

(3)具有较好的细度调节特性。双级轴向型挡板调节范围大，磨煤机分离器挡板开大时煤粉细度增大，反之则减小。可根据煤质的不同，灵活调节两级挡板，在保证制粉系统出力的前提下，将煤粉细度控制在5%～10%[5]。

(4)无积粉死角。将原分离器内锥体改为全封闭内筒，不再出现短路及堵塞现象，基本可以杜绝内锥堵粉[6]。

2 改造方案

在已有分离器的空间范围内，通过设计和优化，将#1锅炉A磨煤机两侧的径向分离器改造为双级轴向型，改造方案如图1所示。

具体改造方案如下。

(1)拆除原径向分离器的旋流分离室、径向挡板、内锥帽等部件，保留原分离器的入口和回粉管，保持安装支架、内外锥主体等分离器的基础不动。

图1 改造方案示意

(2)分离器出口和一次风管道整体升高1.5 m，将重新设计的旋流分离室、轴向挡板、杂物过滤装置和内锥帽与原分离器内外锥体对接。

(3)在分离器内锥下部、内外锥之间的空间增加一级可调轴向挡板，并在内锥体底部加装梯形撞击锥，借助气流的扩容作用促进煤粉的重力分离。

(4)在出粉口适当位置加装杂物过滤格栅，将杂物拦截在分离器内。配套安装压缩空气反向吹扫装置，定期停运，利用压缩空气将格栅上的大部分杂物吹落，减少人工清理过滤格栅的次数。

(5)在锁气器上部回粉斜管位置加装自动杂物隔离装置。借助滤网自动翻转和压缩空气吹扫清理装置，实现过滤装置的定期翻转、清理。杂物隔离装置的外形如图2所示。

图2 杂物隔离装置外形

3 效果验证

3.1挡板调节特性分析

对改造后分离器的挡板调节特性进行试验，验证轴向挡板的细度调节特性。在#1锅炉A磨煤机A2侧稳定正常出力的工况下，保持下级分离器挡板开度稳定在30°，调整上级轴向挡板到4个不同开度，得出煤粉细度随分离器上级挡板开度变化的关系曲线，如图3所示。由图3可见，随着A2侧上级分离器挡板开度由15°开大至60°，煤粉细度R90由6.47%增大至11.70%，且改造后轴向分离器的线性调节性能较好。

图3 煤粉细度随分离器上级挡板开度的变化

3.2改造前、后分离器性能对比

将A磨煤机的通风量控制在70 t/h，比较改造前磨煤机出力35 t/h(工况A)、改造后磨煤机出力35 t/h(工况B)和出力48 t/h(工况C)的条件下，磨煤机电流、磨煤单耗、煤粉细度R90及均匀性指数的变化，如图4所示。

图4 改造前、后分离器性能对比

对比工况A和工况B，在A磨煤机出力为35t/h的条件下，轴向分离器改造后，磨煤机电流从116.7A降至108.3A，磨煤单耗从29.10(kW·h)/t降至25.56(kW·h)/t，磨煤单耗下降幅度达12.2%，改造节能效果显著；同时，分离器出口煤粉细度R90从11.01%降至7.99%，均匀性指数从0.83升至1.09，说明改造后分离器的分离效果较好，出粉变细，更有利于煤粉在炉膛内的着火和燃尽。

保持通风量不变，维持分离器上挡板40°开度、下挡板30°开度，将磨煤机出力增加至48 t/h。对比工况A和工况C可看出，通过轴向分离器改造，在制粉系统出力提高36%的情况下，磨煤机电流从116.7 A降至109.2 A，分离器出口煤粉细度R90从11.01%降至7.37%，且磨煤单耗和均匀性指数均有所改善。说明改造后制粉系统各项性能有较大提升，在保证正常出力的情况下，磨煤机出力可提高36%以上。

4 结束语

将双进双出磨煤机的径向分离器改造为双级轴向型，并在出粉口和回粉斜管上加装杂物过滤装置，在保证合格煤粉细度的前提下，既增加了磨煤机出力，又缓解了杂物堵塞的问题，具有较好的节能效果和安全保证。

[1]尹君，李建星，颜艳华，等.双进双出磨煤机分离器堵塞原因分析[J].华电技术，2011，33(8)：49-52.

[2]王引棣.锅炉设备检修技术问答[M].北京：中国电力出版社，2003.

[3]张旭，李强，岳冬锦. 630 MW超临界机组双进双出磨煤机分离器节能改造分析[J].广西节能，2015(3)：16-18.

[4]杨秀贵.双进双出钢球磨煤机轴向双挡板分离器改造[J].科技视界，2015(24)：122.

[5]高清云，满海明，樊仕方,等.轴向双挡板磨煤机分离器改造[J].云南电力技术，2011，40(2)：68-69.

[6]高建谱.户县热电厂粗粉分离器的改造及应用[J].西北电力技术，2003，31(5)：43-44.

(本文责编：刘芳)

2017-04-18；

:2017-05-25

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：A

：1674-1951(2017)06-0023-02

李杰义(1963—)，男，山西新绛人，高级工程师，从事电厂生产技术管理工作(E-mail:tanhz@mail.xjtu.edu.cn)。