MPS磨煤机动态分离器优化设计

郭思远 于治民
( 长春发电设备总厂磨机工程部 吉林长春
1 3 0 0 3 3 )
摘 要: 随着火电项目中大量褐煤及混合煤的出现, 传统动态分离器的分离效果不能满足火电厂多煤种的需要。

优化后的分离器比传统 分离器能耗低, 体积小, 维护方便且控制更加合理, 能在火电厂中得到广泛的应用。

关键词:MPS 磨煤机动态分离器 煤质 转速 逻辑 测点
1 工程概况
渤海新区 2X 300MW 热电联产机组。

1 . 1 制粉系统
机组之前为传统齿轮连接动态分离 器。

燃烧设计煤质单台磨煤机出力(B MC R 工况):37.25t/h 。

燃烧校核煤质单台磨煤机出力(B MC R 工况):38.95t/h 。

1 .
2 煤质资料
主要燃用褐煤, 因锅炉改造, 要求煤粉 细度达到R90=16%。

1.2.1 设计和校核煤种的煤质及灰成分分 析(如表1)
1.2.3 优化要求 根据煤质资料和制粉系
统的要求, 可
通过优化动态分离器来提高没分细度。

2 优化动态分离器可行性分析
2 . 1 可行性分析 优化前速磨煤机动态分离
器采用集中
润滑方式对动态分离器齿轮箱进行润滑 , 由于中速磨煤机分离器离地面较高(10米左 右) 且润滑站体积较大, 集中润滑方式对加 油 、检修维护 、巡检等造成许多不便 , 因磨 煤机运行过程中难免出现震动, 导致润滑 油管路经常出现漏油, 如不能及时发现, 会 导致磨煤机非计划停机 。

其次 , 早期中速磨 煤机动态分离器采用的传动方式为齿轮传 动, 此种传动方式转动力矩较大, 导致设备 寿命降低, 另外此种传动方式存在推力轴 承所以对温度控制要求较高, 温度测点较 多, 容易出现温度测点故障导致非计划性 停机, 限制了动态分离器的最高转速, 无法 提升没分细度 。

再次 , 早期项目动态分离器 启动过程繁琐 , 运行人员对动态分离器的 运行状态检测不够具体, 出现丢转或震动
等情况不能直接反映在 DC S 系统之上 。

以 上三种缺陷导致磨煤机动态分离器的普及 性受到了严重影响, 针对以上三种缺陷, 我 厂决定对动态分离器进行优化设计。

2.1.1 传动方式更改
磨煤机动态分离器的传动方式由齿轮 传动更改为皮带传动 。

皮带传动结构转动
表 1
图 1
图 2
作者简介: 郭思远, 男, 籍贯: 辽宁省凌源市, 职称: 工程师, 职务: 副主任设计师, 研究方向: 中速磨煤机, 学历: 大学本科。

84 科技创业家 T EC H N O LO G I C AL P IO N EE RS
项目
符 号 单位
设计煤质 校核煤质 I 校核煤质 I I 元
素
分
析
收到基碳
C ar % 53.60 43.56 54.18 收到基氢 H ar % 3.13 2.81 2.91 收到基氧 O ar % 3.34 4.83 5.67 收到基氮 N ar % 0.95 1.18 1.19 收到基硫 Sar % 0.90 1.62 0.70 工
业 分 析 收到基灰分 A ar % 28.04 35.00 28.85 固有水分 M ad % 0.68 0.57 0.93 全水分 M ar % 10.04 11.00 6.50 干燥无灰基挥发份 V daf %
18.39 22.84 35.45 低位发热量 Q net,ar M J/kg 21.16 18.10 21.68 可磨系数 K H G I 72 56 62
灰熔点
灰的变形温度 D T o C 1350 1130 > 1500 灰的软化温度
ST o C 1420 1210 > 1500 灰的半球温度 H T o C 1480 1260 > 1500 灰的流动温度
FT o C > 1500 1300 > 1500
灰 成
分
二氧化硅 Si O 2 % 51.44 54.90 54.79 三氧化二铝 A l 2O 3 % 32.91 32.12 31.17 三氧化二铁 F e 2O 3 % 4.55 7.09 2.81 氧化钙
C aO % 3.96 0.64 1.54 氧化镁 M gO % 0.85 0.46 0.63 氧化钾
K 2O % 1.16 1.29 1.80 氧化钠 N a 2O % 0.59 1.10 0.82 三氧化硫 SO 3 % 1.84 0.02 0.24 二氧化钛 T i O 2 % 0.87 0.40 1.05 五氧化二磷
P 2O 5
%
0.47 0.24 0.31
工 业 技 术
表 2
作, 工作输出的油量是否能满足动态分离 器油量的消耗 。

因磨煤机动态分离器位于 零米以上约 10 米处,平时巡检较困难, 于是 电气引用了润滑站油流检测开关 。

经计算 , 干油泵每小时工作 5 分钟即满足润滑分离 器轴承所需的油量, 所以D CS 设置每 4 小时 检测到 1 次润滑油流信号, 既润滑油泵工作 正常 , 如 4 小时内未检测到润滑站油流信 号, 则需要停机检查。

润滑站油流检测信号工作原理如图2: 将润滑站油流通过信号转化为开关量 信号, 传送给DCS 操作系统 。

润滑站的启停 由 DC S 集中控制 , 通过检测信号来实现对 润滑油量的监视。

通过以上修改, 动态分离器的结构发 生了很大的变化, 传动方式, 润滑方式及检 测点位置 、数量都做出了相应的修改。

磨煤机动态分离器启停逻辑如图 3: 分离器电机启动前, 运行人员按下电 机启动按钮, 此时系统中不应存在报警或 急停信号, 密封风机运行且与一次风建立 起压差, 如果差压不够则不能启动变频器 电机, 如差压打到要求, 则启动润滑油泵, 润滑油泵在试运初期应连续运行, 使润滑 油管路中充满油脂, 润滑油泵运行后, 启动 动态分离器电机(如图4)。

2.1.3 监测测点变化 以往磨煤机动态分
离器报警测点较
少, 不能满足运行人员DC S 监测的要求, 现 将渤海项目中速磨煤机本体报警测点列出 如表 2:
3 结论
综上所述, 新型动态分离器从驱动方 式 、润滑方式 、测点数目等方面出发 , 吸取
了以前项目的经验 , 做出了比较完善的更 改, 从电控原理及可行性及电控配合上给 出了修改, 在渤海电厂的应用上得到了用 户的认可, 完成了技术协议的要求, 控制方 式及电控原理作为项目资料归档, 作为今
后设计的参考。

图 4
转速监测装置原理如图1:
其中SS01(A) 为监测计数装置, 将SS 01 (B)探头监测的动态分离器实际转速转化为 4~20mA 信号反馈给 DCS 系统, 系统将实际 探头检测出的分离器转速与变频器反馈的
理论转速相比较, 最终得到测量差值结果。

2.1.2 润滑方式及逻辑变化
磨煤机润滑方式由集中润滑油润滑改 为甘油脂润滑 。

因为传动方式由齿轮传动 更改皮带传动, 润滑点位置发生改变, 无需 大量的润滑油润滑齿轮箱内的齿轮, 只需 少量的甘油脂对动态分离器的上下轴承进 行润滑, 这样既减少了润滑站的体积, 又减 少了润滑温检测点的数量 。

但随之而来的 问题是如何检测甘油脂润滑油泵是否工
图 3
平稳无噪声, 能缓冲 、吸振 , 有效的解决了
动态分离器高转速震动大的缺陷, 提高动 态分离器转速, 进一步提高煤粉细度, 过载 时皮带会在带轮上打滑, 能防止薄弱零部 件损坏, 起到了安全保护的作用 。

为了防止 皮带打滑时未能及时发现导致磨煤机煤粉 细度降低锅炉燃烧不充分 , 设计使用分离 器转速测量开关, 开关将与变频器反馈的 分离器转速信号做比较, 如转速差超过 20 转, 将报出转速故障, 停止磨煤机动态分离 器电机。

参考文献
[1] 《立磨系统的生产调试与优化控制 》李
岳主编.
[2] 华东六省一市电机工程( 电力) 学 会《锅
炉设备及其系统 》中国电力出版社 ,
2001.
科技创业家 T EC H N O LO G I C AL P IO N EE RS 85
序号 识别名 名称
数量 规格 用途
1 H FC 10C T 001 双支铂电阻 1 耐磨型 分离器风粉混合物温度
2 H F C 10C T 002 双支铂电阻 1 耐磨型 分离器风粉混合物温度
3 H FC 10C T 003 双支铂电阻 1 耐磨型 分离器风粉混合物温度
4 H F C 10C T 004 热电偶 1 k 分度 分离器上部轴承温度
5 H FC 10C T 005 热电偶 1 k 分度 分离器下部轴承温度
6 H FC 10C T 024 双支铂电阻 1 P t = 100 主电动机轴承温度
7 H F C 10C T 025 双支铂电阻 1 P t = 100 主电动机轴承温度
8 H FC 10C T 026 双支铂电阻 1 P t = 100 主电动机绕组温度
9 H F C 10C T 027 双支铂电阻 1 P t = 100 主电动机绕组温度 10 H FC 10C T 028 双支铂电阻 1 P t = 100 主电动机绕组温度 11 H F C 10C S001 转速传感器 1 分离器旋转体转速 12 H FC 10C F 301 流量开关 1 分离器润滑油流量 13 H F C 10C L301 液位开关 1 分离器润滑油池液位 14 H FW 10C T 024 双支铂电阻 1 P t = 100 密封风机电动机轴承温度 15 H FW 10C T 025 双支铂电阻 1 P t = 100 密封风机电动机轴承温度 16 H FW 11C T 024 双支铂电阻 1 P t = 100 密封风机电动机轴承温度 17 H FW 11C T 025 双支铂电阻 1 P t = 100 密封风机电动机轴承温度 18 H FW 10C P001 差压变送器 1 0~6kPa 密封风与一次风压差△P1
19 H FW 10C P004 差压变送器 1 0~6kPa 分离器密封风与一次风压差△P2 20 H FE 41C P 003 压力传感器 1 磨机入口一次风压力 21 H H E11C P001 压力传感器 1 磨机分离器出口压力 22 H FW 10C P301 差压开关 1 密封风机过滤器压差 23 H FW 11C P301 差压开关 1 密封风机过滤器压差 24
H FW 10C P004 压力传感器 1
测风机逆止阀后压力。