双进双出磨煤机分离器改造分析研究

关于双进双出磨煤机分离器改造的分析研究

【摘要】武乡和信发电有限公司#1、#2机组分别于2007年10月份和2008年1月份投产，该机组配备武汉锅炉制造有限公司生产的wgz2080/17.51-1亚临界压力，控制循环汽包炉。其制粉系统采用冷一次风机正压直吹式系统，磨煤机为沈阳重机厂生产的

bbd4060型双进双出钢球磨煤机，设计燃油煤种为山西长治武乡地区的贫煤。

【关键词】双进双出磨煤机分离器

一、机组的投产后遇到的问题

在机组投产运行初期，该机组存在的一个较大问题是飞灰含碳量和大渣含碳量严重偏高，飞灰含碳量接近8%，而大渣含碳量则高达40%，由此影响锅炉效率达到2%左右，并导致煤耗率偏高。通过研究、分析，我们提出了解决方案，经过一系列设备改造，有效地解决了这个问题。

在机组调试期间，我们就发现从捞渣机排出的大渣颜色较黑，明显携带大量未燃尽的煤粉，甚至在大渣中有一些粒径较大的煤颗粒。起初，分析认为锅炉燃烧时配风不合理，导致底层喷燃器着火不好，通过多方燃烧调整，仍未见任何改观。在经过煤粉细度化验后，却发现其r90值高达到20%以上，与设计值r90=11相差甚远，煤粉均匀性也较差，于是，我们对磨煤机分离器折向挡板开度进行了调整，但煤粉细度却仍未见好转。最后，判断为分离器分离效果不好所致，因而，利用停磨检修机会，打开分离器进行检查，结果

非常令人吃惊，由于原煤中携带大量的杂物随原煤进入磨煤机，大量堆积、缠绕在了分离器折向挡板上以及回粉锁气器中，锁气器挡板处于长开状态，甚至有的磨煤机回粉管已被煤粉完全堵死，从而彻底失去了回粉效果，这是造成煤粉细度不合格的根本原因。经过对分离器进行清理，在短期内情况有所好转，但很快又回出现分离器堵塞的现象，煤粉细度仍然得不到保证，飞灰及大渣含碳量依旧很高。

针对这个问题，相关技术人员进行了共同探讨，经过分析认为，由于原煤不可避免地要携带很多杂物，在正压直吹式制粉系统中，却无法在线对煤粉内所携带杂物进行清理是一个重要的因素，而分离器本身结构不合理则是主要原因。分离器原结构如图1所示。

该分离器的工作原理是：从磨煤机出口管来的煤粉沿内、外锥体之间的通道进入折向挡板，通过折向挡板后的煤粉分为两路：较细的煤粉从分离器出口管被送至炉膛，较粗的煤粉则沉积在内锥体中。内锥体内煤粉沉积量达到一定程度后，依靠重力推开内锥体下部的锁气器挡板，进入来粉通道，与来自磨煤机出口管的煤粉混合，较细的煤粉被携带再次通过折向挡板，而较粗的颗粒则落入回粉管中，重新进入磨煤机内被磨制。通过改变折向挡板的开度，可调整分离器的阻力，从而达到调整煤粉细度的目的。

该分离器具有结构简单、系统阻力小的优点，但其最大的缺点是：一旦内锥体锁气器挡板被异物堵塞或卡涩而关闭不严，将造成分离器失去分离效果，煤粉由短路直接进入分离器出口管而到达炉膛。

更有甚者，当杂物进入回粉管时，会将回粉管锁气器堵塞，随着煤粉的堆积，整个回粉管将被堵死。同时，由于锁气器均在分离器内部，而无延伸至分离器之外的连杆，因此无法在磨煤机运行当中对锁气器进行活动，而必须进行停磨清理。

在每次的停磨清理过程中，分离器折向挡板、内锥体锁气器、回粉管锁气器都是需要清理的重点部位，

由于我厂每台炉只设计了五台磨煤机，没有备用，因此停磨机会较少。若进行磨煤机分离器的清理，只能限负荷运行，对机组的经济运行造成很大影响。根据经验，若要保证煤粉细度合格，每台磨三天必须进行一次清理，这显然是不可行的，频繁的启停也将影响磨煤机的使用寿命。

二、磨煤机分离器改造及运行效果

由于煤粉细度不合格，所带来的不仅是锅炉效率低，煤耗率居高不下，对煤粉管道及喷燃器等设备的磨损也是巨大的潜在危险，为改变这种被动的运行状况，我们成立了技术攻关小组，对分离器的问题进行了反复的技术探讨，并提出了解决思路，其中的要点有两个：一是要将内锥体回粉与来粉通道进行分隔，避免造成煤粉短路；二是将锁气器改造为外置式的，以便于活动和清理。依据这个思路，我们提出了改造方案，在原有设备的基础上进行了重新设计，为每台磨量身定做了两套带重锤的球形锁气器，而将原先的内锥体锁气器和回粉管锁气器取代。重新设计后的分离器结构见图2所示。

我厂首先利用#2机组c级检修的机会，将5台磨煤机分离器全部

进行了改造，并将煤粉细度按照设计值予以了调整，通过检修后的性能测试检验，飞灰含碳量降至3%左右，飞灰含碳量降至平均8%左右（最低时可达4%），锅炉效率提高2%左右，由此使机组煤耗率降低多达6g/kwh。可以说，此项技改取得了预期的效果。随后，我厂又将#1炉的5台磨煤机全部进行了改造。

三、磨煤机分离器改造后的运行维护

磨煤机分离器的改造取得了成功，但随着运行时间的加长，我们又发现，锅炉大渣含碳量又有了上升的趋势，经判断为锁气器有堵塞迹象，现场检查发现，有个别锁气器不灵活或不动作，于是进行停磨检查，发现有锁气器被异物堵塞卡涩，造成回粉不畅。由此可以看出，原煤中的杂物无法根除，造成了改造后的锁气器仍有被堵塞的可能。

针对这个问题，我们制定了相关措施。首先，每日定期对锁气器重锤进行活动，以保证回粉管不被堵塞，同时，定期将磨煤机停运进行分离器的清理，通过清理，进一步保证回粉管的畅通，同时可减少磨煤机的通风阻力，减少电耗。

通过这次改造，磨煤机的运行状况得到了明显的改善，虽然仍需要对磨煤机分离器定期清理，但其持续运行时间已可大大延长，同时由于煤粉细度的合格，设备磨损问题也将有较大改观。