制粉系統(tǒng)動(dòng)態(tài)分離器改造及分析

唐偉

摘 要： 針對(duì)儀征化纖熱電生產(chǎn)中心動(dòng)態(tài)旋轉(zhuǎn)式粗粉分離器存在的缺點(diǎn)，對(duì)原粗粉分離器結(jié)構(gòu)和參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化改造。對(duì)改造前、后的粗粉分離器性能進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)和分析。結(jié)果表明：改造后的動(dòng)態(tài)分離器提高了分離效率和煤粉均勻性，改善了鍋爐燃燒狀況。

關(guān)鍵詞：中儲(chǔ)式制粉系統(tǒng)；動(dòng)態(tài)分離器；結(jié)構(gòu)優(yōu)化

1 概述

儀征化纖熱電生產(chǎn)中心#1爐甲乙側(cè)兩臺(tái)動(dòng)態(tài)分離器于2012年安裝完成，投運(yùn)后未能達(dá)到預(yù)期效果，其主要表現(xiàn)為制粉系統(tǒng)出力低以及出粉細(xì)度調(diào)節(jié)性較差等情況。2013年期間，對(duì)這兩臺(tái)分離器進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn)、論證，并進(jìn)行了初步優(yōu)化，但結(jié)果并不理想。2013年7月下旬，對(duì)甲側(cè)動(dòng)態(tài)粗粉分離器進(jìn)行了部分改動(dòng)，在動(dòng)靜葉之間增加一擋板。并在8月中旬又將回粉錐的間隙調(diào)小，但回粉量大的情況還是沒(méi)有得到根本改善。之后，根據(jù)長(zhǎng)期的試驗(yàn)、調(diào)整及數(shù)據(jù)分析，找到了造成動(dòng)態(tài)分離器回粉率高、出力不理想的根本原因，即靜葉片分離作用過(guò)強(qiáng)，而動(dòng)葉輪分離器作用相對(duì)較弱。最后，根據(jù)試驗(yàn)和三維模擬的結(jié)果及分析，提出以下的改造方案并實(shí)施。

2 具體整改措施

（1）增大動(dòng)葉輪的尺寸。包括直徑和高度。目的是增強(qiáng)動(dòng)葉輪的分離作用，同時(shí)可使動(dòng)葉輪轉(zhuǎn)速與出粉細(xì)度有明顯的線性關(guān)系。（2）安裝導(dǎo)流板。對(duì)煤粉起到均流作用?？蓽p少小顆?；胤勐剩瑫r(shí)提高大顆?；胤勐?，從而提高回粉的準(zhǔn)確性。（3）去除徑向葉片。削弱靜葉片的分離作用，相對(duì)進(jìn)一步加強(qiáng)動(dòng)葉的分離器作用。

3 調(diào)試數(shù)據(jù)分析

2014年9月10日～2014年9月15日，對(duì)#1爐甲側(cè)制粉系統(tǒng)進(jìn)行了調(diào)試。從出粉細(xì)度及可調(diào)性、出粉均勻性指數(shù)、制粉出力等多方面的數(shù)據(jù)進(jìn)行了試驗(yàn)，并得到了全面的定性和定量的數(shù)據(jù)結(jié)果。由此，可對(duì)甲側(cè)動(dòng)態(tài)粗粉分離器改造的具體效果進(jìn)行以下判定。

3.1 細(xì)度調(diào)節(jié)性的改善（圖2）

可見(jiàn)，本次改造后，主要由于動(dòng)葉輪尺寸增加，導(dǎo)致顆粒受到的離心力增加。出粉細(xì)度的調(diào)節(jié)性能明顯增強(qiáng)且線性關(guān)系明顯。這樣的好處包括：（1）對(duì)于不同煤種，能夠方便的通過(guò)細(xì)度調(diào)節(jié)，使出粉細(xì)度始終在經(jīng)濟(jì)情況下運(yùn)行；（2）由于出粉細(xì)度調(diào)節(jié)范圍更廣，尤其是可以調(diào)到很細(xì)的這種特點(diǎn)，可以完全適應(yīng)低氮燃燒器改造后的需求。當(dāng)然，更低的細(xì)度R90是以損失部分出力為代價(jià)的。鑒于目前#1爐的運(yùn)行情況，建議排粉機(jī)電流保持在16.5～17A，分離器轉(zhuǎn)速維持在20-30rpm的運(yùn)行方式，此時(shí)對(duì)應(yīng)的出粉細(xì)度R90=25.2-23.2%，均勻性指數(shù)n≥1.2。下述的出力試驗(yàn)也是在該工況下進(jìn)行的。

3.2 出力的提高

3.2.1 出力試驗(yàn)

2014年9月15日進(jìn)行了如下試驗(yàn)：將#1爐負(fù)荷穩(wěn)定在220t/h（以下粉位為甲乙兩側(cè)平均值）

（1）從上午9：55到下午13：15這段時(shí)間（200分鐘），甲側(cè)乙側(cè)同時(shí)運(yùn)行，觀察#1爐粉倉(cāng)的粉位變化，從3.8m漲到4.3m；（2）從下午13：15到下午15：10這段時(shí)間（115分鐘），只運(yùn)行甲側(cè)，觀察#1爐粉倉(cāng)的粉位變化，從4.3m降到3.3m；（3）從下午17：30到下午19：30這段時(shí)間（120分鐘），只運(yùn)行乙側(cè)，觀察#1爐粉倉(cāng)的粉位變化，從4m降到2.9m；從上述的數(shù)量關(guān)系可以列出含三個(gè)未知數(shù)的方程組：

式中：x-單位時(shí)間內(nèi)甲側(cè)磨煤機(jī)的出力換算成粉位的變化，單位m/min；y-單位時(shí)間內(nèi)乙側(cè)磨煤機(jī)的出力換算成粉位的變化，單位m/min；z-單位時(shí)間內(nèi)220t/h負(fù)荷下，對(duì)于的煤粉消耗量換算成粉位的變化，單位m/min；

最后計(jì)算得到（x+y）/z=1.123，也就是說(shuō)甲乙兩側(cè)同時(shí)運(yùn)行后，能夠供應(yīng)的鍋爐負(fù)荷為：215×1.123=241（t/h）。

相比改造之前甲乙兩側(cè)同時(shí)運(yùn)行可維持的最大負(fù)荷210t/h，制粉系統(tǒng)的出力提高了：（241-210）/210×100%=13.8%

3.2.2 回粉比例減少。同樣在上述工況下，對(duì)#1爐甲側(cè)的進(jìn)粉、出粉和回粉進(jìn)行取樣并化驗(yàn)細(xì)度，并和改造前（2013年8月）數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比（表1）。

回粉比例即回粉占進(jìn)粉的質(zhì)量比?；胤郾壤郎p少23.2%，意味著有23.2%的煤粉不需要回到磨煤機(jī)重復(fù)研磨，做無(wú)用功。出力也就相應(yīng)的提高23.2%?？紤]到改造后的出粉細(xì)度R90比改造前的出粉細(xì)度R90還要小，所以在相同出粉細(xì)度情況下，甲側(cè)磨煤機(jī)提高的制粉出力是大于23.2%的。

4 結(jié)束語(yǔ)

（1）本次改造實(shí)現(xiàn)了預(yù)期的效果，達(dá)到了改造的目的。一方面，制粉系統(tǒng)出力有了顯著提高，單是甲側(cè)的改造，就使得#1爐總的制粉出力相比改造前提高了13.8%。另一方面，出粉細(xì)度的調(diào)節(jié)性能顯著增強(qiáng)，且線性關(guān)系明顯。（2）鑒于試驗(yàn)的結(jié)果和#1爐的運(yùn)行情況，建議#1爐甲側(cè)制粉系統(tǒng)按照如下方式運(yùn)行：排粉機(jī)電流16～17A，分離器轉(zhuǎn)速20～30rpm。此時(shí)對(duì)應(yīng)的出粉細(xì)度R90在25.2%～23.2%、均勻性指數(shù)達(dá)到n≥1.2、制粉出力高（甲乙兩側(cè)同時(shí)運(yùn)行，能滿足241t/h負(fù)荷對(duì)于的煤粉消耗）、制粉單耗低。

參考文獻(xiàn)

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