对赤峰发电厂FM220420风扇磨煤机分离器改造:磨煤机分离器

　　1.概述 　　1.1简介：赤峰热电厂4#、5#6#炉，系北锅BG-130/39-M4锅炉，每台炉安装长春发电设备总厂生产的FM220•420型风扇磨煤机四台，采用雷蒙分离器。锅炉正常运行时，三台磨煤机投入，一台磨煤机备用或检修。1988年12月起，经过调整试运，三台炉相继投产，但是，锅炉一直达不到满负荷运行，这个问题摆在我们面前，急需解决。
　　1.2试验分析
　　为找出锅炉带不上负荷的原因，根据调试阶段掌握的情况，我们进行了磨煤机出力及锅炉出力试验。
　　1.2.1原设计数据
　　锅炉额定蒸发量 130t/h
　　主蒸汽压力 3.82Mpa
　　主蒸汽温度 450℃
　　磨煤机参数：
　　磨分离器型式 雷蒙式
　　磨煤机出力（原煤） 13.5t/h
　　磨煤机提升压头 2.5kpa
　　分离器出品煤粉细度 R90=45%，R1000≤3%
　　分离器出口风量 32000m3/h
　　分离器出口风温 120℃
　　干燥介质入磨温度 445℃
　　煤质分析：
　　煤种 褐煤
　　QDW 3008×4.187J/G
　　WY 23.2%
　　Ay 30.953%
　　Vr 46.13%
　　哈氏可磨系数 40.72
　　2．磨煤机出力试验
　　该试验选在4#炉1#磨上进行，当时冲击板运行400小时左右，试验前对磨煤机进行了全面检查，机壳护甲，护勾是新更换的，分离器叶片调节灵活，内部无杂物堵塞。
　　试验结果：
　　磨煤机出力（原煤） 10.5t/h
　　通风量 28150m3/h
　　磨分离器出口温度 29℃
　　磨入口干燥介质温度 550℃
　　磨入口风压 0.35kpa
　　分离器出口风压 0.95kpa
　　煤粉细度 过R90=48.1%,R200=13.4%
　　 R1000=0.7%
　　3．锅炉出力试验
　　试验前对各磨煤机调整，使磨煤机尽可能在大出力，然后取煤样，试验结果如下：
　　锅炉蒸发量115t/h
　　过热蒸汽温度 445℃
　　过热蒸汽压力 3.85Mpa
　　给水温度（额定104℃） 90℃
　　燃煤发热量QDN 2438×4.187J/G
　　磨煤机出力（原煤） 11t/h
　　磨出口温度 90～100℃
　　炉膛出口氧量 2.6%
　　4．分析
　　在磨煤机出力试验中，磨煤机磨煤出力10.5t/h，通风量28150m3/h，锅炉蒸发量只能达到115t/h/。 通过测定试验表明，锅炉带不满负荷的原因，主要受磨煤机出力限制。雷蒙式分离器通过风粉时拆转大，阻力大，煤粉分离效果好，但出力小；惯性分离器通过风粉拆转小，阻力小，可提高通风和制粉出力，因此我们决定在制粉系统其它条件不变的情况下，将雷蒙式分离器改成惯性分离器。
　　5.改造设计
　　5.1改造方案
　　将原雷蒙分离器改造设计成惯性分离器，其参数：磨煤机出力（原煤）13.5t/h、通风量30000M3/h、煤粉细度R90≤50%、R1000≤3%、一次风粉速度3.35m/s、容积强度3431M3/m3.h。分离器回粉口利用原口（磨机壳顶部250×250接口）。施工方案：原制粉系统中给煤机，一次风粉管道，分离器回粉管接口不变的条件下，拆掉占空间高度3000的雷蒙式分离器，安装高3400的惯性分离器，改造在4#炉实施。
　　5.2改造后的测试结果
　　试验时使用4#炉的2#、3#、4#磨，试验过程中将各磨煤机出力均调整到12t/h左右，待磨煤机出口风压，风温及给煤机转速稳定后进行测量，雷蒙分离器改惯性分离器后调试结果：具有代表性的4#磨煤机出力（原煤）为12t/h、通风量40700M3/h、煤粉细度R90≤80%、R200≤46.2、R1000≤3.1%、一次风粉速度――m/s、磨出口风温193。测定大灰可燃物高达34.69%。从试验结果看，磨煤机出力提高到13―14t/h，风量提高到35000―40000m3/h,磨出口风压从0.6～0.7kpa提高到1.1～1.3kpa，锅炉能够带130t/h负荷运行。但各煤粉普遍粗（回粉管堵时粗粉增加），分离器挡板全关时，较好的R90也在59.85%,我们对4#磨分离器挡板开度在50%和100%工况下进行煤粉细度测量，其结果无变化。
　　测试结果证明了改造设计的失败。查失败原因，其一，分离器容积设计偏小，高度短，风粉气流在分离器速度过高，大量的粗粉被高速气流携带直接送出，造成粉粗；其二，分离器回粉口面积小，折转多易堵塞，使得循环风量减小（或等于零）。在总结经验的基础上，我们改进了惯性分离器的设计方案。
　　5.3改进惯性分离器的设计
　　改进后设计参数：磨煤机出力（原煤）13.5t/h、通风量35000M3/h、煤粉细度R90≤50%、R1000≤3%、一次风粉速度1.896m/s、容积强度2756M3/m3.h。回粉管口截面积由250×250改为直径Φ内=328，坡度＞55°接口改装在磨入口大门顶部，利于回粉，增大循环风量，降低速度；分离器出口直管段≥1.5m，以保证风粉气流充分混合稳流，分叉管提高到八米运转层以上连接，以此纠正一台磨出口两根一次风管道内煤粉浓度不均。
　　改进设计后的惯性分离器安装在6#炉的磨煤机上，试验结果以4#磨为例：磨煤机出力（原煤）13.5、通风量35000、一次风粉速度1.869、煤粉细度R90≤50%、R1000≤3%、容积强度2756。
　　5.4改进后的调整试验较好，磨煤出力和通风出力都比较接近设计值，较理想。较核计算磨煤出力：
　　由公式：Bm=r(v•h•b-Vg)×3600 t/h
　　式中：r――煤堆积比重，0.92kg/m3
　　V――给煤机括板速度，3#给煤机0.079m/s
　　4#给煤机0.0645m/s
　　h――煤层厚度 3#给煤机0.13m
　　4#给煤机0.16m
　　B――给煤机有效宽度 0.4m
　　Vg――单位体积内括板所占体积，m3(影响很小，略)
　　3#磨煤机出力：
　　Bm=0.92×(0.079×0.13×0.4-0)×3600=13.63t/h
　　同理可得4#磨出力13.67t/h。
　　5.5磨煤机煤粉细度试验
　　分离器挡板调节角度0°～90°，0°为水平全开位置，90°垂直全关位置。以6#炉4#磨为例：上挡板开65%、下挡板开40%，R90 为42.28；
　　此时锅炉出力为：锅炉蒸发量t/h130、过热蒸汽温度445℃、过热蒸汽压力3.85Mpa、给水温度（额定104℃）81℃、燃煤发热量QDW11.73MJ/kg、运行磨煤机2、3、4号三台。
　　5.6试验结果分析
　　#3、#4磨运行时间600小时左右，实际磨煤出力可达13.63t/h和13.67t/h，与设计值13.5t/h接近。 #3、#4磨热态通风量高于设计值32000m3/h，说有磨煤机出力还一定裕量，分离器结构及容积改进合理。
　　改进分离器出口一次风管布置后，4#磨两根一次风管风量分别为17210m3/h和17283m3/h，3#磨两根一次风管分别为18170m3/h和16535m3/h，偏差小于10%，说明一次风管引出布置较合理，既减小阻力，又减小一次风管风量分配不均。
　　回粉管改后，在煤中没有炮线等杂物时，不存在堵塞现象。3#磨分离器挡板指示为上挡板75%，下挡板45%时，去1#角的煤粉细度为R90=37%；调整分离器挡板指示至上挡板65%，下挡板30%时，去1#角的煤粉细度为R90=41.7%，调节幅度达10%。如果分离器挡板调到全开位置0°时，则煤粉细度调整幅度应相对增大，说明分离器改造效果较理想。
　　煤粉均匀度n在0.992―1.25，当n＞1时煤粉中的粒度就较均匀，即中间颗粒较多，对煤粉着火燃烧很有好处。#3磨去#1角的煤粉量占#3磨粉量的42%，去#4角的煤粉量占#3磨粉量的58%，#4磨去#2角的煤粉量占#4磨粉量的42%，#4磨去#3角的煤粉量占#4磨粉量的58%，这两台磨各自的一次风管煤粉量偏开均为16%。同时，一台磨出口两根管煤粉细度也存在一度偏差，但这两种偏差对炉膛燃烧稳定，热负荷均匀性影响不大。
　　对分离器的技术改造，有效地解决了长期以来磨煤机出力小、能冗长能力不足、锅炉带不满负荷等问题，有效地提高了热电厂的经济性及锅炉运行的安全性、稳定性。
　　6.结论
　　改造FM220•420扇磨分离器，我们经历了实践、认识、再实践、再认识的过程，终于取得了成功。风扇磨直吹式制粉系统选用惯性分离器的合理性及科学性，从理论到实践都得到了证明：即减小阻力，提高出力；磨损轻，维护费用少。惯性分离器值得在风扇磨直吹式制粉系统上广泛应用。
　　7.结束语
　　多年的锅炉检修运行工作，使自己在工作岗位上走向成熟，但随着科技的发展，我们需要认识和解决的问题也在更新。因此，实践―认识―再实践―再认识是永恒的，我们要有所前进，有所创新，适应新的需要。