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浅析影响FM220.420风扇磨煤机分离器出力原因分析和解决措施

发表时间：2021/6/3 来源：《基层建设》2021年第2期作者：张相军

[导读] 摘要：赤峰热电厂4#、5#'、6#炉，系北锅BG-130/39-M，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，一台磨煤机备用成检修，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，急需解决。

        赤峰平庄热电有限责任公司内蒙古赤峰市 024076
        摘要：赤峰热电厂4#、5#'、6#炉，系北锅BG-130/39-M，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，一台磨煤机备用成检修，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，急需解决。
        关键词：风扇磨；分离器出力；原因分析；解决措施
        正文：
        试验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分析。
        1.实验分析
        1.1磨煤机出力试验
        该试验选在4炉1号磨上进行，当时冲击板运行400小时左右，验前对磨煤机进行了全面检查，机壳护甲，护勾是新更换的，分离叶片调节灵活，内部无杂物堵塞。
        试验结果为：磨煤机出力（原煤）为10.5t/h，通风量28150m3/h，分离器出口温度29℃，磨入口干燥介质温550℃，磨入口风压0.35kpa，分离器出口风压0.95kpa，煤粉细度为过R90=48.1%，R200=13.4%，R1000=0.7%
        1.2锅炉出力实验：前对各磨煤机调整，使磨煤机尽可能在大出力，然后取试验结果如下：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℃，磨煤机出力（原煤）2438×4.187J/G，磨出口温度90-100℃，炉度出口氧量2.6%.
        1.3分析
        在磨煤机出力试验中，磨煤机磨煤出力10.5t/h，通风量28150m'/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，主要复磨煤机出力限制。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。
        2.改造设计
        原雷蒙分离器外形及布置请见附图一，改造设计的惯性分离器请见附图二。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。
        3.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，如下表：
        雷蒙分离器改惯性分离器后调试结果为；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35000-40000m2/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R10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。
        4.改进惯性分离器的设计
        惯性分离器改进设计图请见附图3.
        回粉管口截面积由250×250改为直径①内=328，坡度&gt；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，试验及计算结果如下。
        5.改进后的调整试验
                         磨煤机出力试验表

        从表中可以看出，磨煤出力和通风出力都比较接近设计值，较理想。
        5.1较核计算磨煤出力：
        由公式：Ba=r（v•h•b-Vg）×3600。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-一单位体积内括板所占体积，m3（影响很小，略）
        3号磨煤机出力：B=0.92×（0.079×0.13×0.4-0）×3600=13.63t/h；同理可得4号磨出力13.67t/h。
        5.2磨煤机煤粉细度试验表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。

                                   锅炉出力实验

        5.3试验结果分析
        3、4号炉磨运行时间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号炉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号磨两根一次风管风量分别为17210m²/h和17283m/h，3号磨两根一次风管分别为18170m2/h和16535m'/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号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Roo=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Roo=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号磨去1号角的煤粉量占3号磨粉量的42%，去4号角的煤粉量占3号磨粉量的58%，4号磨去2号角的煤粉量占4号磨粉量的42%，4号磨去3号角的煤粉量占4号磨粉量的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、能穴长能力不足、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a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。
        参考文献：
        [1]赤峰热电厂运行检修工艺
        作者简介：
        张相军，男，1970年3月出生，助理工程师职务，专科学历，先后从事锅炉运行、燃料管理、供热管理和安全环保管理工作。