唐伟

摘 要： 针对仪征化纤热电生产中心动态旋转式粗粉分离器存在的缺点，对原粗粉分离器结构和参数进行了优化改造。对改造前、后的粗粉分离器性能进行了现场试验和分析。结果表明：改造后的动态分离器提高了分离效率和煤粉均匀性，改善了锅炉燃烧状况。

关键词：中储式制粉系统；动态分离器；结构优化

1 概述

仪征化纤热电生产中心#1炉甲乙侧两台动态分离器于2012年安装完成，投运后未能达到预期效果，其主要表现为制粉系统出力低以及出粉细度调节性较差等情况。2013年期间，对这两台分离器进行了一系列实验、论证，并进行了初步优化，但结果并不理想。2013年7月下旬，对甲侧动态粗粉分离器进行了部分改动，在动静叶之间增加一挡板。并在8月中旬又将回粉锥的间隙调小，但回粉量大的情况还是没有得到根本改善。之后，根据长期的试验、调整及数据分析，找到了造成动态分离器回粉率高、出力不理想的根本原因，即静叶片分离作用过强，而动叶轮分离器作用相对较弱。最后，根据试验和三维模拟的结果及分析，提出以下的改造方案并实施。

2 具体整改措施

（1）增大动叶轮的尺寸。包括直径和高度。目的是增强动叶轮的分离作用，同时可使动叶轮转速与出粉细度有明显的线性关系。（2）安装导流板。对煤粉起到均流作用。可减少小颗粒回粉率，同时提高大颗粒回粉率，从而提高回粉的准确性。（3）去除径向叶片。削弱静叶片的分离作用，相对进一步加强动叶的分离器作用。

3 调试数据分析

2014年9月10日～2014年9月15日，对#1炉甲侧制粉系统进行了调试。从出粉细度及可调性、出粉均匀性指数、制粉出力等多方面的数据进行了试验，并得到了全面的定性和定量的数据结果。由此，可对甲侧动态粗粉分离器改造的具体效果进行以下判定。

3.1 细度调节性的改善（图2）

可见，本次改造后，主要由于动叶轮尺寸增加，导致颗粒受到的离心力增加。出粉细度的调节性能明显增强且线性关系明显。这样的好处包括：（1）对于不同煤种，能够方便的通过细度调节，使出粉细度始终在经济情况下运行；（2）由于出粉细度调节范围更广，尤其是可以调到很细的这种特点，可以完全适应低氮燃烧器改造后的需求。当然，更低的细度R90是以损失部分出力为代价的。鉴于目前#1炉的运行情况，建议排粉机电流保持在16.5～17A，分离器转速维持在20-30rpm的运行方式，此时对应的出粉细度R90=25.2-23.2%，均匀性指数n≥1.2。下述的出力试验也是在该工况下进行的。

3.2 出力的提高

3.2.1 出力试验

2014年9月15日进行了如下试验：将#1炉负荷稳定在220t/h（以下粉位为甲乙两侧平均值）

（1）从上午9：55到下午13：15这段时间（200分钟），甲侧乙侧同时运行，观察#1炉粉仓的粉位变化，从3.8m涨到4.3m；（2）从下午13：15到下午15：10这段时间（115分钟），只运行甲侧，观察#1炉粉仓的粉位变化，从4.3m降到3.3m；（3）从下午17：30到下午19：30这段时间（120分钟），只运行乙侧，观察#1炉粉仓的粉位变化，从4m降到2.9m；从上述的数量关系可以列出含三个未知数的方程组：

式中：x-单位时间内甲侧磨煤机的出力换算成粉位的变化，单位m/min；y-单位时间内乙侧磨煤机的出力换算成粉位的变化，单位m/min；z-单位时间内220t/h负荷下，对于的煤粉消耗量换算成粉位的变化，单位m/min；

最后计算得到（x+y）/z=1.123，也就是说甲乙两侧同时运行后，能够供应的锅炉负荷为：215×1.123=241（t/h）。

相比改造之前甲乙两侧同时运行可维持的最大负荷210t/h，制粉系统的出力提高了：（241-210）/210×100%=13.8%

3.2.2 回粉比例减少。同样在上述工况下，对#1炉甲侧的进粉、出粉和回粉进行取样并化验细度，并和改造前（2013年8月）数据进行对比（表1）。

回粉比例即回粉占进粉的质量比。回粉比例减少23.2%，意味着有23.2%的煤粉不需要回到磨煤机重复研磨，做无用功。出力也就相应的提高23.2%。考虑到改造后的出粉细度R90比改造前的出粉细度R90还要小，所以在相同出粉细度情况下，甲侧磨煤机提高的制粉出力是大于23.2%的。

4 结束语

（1）本次改造实现了预期的效果，达到了改造的目的。一方面，制粉系统出力有了显著提高，单是甲侧的改造，就使得#1炉总的制粉出力相比改造前提高了13.8%。另一方面，出粉细度的调节性能显著增强，且线性关系明显。（2）鉴于试验的结果和#1炉的运行情况，建议#1炉甲侧制粉系统按照如下方式运行：排粉机电流16～17A，分离器转速20～30rpm。此时对应的出粉细度R90在25.2%～23.2%、均匀性指数达到n≥1.2、制粉出力高（甲乙两侧同时运行，能满足241t/h负荷对于的煤粉消耗）、制粉单耗低。

参考文献

[1]刘一凡.中速磨煤机粗粉分离器分离特性数值模拟[D].吉林：吉林大学，2008.

[2]周立峰，汪毅刚.直吹式制粉系统粗粉分离器的改造[J].湖南电力， 27，47-48.

[3]尹元明.新型静动叶结合型旋转型粗粉分离器的研究[J].江苏电机工程，24，63-65.