李 崇,尹 萍,郝青哲,史 洋

(1.国网河北省电力公司电力科学研究院,石家庄 050021;2.河北华电石家庄鹿华热电有限公司,石家庄 050200)

中间储仓式细粉分离器效率计算与分析

李 崇1,尹 萍2,郝青哲1,史 洋1

(1.国网河北省电力公司电力科学研究院,石家庄 050021;2.河北华电石家庄鹿华热电有限公司,石家庄 050200)

介绍细粉分离器结构,根据细粉分离器效率计算的相关规定,采用煤粉等速取样装置、涡街风速仪、电子微压计、FLUKE等试验仪器进行试验,获得计算细粉分离器所需参数,带入计算模型中求得分离效率;试验结果验证了此方法的正确性,符合验收或改造的要求。

细粉分离器;效率计算;制粉系统

对于中间储仓式制粉系统的电厂来说,存在一个重要的煤粉分离设备--细粉分离器。其作用是将煤粉从粗粉分离器送出的气粉混合物中分离出来,并储存在煤粉仓中,一般来说,细粉分离器的效率可达90%～95%[1]。如果效率过低,不仅影响机组安全经济运行,还会造成电耗过高,成本增加。因此,需要利用一些试验仪器测量相关参数,并通过计算得到细粉分离器的分离效率,从而为细粉分离器改造提供必要的试验数据和理论依据。

1 细粉分离器结构介绍

细粉分离器分离效果的好坏,效率的高低直接影响电厂的经济性,甚至关系到电厂的安全运行。因此,需要相应的计算方法和模型对其分离效率进行计算,以了解细粉分离器的安全和经济性。细粉分离器的结构示意如图1所示。

图1 细粉分离器结构示意

细粉分离器由内外管组成,首先,气粉混合物从入口管进入,通过螺旋板以16～22 m/s的速度旋转运动向下,由于惯性力的作用,煤粉被抛向外筒壁,沿外筒壁下落至筒底的出粉漏斗,当气流转弯向上进入

内管,即中心管,煤粉进行二次分离,被分离出来的煤粉经过锁气器进入煤粉仓或螺旋输粉机,而气流则流经内管至出口管,进入排粉机[2]。

2 细粉分离器效率计算模型

按照DL/T467-2004《电站磨煤机及制粉系统性能试验》,首先测试制粉系统的通风量,在此风量下维持磨煤机进出口差压不变,控制制粉系统出力不变,计算细粉分离器入口粉量,同时在细粉分离器出口管道上利用等速取样装置计算细粉分离器出口粉量,然后算出细粉分离器效率。其计算式为[3]:

式中:ηcyc为细粉分离器效率;Bcyc,1为细粉分离器入口煤粉量,t/h;Bcyc,2为细粉分离器出口煤粉量,t/h;k为考虑再循环的粉量使进入细粉分离器的粉量增加倍数;BM为磨煤机出力,t/h;ΔM为水分蒸发量, kg/kg;Mar为收到基水分,kg/kg;Mpc为煤粉水分, kg/kg;b为煤粉枪取样量,t;s为煤粉取样时间,s;D为煤粉管内径,m;d为取样管取样口直径,mm。

除了利用细粉分离器出入口煤粉量计算效率外,还可以粗略的通过煤粉细度计算。取粗粉分离器出口、细粉分离器下的煤粉,并进行筛分,按照下式计算:

式中:R90,1为粗粉分离器出口煤粉细度;R90,2为细粉分离器下的煤粉细度;ηcyc为细粉分离器效率。

3 案例试验分析

某热电厂1台300MW机组引进国外技术,对细粉分离器进行改造,首先通过细粉分离器试验来获得相应的参数,然后利用(1)-(4)式进行计算,求得其分离效率;最后筛分取得细粉分离器下、粗粉分离器出口煤粉细度,利用(5)式对该效率计算方法进行验证。

3.1 试验准备

首先进行试验前的准备工作,保证工况、条件满足试验要求。

办难办之事，成难成之功。催生深层次、根本性变革，取得全方位、开创性成就，中国特色社会主义进入新时代，中华民族之复兴气象蔚为大观。

a.煤种符合设计或试验要求,煤源稳定。

b.微压计、温度计、电子天平、流量测量装置和煤粉取样装置等测试仪器、都要按照要求事先经过校验和标定,使测量数据测量无误。

c.检查各测点的安装位置是否正确,同时不得有堵塞和泄漏现象。

d.钢球磨煤机的钢球转载量合理,满足现有煤种制粉要求。

e.磨煤机本体、排粉风机、一次风机、给煤机、锁气器、风门挡板等缺陷已消除,多能正常运行。

f.制粉系统的漏气、漏粉现象已消除。

g.粗粉分离器的两级挡板已调整到合理位置。

i.锅炉负荷稳定,制粉系统经过调整,已进入稳定状态。

3.2 试验仪器

试验仪器为:煤粉等速取样装置、气动煤粉筛、涡街风速仪、电子天平、电子微压计、温度计、大气压力表、盒尺等。

3.3 试验过程

a.保持给煤机给煤量、系统通风量、磨煤机进出口差压、磨煤机出口温度等参数稳定,确认制粉系统可以长期稳定运行,即确定BM。此外,为了排除再循环对测量的影响,改造前试验再循环门关闭,即k=0。

b.采用德国粉尘等速取样装置按等截面划分网格法的原则对三次风含粉进行测量,即Bcyc,2。

c.将取样盘放入木屑分离器内,旋转至落粉管处进行取样,密封后送至煤检中心进行全水分分析,即Mpc;原煤取样并进行原煤全水分析,即Mar;

d.细粉分离器入口煤粉样等速取样及筛分,由于此处粉量较大,故采用粉尘等速取样装置匀速插拔进行等速取样,为了降低采用误差,抽取6次,煤样混合均匀后进行筛分;

e.将取样盘放入木屑分离器内,旋转至落粉管处进行取样,一部分粉样密封后送至煤检中心进行全水分分析,一部分用气力煤粉筛进行筛分。

3.4 试验结果及分析

改造前试验工况控制在48t/h给煤机出力,系统通风量为119976m3/h,磨煤机进出口差压保持在2.17kPa左右,磨煤机出口温度为113.8℃左右;改造后试验工况控制在48 t/h给煤机出力,系统通风量为115141m3/h,与改造前通风量十分接近,磨煤机进出口差压保持在1.79kPa左右,磨煤机出口温度为77.5℃左右。改造前后试验参数和效率计算结果如表1所示。

Calculation and Analysis of Fine Powder Separator Efficiency for Intermediate Storage Pulverizing System

Li Chong1,Yin Ping2,Hao Qingzhe1,Shi Yang1
(1.State Grid Hebei Electric Power Research Institute,Shijiiazhuang 050021,China; 2.Hebei Hudian Shijiazhuang Luhua Power Generation Company,Shijiazhuang 050200,China)

The construction of fine powder separator is introduced in this paper,the parameters are obtained by the experiment through the instruments of coal isokinetic sampling device,vortex anemometer,electronic pressure gauge,FLUKE,then we obtain its efficiency by taking the parameters into model by which we can verify the correctness of this method,which meets the requirement of the acceptance or reform.

fine powder separator;the caculation of efficiency;the system of milling

TM621.2

B

1001-9898(2016)04-0028-02

2016-04-01

李 崇(1990-),男,助理工程师,从事电站锅炉、汽机试验研究与技术服务。