双进双出钢球磨煤机轴向双挡板分离器改造
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【摘 要】本文介绍双进双出磨煤机的工作原理及过程，对分离器的工作机理及效果进行分析，提出改造方案。
【关键词】轴向双挡板分离器；改造机理；效果分析
双进双出钢球磨煤机是火电厂直吹式制粉系统的重要辅助设备，该设备具有连续作业率高、维修方便、粉磨出力和细度稳定、储存能力大、响应迅速、运行灵活性大、较低的风煤比、适用煤种广、不受异物影响等优点，适合研磨各种硬度和磨蚀性强的煤种，是火力发电厂锅炉制粉设备中一种性能优越的直吹式低速磨煤机。
磨煤机由主电机经减速器及开式齿轮传动带动筒体旋转。在筒体内装有一定量的研磨钢球，钢球在筒体的旋转运动下被提升到一定高度，钢球在自由泻落和抛落过程中对煤进行撞击、挤压、碾磨，直至将煤碾磨成煤粉。
2 磨煤机径向分离器存在的问题
2.1 回粉机构动作不灵活，易造成短路或回粉堵塞，使煤粉均匀性变差
径向粗粉分离器回粉机构动作不灵活，容易造成煤粉气流短路或回粉堵塞，当径向粗粉分离器内部有回粉时，帘板易被径向粗粉分离器入口的气流吹起，主气流将直接冲刷帘板内侧，径向粗粉分离器进口的部分含尘气流直接通过被吹起帘板下的空间进入内锥体，部分未经径向粗粉分离器分离的煤粉直接随气流进入径向粗粉分离器出口的一次风管中，从而增加了煤粉中的粗大颗粒份额，大大降低了煤粉的均匀性。同时，短路气流也影响到内锥体内的分离状态，将部分已经分离下的粗颗粒又吹到径向粗粉分离器出口，也导致煤粉变粗，均匀性变差。同时还存在帘板卡死、回粉管堵塞时也会造成煤粉均匀性变差。
2.2 结构设计不合理，易造成回粉管堵塞，使煤粉变粗
原煤杂物太多、分离器各部位（尤其是分离器挡板、帘板、回粉管）堵塞不畅通，分离器效果差，造成煤粉粗，煤分均匀性差、出力低。有两个分离区，进口的扩散分离和经挡板后的离心分离，由于结构所限，可认为扩散分离及重力分离作用很小，更没有撞击分离，主要分离作用为离心分离，靠挡板造成的煤粉气流旋转，将不合格的煤粉分离出去，由于设计原因和原煤中的杂物较多，极易造成内锥回粉堵塞，一旦回粉管堵塞粗粉分离器只有有限的扩散分离起作用，离心分离不起作用，只要能到达挡板的煤粉颗粒，都被气流带到了一次粉管中，造成煤粉很粗，不合格的煤粉也无法回到罐体中再次研磨。
改进的轴向双挡板煤粉分离器，针对原来的径向型粗粉分离煤粉均匀性较差的问题，在分离器内锥下部内外锥之间增加了一级可调轴向挡板，使气流从下部挡板即开始了旋转，延长了旋转路，增强了分离效果，改善了煤粉均匀性，有利于煤粉在炉内的燃烧，提高煤粉的利用率，做到节能降耗减排，使飞灰及大渣含炭量降低。从而提高锅炉的经济效益。
在分离器进口管以上，内锥体以下的空间部位设置倒圆阶梯，气流以16m/s左右上来，有一个撞击分离，并产生两个优点：粒子大煤粉返回回粉管到磨煤机内这就是撞击分离；垃圾通过气流撞击，产生一涡流区，使垃圾大部分返回回粉管进入磨煤机再次研磨。
3.1 结构更为合理
轴向型挡板与径向型挡板相比，结构完全改变，杂物由于重力作用无法在挡板处停留，减小堵塞的机率，加之轴向型挡板通流感面积增加，杂物部分通过挡板被吹入炉膛，堵塞的可能性大大降低，加大回粉管直径，增加流通及回粉能力，分离内锥体改为全封闭式内筒，不再出现短路及堵塞现象。
3.2 一次风及风煤比均性提高
一次风管风粉分布均匀性提高。由于流场分布均匀，使得分离器后进入一次风管道风粉均匀性得到改善，设备阻力有所降低。
3.3 具有较好的细度调节特性
煤粉细度调节范围大，轴向型挡板调节性能良好，调节特性呈线性，开打时煤粉细度变大，反之则减小。可以根据不同的煤种调整煤粉细度，对于燃烧性能较差的煤，煤粉细度能有效的控制在5%～10%以内，制粉系统出力不降低。内部无任何积粉死角，基本可以杜绝内锥及回粉管堵粉的可能性。
4 改造后效果分析
通过试验测得改造后的磨煤机煤分细度达到R90
4.1 调整分离器上级挡板开度试验
改造后所有磨煤机出力基本维持在45t/h左右，进行了3次分离器上级挡板开度试验。分离器上级挡板开度分别为25、30、40变挡板试验结果如下：
分离器上级挡板开度处于25时，驱动端煤粉细度R90=4.2%，非驱动端煤粉细度R90=3.96%；分离器上级挡板为30时，驱动端煤粉细度R90=5.08%，非驱动端煤粉细度R90=4.52%；分离器上级挡板为45时，驱动端煤粉细度R90=6.72%，非驱动端煤粉细度R90=5.80%。煤粉细度随着分离器上级挡板变化正比关系，改造后的轴向双挡板分离器线性性能较好。
4.2 调整分离器下级挡板开度试验
分离器下级挡板开度变化试验，在磨煤机出力为在44t/h左右，进行了三次变分离器下级挡板开度试验，变挡板试验结果如下：
在开始时，分离下级挡板开度处于70，驱动端煤粉细度R90=3.91%，非驱动端煤粉细度R90=3.84%；把分离器下级挡板为65时，驱动端煤粉细度R90=3.34%，非驱动端煤粉细度R90=3.43%，煤粉已经非常细；因此，把分离器下级挡板开大至68时，此时磨煤机出力升高了2t/h左右，煤粉变粗，驱动端煤粉细度R90=4.74%，非驱动端煤粉细度R90=4.29%。从试验结果可以看出分离器下级挡板开度关小50，煤分细度R90降低约0.5%。
5 结束语
双进双出钢球磨煤机分离器改造后不但提高了机组的安全性，更重要的是提高了机组的经济性，使机组的发电煤耗有了较大幅度的降低，为电厂带来了可观的经济效益，节能降耗效果非常明显。
【参考文献】
[1]王引棣.锅炉设备检修技术问答[M].中国电力出版社.
[2]稍和春.火电厂锅炉设备检修工艺[M].中国电力出版社.