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【摘要】本文介绍了磨煤机动态分离器的工作原理，分析了原静态分离器中存在的问题，提出可行性方案，对北仑电厂一号炉磨煤机动态分离器进行改造，改造后效果良好，对其他类型磨煤机动态分离器改造工作有借鉴作用。
【关键词】HP983 磨煤机 动态分离器
1.前言
北仑电厂一号炉装机容量为600MW，锅炉采用正压直吹式制粉系统，配置6台HP983中速磨煤机，每台磨煤机制出的煤粉由磨顶部四根一次风管送至四角同层燃烧器喷嘴。锅炉在MCR工况下，投入五台磨煤機运行，一台备用。HP983型中速磨煤机，从结构上来看，其分离器采用折向挡板离心式分离技术，煤粉细度的调整只能通过操作外部的调节机构改变折向挡板的开度来解决，存在调节性能差、调节范围小等诸多问题。同时煤粉细度对锅炉经济性有直接影响，特别是一号炉采用低NOx燃烧器后，对煤粉细度的要求更高，因此改造前的静态分离器已无法满足煤粉细度要求，改造为动态分离器势在必行。
2.动态分离器介绍
静动叶结合分离技术主要原理是在原中速磨煤机中增加一级动态分离机构及其控制系统。该分离器由传动机构带动一个动叶轮，动叶轮由多个叶片组成。原煤从制粉系统的顶部进入到磨煤机，磨碎后再进入制粉系统的分离区进行分离，带粉气流在静叶分离区首先进行预分离，预分离后的风粉混合物再进入旋转的动叶轮分离区，在动叶轮带动下作旋转运动，因此，在动叶轮分离区主要是煤粉颗粒的离心分离，粗煤粉颗粒在离心力的作用下被分离出来，落入碾磨区重新碾磨，其余的细粉颗粒随气流穿过叶片与叶片之间的间隙进入出粉管。这就是静动叶结合分离器动叶轮转速调节出口煤粉细度的机理。
煤粉细度的大小和一次风量及叶轮的转速有关，当一次风量不变时，动叶轮转速越高，煤粉细度越细；当动叶轮转速不变时，一次风量增大煤粉细度增粗。
相比较其他类型分离器，动态分离器的优势在于以下几点：
1）电厂燃煤来源较广，锅炉燃煤变化较大较频繁，动态分离器能根据燃煤煤质的变化，及时方便的调整煤粉细度，降低锅炉的不完全燃烧损耗， 有利于劣质煤的利用，使锅炉运行更安全、经济；
2）机组调峰任务重时，负荷变化大，锅炉燃烧最佳煤粉细度随负荷发生变化，安装动态分离器后可维持锅炉燃烧的最佳煤粉细度及匀性，增加锅炉的调峰能力；
3）动态分离器使出口煤粉均匀性指数提高，煤粉粗粒子减少，灰渣含碳量明显下降，提高锅炉的燃烧效率；同时有利于低NOx的燃烧器，降低锅炉NOx的排放水平，有利于提高环保质量，有较好的社会效益；
4）动态煤粉分离器分离效率高，可以提高制粉系统的最大出力，降低制粉系统的耗电量；
5）电厂运行时，制粉系统出力与通风量需经常调整，挡板式煤粉分离器系统的煤粉细度变化较大，而动态分离器系统的煤粉细度基本上不变化，有利于锅炉的运行稳定性。
3.动态分离器改造情况介绍
3.1改造设计原则
在确保不影响机组稳定运行和磨煤机正常出力的前提下，煤粉细度R75（筛余）在10～30%范围内可调，并能确保磨煤机累计运行12000小时情况下，煤粉细度R75低于20%，同时煤粉均匀性系数大于1.2，从而有效降低锅炉飞灰含碳量，提高锅炉经济型。
3.2改造过程
2010年1月先对1A磨煤机进行动态分离器改造，性能试验合格后于2010年9-11月一号机组大修期间完成了其余五台磨煤机动态分离器改造，主要改造内容如下：
1）动态分离器本体：改造过程中对原有的静态分离器进行整体更换。同时安装转速控制系统，通过变频系统改变驱动电机的转速进而改变动叶轮转速，转速调整范围为0～118n/min，使动态分离器转速可远程和就地控制。
2）密封风系统：为防止煤粉气流进入动态分离器轴承、皮带轮迷宫密封等部位，动态分离器需要加装一路密封风。为确保原有磨煤机密封风压力不受影响，加装的密封风直接取自冷一次风母管，并在密封风支管上安装一只手动隔离阀。
4）减速箱：动态分离器的驱动电机和减速箱为一体化设计，并通过一组皮带轮和动叶轮的空心轴相连，减速箱上安装有油位计，便于监视减速箱油位。
5）其他辅助系统和部件：动态分离器改造中还对原有的出口阀、煤粉管、落煤管、燃烧器冷却风进行了改造和更换，功能与改造前类似。
4.改造后的效果
磨煤机1A改造后一年多的实际运行情况及性能测试表明：改造后的分离器分离的煤粉，完全可以满足锅炉燃烧时对煤粉细度值的要求，机组可安全、经济运行；动态分离器分离效率比改造前明显提高；且六根出粉管煤粉均匀性得到很大改善，1A磨煤机回粉率比改造前显著降低，回粉中含细粉量明显减少，出力明显增加，制粉耗电率降低；对煤粉细度的调节作用十分明显，操作方便；流动阻力明显降低；设备运行可靠，使用方便，而设备维护工作量增加很少。以下为本次改造前后的主要相关数据的对比：
5.结束语
一号炉磨煤机动态分离器改造后不但能有效控制、调节煤粉细度，加强对煤种的适应性，并将提高锅炉的燃烧效率、降低制粉系统的能耗，可获得好的综合经济效益，同时可以提高制粉系统出力以及具有煤粉细度不受系统通风量影响的特点，对同类型制粉系统的改造工作具有借鉴意义。
6.参考文献
[1]张学宏.锅炉分册.浙江北仑发电厂1期60万千瓦锅炉汽轮发电机组丛书，1995，17（3）： 71-99
[2]何亚群，周念鑫等.不同磨煤粒度条件下煤粉分离器分离特性研究，中国粉体技术2012： 61-62
[3]范从振。锅炉原理[M]。水利电力出版社，1995。
【关键词】HP983 磨煤机 动态分离器
1.前言
北仑电厂一号炉装机容量为600MW，锅炉采用正压直吹式制粉系统，配置6台HP983中速磨煤机，每台磨煤机制出的煤粉由磨顶部四根一次风管送至四角同层燃烧器喷嘴。锅炉在MCR工况下，投入五台磨煤機运行，一台备用。HP983型中速磨煤机，从结构上来看，其分离器采用折向挡板离心式分离技术，煤粉细度的调整只能通过操作外部的调节机构改变折向挡板的开度来解决，存在调节性能差、调节范围小等诸多问题。同时煤粉细度对锅炉经济性有直接影响，特别是一号炉采用低NOx燃烧器后，对煤粉细度的要求更高，因此改造前的静态分离器已无法满足煤粉细度要求，改造为动态分离器势在必行。
2.动态分离器介绍
静动叶结合分离技术主要原理是在原中速磨煤机中增加一级动态分离机构及其控制系统。该分离器由传动机构带动一个动叶轮，动叶轮由多个叶片组成。原煤从制粉系统的顶部进入到磨煤机，磨碎后再进入制粉系统的分离区进行分离，带粉气流在静叶分离区首先进行预分离，预分离后的风粉混合物再进入旋转的动叶轮分离区，在动叶轮带动下作旋转运动，因此，在动叶轮分离区主要是煤粉颗粒的离心分离，粗煤粉颗粒在离心力的作用下被分离出来，落入碾磨区重新碾磨，其余的细粉颗粒随气流穿过叶片与叶片之间的间隙进入出粉管。这就是静动叶结合分离器动叶轮转速调节出口煤粉细度的机理。
煤粉细度的大小和一次风量及叶轮的转速有关，当一次风量不变时，动叶轮转速越高，煤粉细度越细；当动叶轮转速不变时，一次风量增大煤粉细度增粗。
相比较其他类型分离器，动态分离器的优势在于以下几点：
1）电厂燃煤来源较广，锅炉燃煤变化较大较频繁，动态分离器能根据燃煤煤质的变化，及时方便的调整煤粉细度，降低锅炉的不完全燃烧损耗， 有利于劣质煤的利用，使锅炉运行更安全、经济；
2）机组调峰任务重时，负荷变化大，锅炉燃烧最佳煤粉细度随负荷发生变化，安装动态分离器后可维持锅炉燃烧的最佳煤粉细度及匀性，增加锅炉的调峰能力；
3）动态分离器使出口煤粉均匀性指数提高，煤粉粗粒子减少，灰渣含碳量明显下降，提高锅炉的燃烧效率；同时有利于低NOx的燃烧器，降低锅炉NOx的排放水平，有利于提高环保质量，有较好的社会效益；
4）动态煤粉分离器分离效率高，可以提高制粉系统的最大出力，降低制粉系统的耗电量；
5）电厂运行时，制粉系统出力与通风量需经常调整，挡板式煤粉分离器系统的煤粉细度变化较大，而动态分离器系统的煤粉细度基本上不变化，有利于锅炉的运行稳定性。
3.动态分离器改造情况介绍
3.1改造设计原则
在确保不影响机组稳定运行和磨煤机正常出力的前提下，煤粉细度R75（筛余）在10～30%范围内可调，并能确保磨煤机累计运行12000小时情况下，煤粉细度R75低于20%，同时煤粉均匀性系数大于1.2，从而有效降低锅炉飞灰含碳量，提高锅炉经济型。
3.2改造过程
2010年1月先对1A磨煤机进行动态分离器改造，性能试验合格后于2010年9-11月一号机组大修期间完成了其余五台磨煤机动态分离器改造，主要改造内容如下：
1）动态分离器本体：改造过程中对原有的静态分离器进行整体更换。同时安装转速控制系统，通过变频系统改变驱动电机的转速进而改变动叶轮转速，转速调整范围为0～118n/min，使动态分离器转速可远程和就地控制。
2）密封风系统：为防止煤粉气流进入动态分离器轴承、皮带轮迷宫密封等部位，动态分离器需要加装一路密封风。为确保原有磨煤机密封风压力不受影响，加装的密封风直接取自冷一次风母管，并在密封风支管上安装一只手动隔离阀。
4）减速箱：动态分离器的驱动电机和减速箱为一体化设计，并通过一组皮带轮和动叶轮的空心轴相连，减速箱上安装有油位计，便于监视减速箱油位。
5）其他辅助系统和部件：动态分离器改造中还对原有的出口阀、煤粉管、落煤管、燃烧器冷却风进行了改造和更换，功能与改造前类似。
4.改造后的效果
磨煤机1A改造后一年多的实际运行情况及性能测试表明：改造后的分离器分离的煤粉，完全可以满足锅炉燃烧时对煤粉细度值的要求，机组可安全、经济运行；动态分离器分离效率比改造前明显提高；且六根出粉管煤粉均匀性得到很大改善，1A磨煤机回粉率比改造前显著降低，回粉中含细粉量明显减少，出力明显增加，制粉耗电率降低；对煤粉细度的调节作用十分明显，操作方便；流动阻力明显降低；设备运行可靠，使用方便，而设备维护工作量增加很少。以下为本次改造前后的主要相关数据的对比：
5.结束语
一号炉磨煤机动态分离器改造后不但能有效控制、调节煤粉细度，加强对煤种的适应性，并将提高锅炉的燃烧效率、降低制粉系统的能耗，可获得好的综合经济效益，同时可以提高制粉系统出力以及具有煤粉细度不受系统通风量影响的特点，对同类型制粉系统的改造工作具有借鉴意义。
6.参考文献
[1]张学宏.锅炉分册.浙江北仑发电厂1期60万千瓦锅炉汽轮发电机组丛书，1995，17（3）： 71-99
[2]何亚群，周念鑫等.不同磨煤粒度条件下煤粉分离器分离特性研究，中国粉体技术2012： 61-62
[3]范从振。锅炉原理[M]。水利电力出版社，1995。