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钢球磨直吹式制粉系统中粗粉分离器的运行分析一、前言某发电公司4*300MW燃煤机组采用双进双出钢球磨煤机直吹式制粉系统，该制粉系统具有很强的适应性，对进入磨煤机的原煤要求不高，因此系统中配置的径向挡板式粗粉分离器在正常运行中经常因为原煤中存在的各种杂物而发生堵塞，严重影响煤粉细度和制粉系统的稳定性，导致锅炉燃烧不稳，煤耗飞灰上升，锅炉燃烧的安全性和经济性都受到了严重的影响，本文根据钢球磨直吹式制粉系统和粗粉分离器的结构特点，结合现场生产经验，对粗粉分离器的堵塞现象进行了分析，并提出了相应的解决办法，为采用相同制粉系统的运行人员提供参考二、径向挡板式粗粉分离器的工作原理径向挡板式粗粉分离器工作简图如上图，磨煤机制出的煤粉由分离器进粉管进入分离器后一部分在进粉管出口突然扩容降压，风粉混合物的流速大幅降低，此时较粗的煤粉由于质量较大，在重力的作用下发生可调挡板内锥回粉管锁气器出粉管进粉管内锥锁气器外锥沉降，从煤粉气流中分离出来，经过进粉管四周的环形回粉口进入回粉管，回到磨机；另一部分撞击到内锥底部，受反作用力较大的较粗煤粉反弹到环形回粉口进入回粉管。这是分离器的第一重分离。经过第一重分离后的煤粉气流从内锥和外锥之间的空隙往上经90度折向，沿可调挡板切向旋转进入内锥，在离心力的作用下，粗的煤粉被甩到内锥四周，沿内锥内壁下滑到内锥底部，到达一定量后，内锥锁气器自动打开，粗煤粉经内锥锁气器回粉口落出，进入回粉管，这是第二重分离，经过两重分离后的细粉由进出粉管直接进入锅炉。回粉管内的煤粉到一定量后，回粉管锁气器自动打开，粗粉回到磨机继续碾磨。三、钢球磨直吹式制粉系统中粗粉分离器对锅炉燃烧的影响配备钢球磨直吹式制粉系统的锅炉，原煤经自动称重式过给煤机后进入钢球磨煤机，在磨煤机里面碾磨成煤粉后有进入磨煤机得一次风带出，一次风量越大带出的煤粉越多，一次风带出的高速煤粉直接进入粗粉分离器，经过扩容降速的重力沉降分离和离心分离后，较细的煤粉通过分离器出口的粉管直接进入锅炉燃烧，较粗的煤粉回到磨煤机继续碾磨。在直吹式制粉系统中，粗粉分离器既是煤粉粗细分离的工具同时也是直吹式制粉系统的中间连接部分，是煤粉进入锅炉的必经之路，当粗粉分离器发生异常时，对煤粉的细度、温度、浓度及粉管的风速都有较大的影响，而煤粉的细度、温度、浓度及粉管风速对煤粉在锅炉中的着火和经济稳定燃烧都有直接较大的影响，当煤粉温度、浓度低时会增加煤粉的着火热，不利于着火，当煤粉细度大时，煤粉不利于着火和燃尽，当粉管风速不稳或过高过低时，均会造成煤粉着火不稳定，从而影响整个锅炉的燃烧稳定，因此，粗粉分离器运行正常与否对锅炉燃烧的影响是较大的。四、粗粉分离器运行中的常见问题1、分离器可调挡板处堵塞分离器可调挡板是圆周布置的，为了使煤粉切向旋转进入分离器内锥达到离心分离的效果，一般角度均较小，同时两块可调挡板之间安装距离也比较近，之间的间隙通道较小，因此在正常运行时，容易因为各种杂物挂在挡板上，越积越多，堵塞可调挡板处得通道，使得送粉通道被阻，导致制粉系统出力降低，对应的粉管风速降低，降低了粉管对应燃烧器的着火稳定性，使锅炉的燃烧稳定性和带负荷能力下降。在正常运行时，当进入磨煤机的冷热一次风量没有变化的情况下，制粉系统出力下降、磨煤机出口温度上升、磨出口压力上升、分离器对应的粉管风速下降、锅炉带负荷能力下降时，可判断为对应的分离器可调挡板处发生了堵塞，应利用低负荷时段停运制粉系统清除杂物进行疏通。2、分离器内锥锁气器处堵塞分离器内锥锁气器是利用煤粉自重进行打开，内锥回粉口较小，在正常工作时由于机构卡涉或者是杂物等导致重力分散回粉挡板打不开或是杂物直接堵塞回粉口，导致离心分离后的粗粉不能回到磨机继续碾磨，同时内锥内的粉越积越多，导致内锥内的空间越来越小，送粉会逐渐受阻，导致粉管风速大幅度波动，同时分离器第二重分离功能失效，煤粉变粗，此时分离器对应燃烧器的着火受到严重影响，着火困难不稳定，同时由于粉管风速的大幅波动，对炉内燃烧形成了扰动，影响整个锅炉的稳定性，同时由于燃烧不稳，局部着火不好、煤粉较粗使锅炉经济性下降。在进入磨煤机的冷热一次风量没有变化的情况下，当内锥堵塞时，由于部分煤粉不能重新回到磨机而进入锅炉，导致给煤量增大，磨煤机出口温度降低，同时伴随分离器出口粉管风速大幅波动，磨机出口压力波动，燃烧不稳等现象,发生上述情况时可判断为分离器内锥堵塞,同样应利用低负荷时段停运制粉系统清除杂物进行疏通,另外也可以通过技术改造将径向式分离器改为轴向式分离器,相当于取消内锥,从根本上解决内锥堵塞的问题.3、分离器回粉管锁气器处堵塞分离器回粉管锁气器也是利用煤粉自重进行自动打开疏粉，锁气器上粉走完后自动关闭，当煤粉存积达到一定重量重复上述过程，在正常运行时也会因为机构卡涉或杂物堵塞导致回粉不畅或不能回粉，使得分离出的粗煤与进入分离器的原粉一起进入炉膛，导致分离器失去分离作用，煤粉变粗，不易着火和燃尽，导致锅炉的稳定性和经济性下降。进入磨煤机的冷热一次风量没有变化的情况下，如果回粉管发生堵塞，由于分离出的粉不能从回粉管回到磨机而直接进入锅炉，给煤量会增大，磨机出口温度会下降，发生上述现象，加上就地测量回粉管温度有明显下降时，可判断为分离器回粉管堵塞，此时可到就地活动回粉管锁气器，看能不能疏通，如不能，则应利用低负荷时段停运制粉系统打开相应检修空处理。五、总结制粉系统正常运行时，如果分离器发生堵塞，会导致煤粉变粗、粉管风速大幅波动、煤粉温度异常、制粉系统出力异常等情况，严重影响锅炉稳定性和经济性，因此在制粉系统运行时，要注意制粉系统各种参数的监视，根据磨煤机出口温度、出口压力的变化，给煤量的不正常变化，粉管风速的变化及燃烧情况的变化等现象判断是否发生了分离器堵塞及堵塞的位置，及时的发现分离器运行中存在的问题，从而达到早发现早处理的目的，进而有效的保证锅炉的稳定性和经济性不受影响