探讨锅炉球磨机旋转分离器的经济性

发表时间:2020/11/17   来源:《电力设备》2020年第28期   作者:段培发
[导读] 摘要:由于我国工业的快速发展,对于锅炉球磨设备的要求逐渐提高,而其机组自从投入生产以来,始终伴有分离效果较差、煤炭粉末精细程度较差、煤炭分布均匀性较差、内部容积利用效率较低、电力阻力较大、设备循环倍率较高等问题。
        (贵州鸭溪发电有限公司  贵州省遵义市  563000)
        摘要:由于我国工业的快速发展,对于锅炉球磨设备的要求逐渐提高,而其机组自从投入生产以来,始终伴有分离效果较差、煤炭粉末精细程度较差、煤炭分布均匀性较差、内部容积利用效率较低、电力阻力较大、设备循环倍率较高等问题。为了满足锅炉整体燃烧情况稳定,致使锅炉燃烧的整体经济性提高。本文将径向型分离设备进行相关改良,型号确定为为ZXF型动静组合式旋转分离设备。
        关键词:锅炉球磨机;旋转分离器;钢制衬板;波纹衬板
        随着我国环保能量排放的新标准《火电厂大气污染物排放标准》开始全面推行,条例和文件内明确的指出,对火力发电锅炉排放浓度进行限制。从而达到环境保护的要求。
        一、锅炉球磨机工作原理
        球磨设备的主要结构是由水平的筒状结构体,进出原料空心轴以及端头结构磨头等部分组成,而主要的筒状结构体整体的整体形态为长的圆筒,并且筒内部安装有结构研磨体,筒状物体主要有钢板材质进行制造,并且将钢制衬板与筒体连接并固定,此外主要研磨体通常结结构为钢材质的圆形球体,并且按照主体结构的不同直径以及一定大小比例安装紧筒中,其中主要研磨体也可以采用钢材质段状结构。并且一般会根据所研磨物料的大小、粒度等相关因素进行选择,其中加工原材料一般由球磨机进入后,通过空心轴安装进筒体内部,如果球磨设备内部结构中,筒体产生转动时,研磨体会由于自身的惯性以及离心力相关作用,加上自身结构摩擦力的作用,致使其贴附在筒体衬板上,进而被筒体结构带走,一旦物体倍带到一定的高度时,由于其自身具备一定的重力而被抛下,并且下落的研磨物体会呈现出抛物线形态,将筒体内的原料击碎。
        一旦加工物料通过进料装置后,经过中空轴螺旋进入磨机第一仓时,其内部会安装相应的阶梯衬板或波纹衬板,并且内部会安装有各种规格的钢球零件,同时筒体产生高速转动,进而产生离心力量将钢球携带至一定高度后开始自由落体,以此对物料产生一定重击现象和研磨作用。一旦物料在第一仓实现初步的粗磨,会经过单层隔仓板进入第二仓区域。第二仓区域内部镶有平衬板,并且内部结构会安装钢球零件,可以有效的将物料进一步研磨,并且研磨后产生的粉状物质会通过卸料箅板逐一排出,以此完成粉磨作业工作[1]。
        二、球磨机分离器经济性分析
        (一)改造经济实际案例
        随着经济发展,一定程度上提高了对工业生产效率和质量的总体要求,因此根据我国某厂锅炉运转的实际情况,分析球磨机旋转分离器的经济性。由于我国某厂在实际锅炉运转过程中,3号、4号锅炉中B、C型号的球磨设备所使用的分离设备为竞相分离设备,因此在实际的工业生产和使用过程中,经常出现杂质,并且其杂质对设备内部结构的影响极大,时常出现传出通道堵塞、内部结构卡顿等情况,最终造成煤炭粉末的整体细腻程度较差,煤炭粉末质量偏粗,最终致使锅炉产生一系列的燃烧和供能问题。同时锅炉燃烧后其内部结构的飞灰、大型残渣的含碳总量普遍较高,致使锅炉在实际燃烧和应用中,燃烧情况不稳定,极易出现熄火以及效率低下等相关问题。

因此为了有效提升锅炉在实际运转和燃烧的稳定性和安全性,从根本上提高锅炉燃烧的整体效率和速度,增加锅炉制造碳粉技术的整体经济性,技术人员和锅炉企业将传统、陈旧的径向分离设备转化为ZXF型号中,动静组合模式下旋转分离设备。
        其改造之后的ZXF型号中,动静组合模式下旋转分离设备,主要由垂直方向动态叶片所组成的,旋转转子以及垂直轴内的静态叶片构成,当磨煤设备一次性利用风向结构带动结构内筒体研磨之后的粗制粉状颗粒,经过出粉通道后,进行垂直流向重力分选区域,直径流入垂直安装的导向静态叶片,而粗颗粒沿着方向转动的叶片切向,并且在动力离心力量作用下进行相关分离和逸出,直至分离内部质量比较粗的煤炭粉末粒子[2]。同时煤炭粉末经过回粉锁气装置,以及回粉管道装置重新送回磨煤设备内进行重新碾磨。细小颗粒进入设备转动后,动态叶片轮再次经过动态叶轮后,经过一系列的扩容式分配箱进入出粉口,直至送至锅炉内部进行充分燃烧。
        (二)经济性调整和分析
        一般来说,相同质地、规格的煤矿在精细程度的要求下,动态分离设备可以有效的提升磨煤设备的运转和出力情况,或者相同煤炭质地以及出力情况可以提高煤炭粉质的整体细致程度。加上在日常的生产和工作中,对于煤炭粉末细致程度的调整,主要与单次风量以及叶轮转速有关,一旦单次风量数值不变时,动态模式下叶轮的转速越高,煤炭粉末的精细程度就越高,同样当动态叶轮转速不变时,单次风量增加煤炭粉质精细程度在一定程度上会加粗。然而在实际的设备运作过程中,由于设备电压负荷总量变大,因此单次风量的风压变化会更加明显。技术人员为了探索出不同动态叶轮转动的整体转速,与不同单次风压的最佳运转模式之间的关系,在实际的设备实验中,选取叶轮转速数值为20、25、30、35、40、45、50Hz以及其对应的风力压力值为5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5KPa,以此确定出煤炭粉末的相对精细程度,并且以此作为数据和信息的基础,结合设备机组的电压负荷制作煤炭粉末的电力消耗,以此获得不同电力负荷情况下,最佳的叶轮旋转速度和效率,并且与单次风压数值相匹配[3]。为了确保实验的数值准确,测算出煤炭品质变化与实验的具体影响,因此实验所使用的煤炭种类为15MJ/Kg,同时以6个小时作为一个班次进行数据的统计。根据相关实验数据和信息可以得知,当单次风压大于8KPa时,煤炭粉末的精细程度会剧烈变粗,以此说明当风量整体增大后,动态叶轮的旋转速度调节对煤炭粉末精细程度的影响并不明显,因此煤炭粉末的精细程度主要由单次风压的影响。
        结束语:
        由此可见,在锅炉球磨机运转过程中,采用动静组合旋转分离设备,其具有自身结构紧凑、占地面积较小、煤炭粉末分离效果较好等特点,最大程度的减少技术人员对挡板调整的整体工作强度,以此有效且便利的对煤炭粉末进行相关调整和控制。
        参考文献:
        [1]王艳伟. 中速磨动态旋转分离器节能应用研究[J]. 中国设备工程, 2018(13):75-78.
        [2]高亮明. 磨煤机旋转分离器节能减排应用分析[J]. 电力系统装备, 2019, 000(018):99-100.
        [3]李夏雨, 岳子江. 旋转分离器出口的流速优化与抗磨损改造[J]. 石化技术, 2019, 026(001):44-45.
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