动态分离器动态分离器原理及结构

传统的静态分离器，颗粒通过重力和速度以及切向挡板区域内的绕流而实现。旋转分离器中，对细度起主要影响的除了在挡板式分离器中的重力和速度外，还由于叶片的倾斜，使得气体煤粉流能产生一定的漩涡使得离心场得以加强。将传统挡板分离器的优点应用到旋转分离器的结构设计中，更加有效和充分地利用离心分离和碰撞分离原理来进行粗细分离。

动态分离器主要组成部分：驱动装置、转子、静止叶片、壳体以及其他附件。驱动装置安装在顶部，由变频电机带动齿轮减速机构带动转子转动，变频电机可通过频率变化控制转子转速。

随着锅炉燃烧技术和环境保护的需要，对锅炉煤粉燃烧、煤粉细度提出了更高的要求。我国发电企业的磨煤机主要采用固定式离心分离器，这种分离器主要通过调节折向挡板开度，使再粉气流改变流动方向而是气粉流发生旋转运动，在离心力和重力的作用下，使粗细颗粒实现分离。这种结构的分离器分离出来的煤粉细度在磨煤机额定出力下，最多只能达到R90=18%，R200<2%，进一步提高煤粉细度的空间较小。

由于该煤粉细度既不能满足低挥发分无烟煤、贫煤点火既稳燃的要求，也对从燃烧角度降低锅炉NOx排放贡献不大。另外国内由于煤炭资源紧张，很多电厂的煤源得不到及时保证，来煤情况复杂，磨煤机的生产出力严重不足。

在以上技术及市场背景下，为了获得超细度煤粉和尽可能提高磨煤机现有出力的情况下，某电厂2号机组采用了“磨煤机动态旋转分离器装置”。2号机组的改造主要是对A、B、C三台磨对应的粗粉分离器进行了改造，将原有的双轴向粗粉分离器改成动态分离器。在一些旋转式分离器研究模型的基础上，针对2号机组中储制粉系统动态分离器改造进行了相关研究 。

市场上使用动态分离器，使电厂对煤粉的细度实现了动态调节，满足了对细度调节的要求。除了本身固有缺陷外，还存在各种问题，经常引起锅炉系统的故障。而且在煤粉分离效果、运行阻力，设备稳定性等存在缺陷，还有很大的改进空间。结合用户对设备使用情况的反馈，总结出传统动态分离器存在的主要问题如下：

（1）相对静态分离器，粗细粉分离效果差，煤粉细度并没有明显改善；

（2）出粉的均匀性指标并不理想，煤粉中仍然有较多粗颗粒的煤粉；

（3）传统动态分离器结构原理：第2级分离区域是分离器最主要的功能区域，在此区域受到转子离心力被甩出、需要下降的不合格粗粉与上升的风粉混合物处于对冲干扰状态，阻碍了合格煤粉上升，也使部分本可下落的粗粉被冲入转子内部。这样的设计结构造成分离器的循环倍率大增，同时系统阻力大，造成风量浪费；

（4）传动系统密封设计不合理，经常有煤粉溢出；

（5）采用输送带传动，输送带容易打滑，当溢出煤粉在输送带上堆积时，很容易着火；

（6）输送带损坏需要更换时困难，输送带环绕落煤管，需要拆除落煤管才能更换输送带，检修困难，对机组连续运行带来隐患；

（7）分离器煤粉分选的效果差，经常堵塞，甚至由此发生自燃爆炸；

（8）分离器检修不便，检修劳动强度大 。

制粉系统在大修中，将A、B、C三台磨对应的双轴向粗粉分离器改为动态分离器。

（1）煤粉细度测量

保证磨的出力大于80%的条件下，对制粉系统的煤粉细度以及均匀性进行测量。

通过对比改造前后的煤粉细度与均匀性，可知道动态分离器对煤粉均匀性的改善较为显著，煤粉均匀性由修前的0.8-1.0上升至1.4左右；同时煤粉细度也有一定幅度降低。

（2）动态分离器特性

保证磨煤机出力不变的前提下，以B磨为例，将动态分离器转速进行调节，得出煤粉细度以及均匀性与转速之间的关系。随着动态分离器转速的提高，煤粉细度明显减小，调节的范围较大，在95r/min时，细度可达到9.728；同时均匀性增大，可达到1.5，动态分离器分离效果明显。

（3）磨煤机最大出力试验

分析动态分离器对磨煤机出力的影响，以A磨为例，进行了最大出力试验。

给煤机的指令达到80%时，A磨的最大出力可达46.84t/h，磨煤机电流达到92.4A。而修前试验中，以C磨为例进行的最大出力试验，给煤机的指令也为80%，此时出力为58.68t/h，磨煤机电流为81.4A。动态分离器改造后，磨煤机的出力有一定下降。

为了分析动态分离对制粉系统的电耗影响，故对磨煤电耗以及制粉电耗进行了统计。动态分离器改造之后，制粉系统的电耗小幅升高。大修之前制粉系统的制粉单耗27-32kW·h/t之间，改造之后制粉单耗在30-33kW·h/t之间。相同的单位煤耗之下，制粉单耗增加了3kW·h/t左右。这主要是因为改造之后，制粉系统回粉量增加，磨煤单耗上升。

磨煤机动态分离器改造后，运行人员可以根据煤质的变化实时调整煤粉系统，有利于锅炉的稳定高效燃烧。

（1）动态分离器对煤粉均匀性的改善较为显著，煤粉细度与动态分离器转速存在良好的线性变化。

（2）动态分离器改造后，磨煤机的出力有一定降低。

（3）动态分离器改造之后，制粉系统的电耗小幅增加 。2100433B