DD207型煤粉混合器的改進(jìn)

1、dd27型煤粉混合器的改進(jìn)摘要：針對(duì)我廠幾臺(tái)鍋爐自投產(chǎn)以來給問題，找出了原有煤粉混合器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理是導(dǎo)致給粉均勻性差的原因。經(jīng)分析研究采利用引流原理對(duì)原來安裝的煤粉混合器進(jìn)行改進(jìn)，消除托粉現(xiàn)象，提高進(jìn)入爐膛風(fēng)粉混合物的均勻性，經(jīng)過改進(jìn)后的幾只煤粉混合器已使用近一年，應(yīng)用結(jié)果表明其特性良好，能夠滿足當(dāng)前運(yùn)行的需要。提高了鍋爐燃燒的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性關(guān)鍵詞：托粉、煤粉混合器、風(fēng)粉均勻性、改進(jìn)1.煤粉混合器的特點(diǎn)及改造的意義煤粉混合器又稱風(fēng)粉混合器，是中間儲(chǔ)粉倉制粉系統(tǒng)中不可缺少的設(shè)備。它將給粉機(jī)送入的煤粉與送粉氣流充分混合后，送入爐內(nèi)參加燃燒。目前，我國電站鍋爐中絕大多數(shù)都采用中間儲(chǔ)倉式制粉系統(tǒng)，煤

2、粉通過給粉機(jī)，經(jīng)煤粉混合器，由一次風(fēng)攜帶送入爐膛。電廠鍋爐運(yùn)行表明，不僅要求給煤、給粉設(shè)備供給一定的煤量、粉量，而且要求有良好的調(diào)節(jié)性能和高度的連續(xù)性和均勻性。連續(xù)性能保證制粉設(shè)備和鍋爐的安全運(yùn)行，因?yàn)榧词苟虝r(shí)間的斷煤、斷粉也會(huì)對(duì)設(shè)備帶來很大的危害。而均勻性會(huì)對(duì)制粉設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行和鍋爐燃燒的穩(wěn)定及經(jīng)濟(jì)性產(chǎn)生顯著影響。風(fēng)粉混合器盡管構(gòu)造相對(duì)簡(jiǎn)單，在鍋爐中只是一個(gè)很小的部件，但在鍋爐燃燒系統(tǒng)中卻起著咽喉作用。其結(jié)構(gòu)合理與否將直接影響著鍋爐燃燒質(zhì)量，因而應(yīng)隨著燃燒煤種的變化、乏氣送粉還是熱風(fēng)送粉、一次風(fēng)管道結(jié)構(gòu)等不同而有所不同。否則將影響鍋爐的燃燒，使鍋爐無法正常工作?？偠灾?，為了保證鍋爐安全、經(jīng)

3、濟(jì)、穩(wěn)定地運(yùn)行，要求給粉機(jī)在煤粉混合器處能連續(xù)、均勻地給粉。但在鍋爐的實(shí)際運(yùn)行中。經(jīng)常存在該處下粉不均勻的情況，影響到鍋爐運(yùn)行，甚至威脅到火電廠機(jī)組的安全文明生產(chǎn)。2.目前我廠煤粉混合器存在的主要問題目前我廠的煤粉混合器如圖1所示。目前我廠用的煤粉混合器為典道dd27系列煤粉混合器，亦稱為鴨咀式煤粉混合器，雙托板單面收縮式，主要由彎管、方圓節(jié)、本體（鋼管）、隔板、舌板、方板所組成。煤粉自給粉管經(jīng)彎管、方圓節(jié)輸入隔板與本體收縮處的方板之間，與進(jìn)入的熱空氣混合后一并送入鍋爐燃燒。該種結(jié)構(gòu)的混合器設(shè)計(jì)尚欠合理，主要表現(xiàn)在：1）在實(shí)際使用時(shí)，進(jìn)入隔板上面的空氣要上沖下粉的方圓節(jié)內(nèi)，使給粉機(jī)下部至混合器

4、的管道內(nèi)產(chǎn)生正壓的托粉現(xiàn)象，影響落粉的均勻性，使進(jìn)入爐膛的粉量不均勻，甚至出現(xiàn)斷粉現(xiàn)象，嚴(yán)重的造成鍋爐汽壓、汽溫下降，使鍋爐參數(shù)不穩(wěn)定，被迫短時(shí)間內(nèi)降負(fù)荷。2）混合器筒體內(nèi)設(shè)有上隔板和下隔板，為固定式。因此，混合器不能隨電站鍋爐運(yùn)行要求和煤質(zhì)變化進(jìn)行有效調(diào)節(jié)，對(duì)于煤粉混合器落粉管下縮口處“足夠的負(fù)壓”和“較合適的下粉空間”這一對(duì)矛盾，混合器無法協(xié)調(diào)好，燃煤鍋爐運(yùn)行中，常出現(xiàn)煤粉混合器處下粉不均勻、間斷下粉現(xiàn)象，這在燃燒器噴口會(huì)表現(xiàn)為“團(tuán)狀煤粉”射入爐膛或“斷粉”，導(dǎo)致負(fù)壓波動(dòng)、鍋爐燃燒不穩(wěn)甚至熄火。3）煤粉落向與送粉風(fēng)向一般呈5570夾角，但長(zhǎng)期以來的大量工業(yè)應(yīng)用發(fā)現(xiàn)，這種結(jié)構(gòu)形式存在落粉管下

5、粉不均續(xù)、脈動(dòng)出粉等現(xiàn)象，造成鍋爐不同送粉管道煤粉濃度不均勻，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)影響鍋爐運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性及安全穩(wěn)定性。2、煤質(zhì)變化我廠的煤粉混合器是按鍋爐設(shè)計(jì)煤種設(shè)計(jì)的，但是由于混合器的隔板為固定式。因此，隨著燃煤品質(zhì)的變化，混合器不能進(jìn)行有效調(diào)節(jié)，影響了鍋爐的安全運(yùn)行。這一點(diǎn)在我廠實(shí)際運(yùn)行中得到了證實(shí)。我廠現(xiàn)在大量拼燒煤泥，褐煤?，F(xiàn)實(shí)際燃用煤種發(fā)熱量降低，灰分增大，水分增加，不僅影響了給粉機(jī)的正常下粉，產(chǎn)生一次風(fēng)正壓托粉現(xiàn)象，而且使制粉困難，熱風(fēng)量增大，粉倉粉位降低。同時(shí)鍋爐四角配風(fēng)平衡很難保證，以上這些情況因四角風(fēng)粉不均勻在固態(tài)排渣爐容易發(fā)生滅火，而增加助燃油耗，對(duì)鍋爐燃燒穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性極不利。3.改

6、進(jìn)方法當(dāng)前國內(nèi)火電廠普遍存在煤粉混合器下粉不暢與給粉不均的問題，各電廠、科研機(jī)構(gòu)、供貨商已經(jīng)開展了大量的研究工作，并取得了一定成果。由于各個(gè)機(jī)構(gòu)對(duì)技術(shù)的保密性，目前尚未形成行業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范。沒有公開設(shè)計(jì)參數(shù)和運(yùn)行后實(shí)際參數(shù)。在由我廠生技科牽頭由我負(fù)責(zé)的改造項(xiàng)目中。沒有現(xiàn)成的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。為此結(jié)合我廠原有的煤粉混合器類型。決定采用全負(fù)壓型。針對(duì)煤粉混合器落粉管下縮口處沒有“足夠的負(fù)壓”和“較合適的下粉空間”這一對(duì)矛盾將原有的兩塊下粉托板改為一塊，先將下部的割除，測(cè)量后考慮可以作為上部托板的延長(zhǎng)焊接，將原有的兩塊拼成一塊。但考慮需要足夠的下粉空間和焊接后的不平整對(duì)氣流的影響，最終放棄這一方案。決定重新制作

7、一塊完整的托板。鋼板采用20mm考慮截面對(duì)氣流的阻力和氣流的流動(dòng)方向的導(dǎo)向。將鋼板的兩端進(jìn)行切削。如圖：實(shí)際加工由于產(chǎn)內(nèi)設(shè)備的限制切削角度只達(dá)到了40，將鋼板向落粉口向后延伸，。下粉托板較原先上托板設(shè)計(jì)向后延伸50mm，向前延伸110mm，可使落粉區(qū)氣流平衡，變紊流區(qū)為層流區(qū)，整個(gè)流場(chǎng)呈一簇互相平行的流線，流體作直線運(yùn)動(dòng)，速度平行向前，沒有上升的氣流引起托粉，保證煤粉均勻穩(wěn)定地落下。導(dǎo)流板伸長(zhǎng)消除了紊流這一內(nèi)因，同時(shí)又可增大進(jìn)風(fēng)區(qū)的截面積， 增大了進(jìn)風(fēng)量，從而強(qiáng)化下粉負(fù)壓抽吸作用。其2，在落粉管與混合器聯(lián)接處的后壁加一塊弧形鋼板插入煤粉混合器內(nèi)部一定深度，將原來下粉口迎風(fēng)面的鋼板向下延伸，這樣

8、可以可以起到導(dǎo)向引流作用。進(jìn)一步使下粉口形成負(fù)壓。（這一原理就好像兩廂汽車的后玻璃要裝雨刮器，原因就是汽車在高速行駛過程中會(huì)在后面形成真空區(qū)，使泥水粘在后玻璃上。）材料選用219的鋼管，利用它的弧度，減小氣流阻力底部倒角切削成30。焊接時(shí)下部沿垂直方向向氣體流動(dòng)方向傾斜20，以改變氣流流動(dòng)方向，又不致下粉口縮小。使流經(jīng)的一次風(fēng)對(duì)落粉管產(chǎn)生引流作用，徹底消除了托粉現(xiàn)象。同時(shí)可以減輕給粉機(jī)下部垂直管段到與一次風(fēng)管連接處的磨損，大大延長(zhǎng)使用壽命經(jīng)過對(duì)我廠#6爐3角下層，#8爐2角下層和4角下層幾只托粉比較嚴(yán)重的風(fēng)粉混合器的改造。經(jīng)過近一年的運(yùn)行效果明顯，大大改善了原來風(fēng)粉混合不均的現(xiàn)象，同時(shí)可以減輕

9、給粉機(jī)下部垂直管段到與一次風(fēng)管連接處的磨損，大大延長(zhǎng)使用壽命。提高了鍋爐運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性。從改造后運(yùn)行情況看，效果很好。給粉機(jī)下粉取樣口呈微負(fù)壓，（運(yùn)行中更換給粉機(jī)時(shí)可以看出）火嘴出粉均勻連續(xù)，不存在噴燃器出粉時(shí)斷時(shí)續(xù)現(xiàn)象 運(yùn)行調(diào)整時(shí)因給粉機(jī)下粉均勻給粉機(jī)轉(zhuǎn)速與汽溫汽壓可線性調(diào)整，并且火嘴出粉燃燒穩(wěn)定。保證了鍋爐的安全運(yùn)行，大大減少了運(yùn)行調(diào)整的工作量。4.意見及建議：由于現(xiàn)場(chǎng)加工工藝及材料的限制，另外，由于人工焊接存在尺寸偏差，并有焊接棱角，會(huì)產(chǎn)生局部氣體紊流。材料的耐磨性不夠，改造后要適時(shí)檢查內(nèi)部的磨損情況，如果磨損嚴(yán)重應(yīng)當(dāng)更換耐磨性能較好的材質(zhì)。對(duì)于已經(jīng)改造及其他未加改造的風(fēng)粉混合器可在下粉管上開設(shè)測(cè)量孔，測(cè)量運(yùn)行中的風(fēng)壓，如負(fù)壓過小可以進(jìn)行逐一改進(jìn)。有條件的話可以增設(shè)煤粉濃度在線監(jiān)測(cè)儀，這樣可以按照煤粉的濃度進(jìn)行實(shí)時(shí)的更為精準(zhǔn)的燃燒調(diào)整。由于個(gè)人專業(yè)水平，時(shí)間和現(xiàn)場(chǎng)條件的限制，定量分析較少，有不足之處還望指導(dǎo)更正。5