分离改造范文

分离改造范文（精选8篇）

分离改造 第1篇

天然气的分离器按其形状分类可分为卧式分离器和立式分离器两类。卧式分离器多采用卧式过滤分离器, 是应用离心分离、滤芯拦截过滤和丝网捕集水气分离的原理, 对天然气进行由粗滤到高精度净化的过滤, 是去除气体中的固体杂质和液态杂质的高效净化装置。立式分离器多采用多管干式分离器, 应用旋风子的回旋运动产生离心力作用, 从而分离出天然气的固体粉尘, 旋风子的数量与气体的处理量成正比关系。

西安分公司泾河分输站在用的8 台分离器是4 台卧式过滤分离器、4 台多管干式分离器, 分别用于新、老工艺区, 卧式过滤分离器承担着去西安分输站、玉祥门站、聂冯门站的气体净化过滤的任务, 多管干式分离器承担着二线黄陵来气的分离除尘任务, 在用状态良好。卧式过滤分离器在每年的用气高峰期结束按周期维护清理和清洗更换滤芯, 多管干式分离器每年按周期维护保养, 定期打开下端盲板清理积灰。

2 使用中暴露出的问题分析和改造

排污后恢复工艺流程, 分离器进出口阀开启难度大。因分离器排污放空, 导致分离器与管道形成较大压差, 致使进出口阀门开启难度大。分离器进出口阀经常出现内漏现象。在分离器与管道形成较大压差后, 开启进出口阀门, 致使阀门密封球体在阀门开启的过程中受到气流大力冲击而受损, 出现内漏现象。

改造后流程见图1, 改造前流程不含虚线部分。在分离器进口阀处设置旁通平衡阀, 以立分为例 (卧式分离器同理) 。

3 分析及评价

分离器设备是场站重要设备之一, 要使其安全平稳运行维持在最佳工作状态, 定期维护保养是有效保障, 改造后, 在压差较大的情况下, 开启容易, 操作更便捷。可保护进口阀门在较大压差状态下开启免受气流冲蚀, 延长使用寿命。保护分离器过滤部件免受不平衡气压冲击, 延长过滤部件受用寿命。

分离改造 第2篇

【关键词】细粉分离器；效率；改造；效果

引言

细粉分离器是中间储仓式制粉系统中重要的分离设备，目前我国使用的大多是离心式细粉分离器。其基本原理是利用离心力将煤粉从风粉混合物气流中分离出来，分离出来的煤粉落入粉仓，乏气由排粉机通过一次或三次风管送入炉膛燃烧。如果细粉分离器效率低，即气粉混合物不能很好地被分离，乏气中大量带粉，将带来以下问题：

（1）三次风带粉过多，造成炉膛火焰中心上移，相应地过热器管壁超温和飞灰可燃物增加，排烟温度升高，炉内各受热面热负荷偏离设计值，这些不仅降低了锅炉效率，而且给安全生产带来了隐患；

（2）三次风大量带粉增大了对其后设备的危害，加剧了排粉机叶轮、蜗壳、三次风管道、喷口的磨损。由于排粉机磨损严重，有些电厂机组运行一个月左右就要焊补叶轮，增加了检修的工作量和维护费用；

（3）当乏气带粉量较大时，制粉系统的启停对锅炉负荷、气温、气压影响较大，无法通过调整给粉机转速来保证气温、气压的稳定，而且影响炉膛灭火保护装置的正常动作。炉膛灭火时MFT动作，给粉可迅速切断，但由于随排粉机进入炉膛的煤粉太多，有时炉膛仍会发生爆燃。

由此可见，细粉分离器的分离效率对电站锅炉及制粉系统的安全经济运行有很大的影响。

1、设备概况

某电厂有2台由哈尔滨锅炉厂引进美国CE公司技术设计制造的HG-1025/18.2-MW10型号锅炉。为亚临界压力中间再热自然循环汽包炉，配东方汽轮机厂300MW凝汽式汽轮发电机组。该炉采用四角切圆燃烧系统，5层火嘴共20个，其中下两层为双通道水平浓淡分离低氮煤粉燃烧器，上三层为宽调节比水平浓淡低氮煤粉燃烧器。采用钢球磨中储式热风送粉制粉系统，配四台DTM350/700钢球磨煤机。送、引、一次风机各2台。分别于1996、1997年投产发电。设计燃用黄陂烟煤与晋东南无烟煤的混煤。

原配备的细粉分离器型号及主要技术参数：

型号3500Hw—XBY，内径φ3500mm，内圆筒φ2100mm，切向进口尺寸（横×高）910×1800mm，出口φ1500mm。排粉机型号及設计参数：型号M5-29-11N20.5D，转子直径Φ2052mm，转速1452r/min，设计风量102000m?/h，全压10000-11000Pa。设计煤粉细度R90为8-12%。

2、运行存在的主要问题及原因分析

近年来，某电厂运行人员反应，2台300MW机组锅炉在实际运行中，长期存在较多影响机组安全、稳定、经济运行的现象。具体表现是：排烟温度偏高、减温水量大、屏式过热器超温严重、启停磨煤机对炉内燃烧扰动大、低负荷下启停磨煤机负摆动大等。

经多方分析认为，造成当前运行存在问题的主要原因是：

（1）由于2台300MW机组投运时间过长，设备损耗累积，尤其是制粉系统细粉分离器多年未进行治理性改造，造成三次风带粉量偏大，在启停磨煤机时对炉内燃烧冲击较大；

（2）近年来由于全国性煤炭市场的变化，2台机组长期燃用煤质严重偏离设计煤种，导致锅炉设计与实际情况不否，引起锅炉燃烧不稳。

随后，某电厂进行了细粉分离器效率试验，试验结果显示，#2C制粉系统分离器效率平均仅77%，远低于设计效率90%。

由此可确认，细粉分离器效率偏低是造成当前运行实际问题的主要原因之一。

3、高效细粉分离器改造选型

根据设计参数及有关规程标准，由某电力设备修造有限公司进行了高效分离器的设备改造设计，设计边界条件及设计参数如下：

介质流量：Q=102000m3/h，煤粉细度：R90=8～12，筒体内流速：3～3.5m/s（取3m/s），高效细粉分离器选型公式：D=X1000mm，Q：系统通风量m3/h，W：细粉分离器筒体内流速米/秒，D=X1000=3466，最终定型：细粉分离器为φ3500mm

此外，采用该电力设备修造有限公司专利技术，将原细粉分离器改造为高效细粉分离器，主要改造思路是：在原来细粉分离器排气管处增加螺旋导流板、百叶窗、旋转导流器、反射屏等部件。使得细粉分离器的分离效率提高到90%以上.降低排粉量，从而提高排粉风机叶轮的使用寿命。

4、细粉分离器改造实施

根据改造方案，进行了如下细粉分离器的改造内容：

（1）在排气管入口处按装百叶窗和旋转导流器，其作用是乏气进入排气管前，先经过导流器导向，减少流动阻力损失，导向的结果还使气流以一定的旋转强度在百叶窗中把进入排气管的部分煤粒子再次分离出来（二次分离）。（2）在进口的切线15。处到百叶窗之间安装导流板，其作用是强迫风、粉混合流作自上而下的切向旋转运动，使风、粉混合流产生最大离心力把煤粉粒子甩向为筒壁。（3）在细粉外锥体末端按装反射屏，其作用是抑制落入集粉斗中的合格煤粉不易被旋转气流吸卷上来，提高分离效率。

改造完成后，与原分离器对比，对比示意图见图1。

5、结论

（1）细粉分离器分离效率下降时，显著影响锅炉的燃烧稳定性。尤其在低负荷下，启、停制粉系统，导致锅炉燃烧失稳。

旧路改造分离式路基设计探讨 第3篇

1 旧路概况

旧路为二级公路,路基顶宽14 m,路面宽12 m。路线基本沿河布设,局部路段路基一侧临河,另一侧为深5 m以上的排水沟,且连续长度较大(一般大于400~500 m)。部分路段线形指标较高,能够满足一级公路的要求,个别路段指标较差。由于旧路为利用多年河堤形成的道路,路基沉降已趋于稳定。沿线的涵洞构造物相对较少,路基两侧为独立的灌溉排水体系,仅在个别沟渠处设置了带闸门的盖板涵洞。根据前期方案论证,改造设计标准为一级公路,双向4车道,路基总宽26 m。结合旧路的地形特点和改造设计标准要求,经认真研究,本路段具备分离式路基设计的条件,拟在设计中予以采用。

2 分离式路基设计

2.1 平面线形设计

2.1.1 分离式路基设计路段最小长度

现行的《公路工程技术标准》(JTG B012003)[1]中对于不同等级公路的最小设计路段长度有相应的规定,即高速公路设计路段不宜小于15 km,一级公路设计路段不宜小于10 km。但在《公路路线设计规范)(JTG D202006)取消了上述规定,而是强调了不同设计路段相互衔接处,其路线线形主要技术指标应结合地形的变化逐渐过渡,设计速度高的一侧采用较高的平、纵面技术指标,反之则应用较低的平、纵面技术指标,使平、纵面技术指标较为均衡,避免出现突变。因此不同等级公路的最小设计路段长度只要做到线形均衡、连续,可以保证交通安全,因此设计中可根据具体情况灵活运用,不受《公路工程技术标准》中有关路段长度的限制。

分离式路基作为高等级公路路基标准横断面形式之一,设计路段不受限制,最小长度也不受限制,可根据具体情况灵活采用。对一个具体项目而言,分离式路基的最小长度也就是该项目路线平曲线最小交点间距[2]。而本项目的具体长度是根据路线两侧的实际地形变化,结合路基设计而确定的。

2.1.2 平面设计

由于旧204国道大丰段沿河东岸布设,兼做防洪大堤,路基边坡高度较高。根据路线拟合结果,K45+050~K45+870、K57+370~K57+950、K64+630~K66+070 3个路段平面均为左幅单侧拓宽,此3处路段旧路未设置桥梁,且左侧主要为农田,无民用住宅、工矿厂房以及被交道口。该3个路段采用纵断面分离式路基设计,左侧单侧拓宽新建,右侧对原有旧路加铺改造,3个路段长度分别为820 m、580 m、1440 m。

改建后一级公路整体式路基宽26 m,其中行车道宽15 m,分离式路基分为左、右2幅,路基宽均为13 m,其中行车道宽7.5 m。经论证,本项目全线设置中央分隔带。因此,在进行路线平面设计时,整体式路基以路基中心线为平面设计线,而分离式路基则以行车道左侧边缘线为平面设计线。这2种路基形式在变化处需作特殊设计,确保整体式路基和分离式路基渐变段长度不小于3 s设计速度行程长度,并注意该路段范围内的平、纵线形的一致性。通过比较发现,选择在曲线路段对路基进行分离比在直线路段分离视觉上更加美观,也更利于行车的安全和舒适[3]。

2.2 纵断面设计

由于旧路地面高程一般在4.5 m,而区域内大地高程为2.0 m,旧路填土高度偏高,而设置了分离式路基后,由于旧路位于沿河侧,新建道路高程不受最高洪水位控制,采用纵面分离设计,可大幅度降低路基填高。根据设计成果分离两侧路基平均高差为0.83 m,由此节约路基填方约2.8万m3,节省造价约84万元。

2.3 路基一般设计

纵面分离低侧路基,其路堤边坡高度H一般均小于等于1.76 m,采用的处理方法如下:原地面下挖至土路肩边缘以下1.91 m,开挖后若基底土质差,含水量大,则采用反开槽回填施工,并在基底铺设一层防渗土工布;80 cm路床96区的路床上部40 cm采用掺6%石灰,路床下40 cm采用掺6%石灰;路基中部30 cm采用5%石灰土,分2层压实,上、下层压实度均≥94%;中部以下15 cm路基基底采用6%石灰土,压实度≥92%,槽底压实度≥90%。

纵面分离高侧路基,路堤边坡高度H一般均大于1.76 m,采用的处理方法如下:路堤边坡高度H>1.76 m时,96区80 cm路床掺灰同前;路基中部50%体积采用5%石灰土,上路堤压实度为≥94%,下路堤压实度为≥93%;地面清表15 cm,掺6%石灰土处治,压实度≥92%,槽底压实度≥90%。

由于设置了纵面分离路段,一般路基处理数量大为减少,由此减少路基一般处理2.3万m3,节省造价约70万元。

2.4 新旧路基拼接

采用台阶拼接方式,每级台阶高度为0.6 m,宽度为1.0 m,竖向设置1∶0.25外倾斜坡。拼接构造图见图1。

根据公路改扩建方式的不同,旧路拓宽分为“间接拼接(拼接位置位于新中分带)”与“直接拼接(拼接位置位于路面)”。借鉴江苏省高等级公路旧路拓宽改造的经验,并结合分离式路基的断面布置特点,深入研究其路基路面结构受力特点,本着降低造价,灵活运用规范的新理念,参考新建公路沉降控制标准,设计阶段对旧路拓宽路基沉降标准进行了细化及优化调整。对于间接拼接路段,结合地质、地形等特点,拓宽部分路基一般路段控制工后沉降30 cm。此标准相对于直接拼接路段原有路基与拓宽路基的路拱横坡的工后增大值不大于0.5%(相当于控制工后沉降7~8 cm)的控制值有较大的降低。

若采用整体式路基设计,该段落需进行水泥搅拌桩处理。由于设计应用了间接拼接(单侧拓宽)的概念,并结合地形设置了分离式路基路段,导致软基处理的水泥搅拌桩大大减少。根据最终纵面分离设计及特殊路基设计成果,该路段软基处理水泥搅拌桩方案取消,直接减少水泥搅拌桩约10.6万延米,节省造价约400万元。

2.5 中分带设计

由于断面为分离式布置,中分带位于横断面高程变化处,结合旧路侧路基防护设计,在新旧路之间设置混凝土高缘石。对于旧路侧,由于路基高程较高,主要考虑车辆防撞的要求,而对于新路侧主要考虑中分带内填土高度的要求,设置的中分带缘石高度一般高于旧路侧缘石,使之既能起到路基边坡挡土,满足中分带内植灌木的要求,又能满足旧路侧的车辆的视距要求,保证新旧路双向路容的简洁和美观。

分离式路基路段,左右幅路面设计高差最大为1.56 m,左半幅(路基低侧)中分带缘石由高出路面0.5 m渐变到0.7 m再渐变到1 m,右半幅(路基高侧)中分带缘石有高处路面0.5 m渐变到0.12 m,中分带顶面高差最大为0.682 m。

《公路交通安全设施设计规范》(JGT D812006)规定,公路采用分离式断面时,行车方向左侧应按路侧护栏设置;上、下行路基高差大于2m时,可只在路基较高的一侧按路侧护栏设置。

本项目整体式路基渐变为分离式路基,左半幅(路基低侧)路基中分带路缘石由高缘石A渐变为高缘石C,不设置波形梁护栏;右半幅(路基高侧)路基中分带路缘石由高缘石A渐变为矮缘石B,应设置波形梁护栏,见图2。

以左右幅路面设计高差最大1.56 m时为例,波形梁护栏按路侧设置时,护栏板面与路缘石面对齐,立柱的埋深为路面以下140 cm,横梁中心高度从路面算起至连接螺栓孔中心的距离为60 cm,立柱总高度为215 cm。为增加道路行车安全性,中分带路缘石较宽,因此护栏板面从路缘石面向路线中心线方向偏移2.5 cm,护栏立柱的埋深设计为缘石顶面以下152 cm,横梁中心高度从缘石顶面算起至连接螺栓孔中心的距离为60 cm,立柱总高度为227 cm,比规范规定值增加12 cm。波形梁护栏代号Gr-A-2E,采用加强型,立柱间距2 m。

对于高程较高的半幅路基,在设计中考虑采用加密立柱间距,加大立柱总高度及立柱埋深深度的方法,保证该路段的安全性能,与一般整体式路基路段相比,该路段的安保措施完备,安全性能满足行车要求。

2.6 环保设计

(1)分离式路基左右幅中分带顶面高差为零的路段,中分带内填土,在路线中心线上每隔1 m栽植高为1.5 m,冠径为0.5 m的蜀桧,修剪后树高1.1 m,周围种植小灌木,可选品种为:小叶黄杨、红叶石楠、金叶女贞等。

(2)分离式路基左右幅中分带顶面有高差的路段,左右半幅中分带缘石之间填土,表面为坡面。中分带顶面距离右幅路基中分带边缘46 cm处,设置边长为20 cm,厚8 cm的空心六角块,空心六角块内种植小灌木,在路线中心线上每隔1 m栽植高为1.8 m,冠径为0.5 m的蜀桧,修剪后树高1.3 m。为使公路运营期间环境美观协调,在邻近较高路基一侧的中分带内,连续种植一排中小灌木,可选品种为:金森女贞等,如图3所示。

2.7 排水设计

由于两侧路基高度不一致,在中央分隔带缘石外设置缝隙式集水管汇集超高路段上半幅路面水,每30 m设置一个集水井,通过Ф20PVC横向排水管(采用C15水泥混凝土加固)将路面水排出路基外。

3 结论

在一级公路的改造设计中,若受地形、地物的限制,当条件允许时,将整体式路基设置成分离式路基(既可以平面分离,也可以仅考虑纵面分离)可有效减少工程量、降低工程造价。在分离式路基设计时要注意以下几点:

(1)与整体式路基相连处断面尺寸和设计标高的控制以及路基与桥梁、涵洞等构造物的连接处理。

(2)为有利于分离式路基与整体式路基的衔接,在分离式路基设计中,可将直接拼接改为间接拼接,采用适宜的路基沉降控制标准,由此控制路基处理工程量。

(3)对分离式路基中间部分要有较好的排水系统,否则会侵蚀路基而影响路堤的稳定性,特别在路基低侧向中分带内侧存在超高的路段,在设计时要充分考虑。

(4)在中分带设计中,须充分考虑分离两侧行车安全要求,设置完备的交通安全设施,同时可以兼顾边坡防护及美化绿化要求,栽种中小灌木,改善路容景观。

参考文献

[1]JTG B01—2003公路工程技术标准[S].

[2]杨新龙.分离式路基设计中若干问题的探讨[J].现代交通技术,2007,8(6):19-21.

[3]郑剑锋,郑燕萍.分离式公路路基设计方法探讨[J].公路与汽运,2007,11(6):80-82.

[4]JTG D20—2006公路路线设计规范[S].

筛选系统煤矸分离技术改造实践 第4篇

1 技改目的及方案

此次改造的目的是改变大量矸石和原煤共同运输的结构, 实现煤矸高效分离运销, 减少筛选系统筛分量, 降低工人劳动强度, 节约人力成本, 提高经济效益, 调整筛分系统运输结构, 增加系统安全性[1]。

(1) 混矸煤运输系统调整。

随着混矸煤增多, 老横仓与新横仓之间渣场面积较小, 不能满足混矸煤大量存储的要求, 易与优质煤混在一起, 影响粉煤质量, 仍需二次运输至南煤场装车。因此, 提出跨老横仓与新横仓安装1部800胶带和1部电磁滚筒胶带, 将混矸煤直接运输至新横仓外煤仓存储, 以减少中间运输流程, 提高混矸煤存储量, 改善矿区环境。

(2) 二次筛选煤矸分离技术改造。

米村煤矿长时间内混矸煤仍可能保持一定高产量, 且混矸煤颗粒较大, 质量较差。经过市场考察, 提出改善螺旋筛结构, 引进新型破碎机等配套设备来进行混矸煤二次筛选处理改造, 彻底实现煤矸分离。

(3) 新增运矸流程设计。

东翼煤柱掘进以来, 矸石产量增多, 如仍经过筛选系统进行筛分处理, 必定增加不必要的筛分工作量。因此, 提出将矸石不经筛选运输流程, 拆除原主井煤仓给煤机, 另装1部刮板输送机或胶带输送机, 单独将矸石运至矸石仓, 然后再通过矿车拉到矸石山。

2 方案实施

2.1 调整混矸煤运输系统

施工前对现场环境进行考察, 经测量, 地面老横仓出煤窗口高约22 m, 新横仓出煤窗口高约29 m, 煤仓间水平距离21.6 m, 合计高差7 m, 角度18°。设计制作了1个钢结构过桥架设于两窗口之间, 架设斜长24 m, 上铺1部胶带输送机, 机尾部与机头部分别设置在老横仓与新横仓, 在新横仓另安装1部电动滚筒胶带, 接力将混矸煤运输至南煤场外。调整混矸煤运输系统中的难点为钢结构过桥的制作与安装, 这需要综合考虑过桥的结构、使用材料、整体质量;组装过程中要保证焊接工艺和对接质量;起吊时要保证安全起吊到指定位置;安装时要保证呈18°倾角安装。改造前后混矸煤运输存储系统如图1所示。

2.2 改造二次筛选煤矸分离技术

现有筛分系统为五级螺旋筛, 筛孔规格均为13 mm, 因此不能把直径在50 mm及以下的煤块完全筛选出来, 需要人工拣出大块矸石以提高混矸煤质量。一班6人拣矸, 平均每人每班拣矸50 t, 工人劳动强度非常大。

对原有五级螺旋筛中第5段螺旋筛轴进行车削加工, 使第5段筛下品直径达到50 mm, 前4段螺旋筛筛分商品煤。改造后, 南、北螺旋前4段仍保持原有筛分功能, 筛下品 (粉煤) 直接经粉煤胶带运输装车 (图2) ;第5段对前4段筛分后的筛上品进行二次筛选。新安装1部破碎机 (图3) , 将二次筛选的筛下品 (混矸煤) 进行破碎处理, 减小混矸煤颗粒直径, 以获得更好的经济效益[2]。需要注意的是, 对原五级螺旋筛进行车削加工时, 不仅要改变原筛孔结构, 还需将第5级螺旋筛由纵向筛孔调整为横向结构, 施工技术难度较大。

2.3 运矸流程设计

根据设计方案, 组织人员对主井煤仓给煤机进行拆除, 对溜煤筒重新进行焊接 (图4) 。加工1套溜矸筒, 把原煤胶带与拣矸工作间的墙壁打开, 在溜矸筒下口穿墙安装1部YDB15-1.6-50065D电磁滚筒胶带, 运输能力为200 t/h, 将主井提升的矸石运至矸石仓, 然后装车运至矸石山[3]。施工中, 主要需克服现场空间狭小的问题。

3 效益分析

3.1 安全效益

通过对筛选厂运输系统的改造, 消除了筛选厂设备存在的安全隐患, 对筛分运输过程中各种不合理状况进行调整。新铺设了跨仓胶带2部、运矸胶带2部、选矸胶带2部, 合理改善了筛选运输系统流程, 提升了运输系统的安全性;对二次筛选分级改造, 新安装了破碎机, 调整了螺旋筛的结构, 降低了工人劳动强度, 避免了工人与设备直接接触, 保障了现场工人的人身安全[4];对原设备存在的问题进行改造, 引进新技术装备, 提高了筛选设备的工作能力, 解决了部分设备超强度运行的问题, 保证了设备本身的安全性。

3.2 经济效益

(1) 跨仓运混矸煤系统改造后, 保证了筛选系统及全井下运输系统的正常运行。通过改造增加地销煤储煤容量2万多t, 由于改变了以往混矸煤的存放位置, 省去1部推煤机, 减少3个推煤机司机, 推煤机按每天节约燃料3 000元计算, 每月节约9万元;按每个司机每天120元用工费计算, 每月可节约1.08万元, 合计每月节约10.08万元, 每年可节约120.96万元。

(2) 二次筛选分级改造前, 生产大块煤800 t/d, 单价17元/t;改造后通过破碎机将大量块煤破碎为小颗粒混矸煤, 产量700 t/d, 招标单价90元/t, 此项可增加收益4.94万元/d, 每年可增加1 778.4万元。另外, 改造后, 拣矸工作量减少, 每班节省作业人员4人, 每月工资按3 500元/人计算, 每年节省用人成本50.4万元。则二次筛选分级改造每年创造经济效益可达1 828.8万元。

3.3 社会效益

(1) 此次对筛选系统煤矸分离技术的改造引进了大量新设备, 安装KP型破碎机2部, 电磁滚筒胶带3部;改变了米村矿筛选系统的筛选结构, 改进了生产工艺, 提高了筛分效率, 顺应了国家对“创建节约型企业”的要求。

(2) 改进了筛选系统煤矸分离技术, 大大降低了现场工人的劳动强度。原来每天需要人工在选矸胶带上拣出矸石50 t左右, 筛上品分级改造彻底改变了米村煤矿40 a来的拣矸历史, 现在工人只需拣较大的煤块, 显著降低了工人的劳动强度, 提高了现场工人的劳动积极性, 节约了12名作业人员。

(3) 随着我国煤炭事业的发展, 高产高效煤矿对生产设备的科技水平提出了更高的要求[5]。此次改造提高了筛选厂设备的科技水平, 使老矿井焕发了新的活力。

4 结语

此次筛选系统煤矸分离技术改造, 克服了现场可利用空间低、安装设备不便、技术改造难度大等困难, 创造性地将新工艺、新设备应用到老矿井的生产过程中, 服务于矿井筛选系统, 改变了米村煤矿原有筛选流程, 实现了煤矸的高效分离, 合理调整了筛选运输流程, 增加了混矸煤存储量, 提高了混矸煤的经济效益, 降低了现场工人的劳动强度, 具有一定的推广价值。

摘要：针对米村煤矿筛选系统存在的筛选效率低下、煤矸分离不彻底、工人劳动强度大、混矸煤经济效益差等问题, 提出一种筛选系统煤矸分离技术方案。通过改进原五级螺旋筛、调整混矸煤运输流程, 提高了筛选系统的筛分效率, 实现了混矸煤的二次筛选及高效分离, 合理调整了混矸煤存储结构, 提高了混矸煤的销售价格, 且经济效益良好。

关键词：筛选系统,混矸煤,煤矸分离

参考文献

[1]中国煤炭加工利用协会.选煤实用技术手册 (上卷) [M].徐州:中国矿业大学出版社, 2009.

[2]马繁胜.煤和矸石破碎分选试验研究[J].中州煤炭, 2012 (9) :19-20.

[3]赵铁锤, 袁亮, 葛世荣, 等.煤矿总工程师技术手册 (下卷) [M].北京:煤炭工业出版社, 2010.

[4]马繁胜.煤的破碎特征研究[J].中州煤炭, 2012 (8) :24-25.

HP中速磨煤机旋转分离器改造 第5篇

关键词：HP中速磨,旋转分离器,节能,环保

江苏国信扬州发电有限责任公司二期工程 (3号、4号锅炉) 采用哈尔滨锅炉厂引进三井巴布科克能源公司技术生产的超临界变压运行直流锅炉。锅炉型号为HG1956/25.4-YM, 为单炉膛、一次再热、平衡通风、露天布置、固态排渣 (采用碎渣机方案) 、全钢构架、全悬吊结构Π型锅炉。锅炉以神府烟煤作为设计煤, 以山西晋北烟煤作为校核煤, 采用三井巴布科克公司LNASB燃烧器, 前后墙对冲燃烧布置。锅炉采用冷一次风机正压直吹式制粉系统, 每台锅炉配置6台上海重型机器厂有限公司制造的HP1003型中速磨煤机, 该磨煤机配用的分离器为静态离心式分离器, 采用了具有离心式和惯性分离技术, 煤粉细度只能依靠调节挡板的角度来解决, 煤粉调节范围小。此外, 由于煤的供应厂家较多、煤种变化较大, 因此不同煤种的燃烧效率不能得到充分发挥, 长期存在分离效率低、回粉量大、煤粉细度不易调节等问题。为解决以上问题, 优化出粉状况, 决定对二期磨煤机进行动态分离器改造。

1 分离器改造特点

该动态分离器有一个由传动机构带动的转子, 转子由多个叶片组成, 从磨煤机碾磨区上升的气粉混合物气流进入旋转的转子区, 在转子带动下作旋转运动, 其中的粗煤粉颗粒在离心力和叶片的撞击下被分离出来, 落入碾磨区重新碾磨, 其余的细粉随气流穿过叶片进入煤粉引出管[1]。该类型旋转式分离器具有分离效率高、煤粉细度调节方便、出粉中粗颗粒少、煤粉细度不受通风量变化的特点。在磨煤机的不同出力下均可达到要求的细度, 有利于锅炉负荷的变化

为保证改造效果, 4号锅炉磨煤机动态分离器改造分批进行, 在前一台改造效果良好的基础上, 再进行下一台改造。磨煤机4D、4F、4C、4A分离器改造分别于2010年7月14日、2011年3月6日、2011年11月10日、2011年12月9日完成。改造后的分离器结构如图1所示。

1.1 动静组合分离

在对旋转分离器的选型上, 选择了性能指标更好的动静组合旋转分离器。与没有静叶的分离器相比, 其导流能力更强。同时动静组合分离器的叶片采用可拆式的结构, 即在本体加装人孔门, 同时经过特殊的设计, 保证叶片随时可以拆装, 方便检查和检修, 保证在线维护。

1.2 齿轮传动

考虑传动的稳定性, 采用齿轮传动设计。虽然皮带更换方便, 但运行中易松弛, 维护量大且不易被及时发现, 需定期进行检查。齿轮传动较精确, 但运行抗震性略差, 对安装要求高, 更换较难。同时皮带传动的效率比齿轮传动要低, 不利于节能。

1.3 双轴承支撑

采用双轴承的设计, 增加了整体的稳定性, 确保了分离器本体转子在径向的抗震能力和高速旋转的稳定性。与国内外传统的分离器单轴承支撑传动相比, 增加了转子的高速旋转能力, 高速旋转时更稳定;增加了转子的抗震能力, 对主轴承形成保护;在主轴承磨损时, 避免振动。

1.4 双重密封

旋转分离器的密封结构采用油封密封, 辅以密封风密封, 增强了可靠性。同时, 密封风对机械密封起到了保护的作用, 可保护传动部分不超温。

2 改造后主要性能指标试验

2.1 磨煤机4D分离器试验

磨煤机4D分离器为首台改造, 改造完成后由江苏方天电力技术有限公司进行了性能试验, 主要有磨煤机煤量分别在48 t/h, 40 t/h, 30 t/h出力下的变动态分离器转速试验、变出力试验、分离器起停比较试验以及最大出力试验。试验主要性能指标如表1所示。

2.2 磨煤机4F分离器试验

磨煤机4D改造后分离器在低转速工况下存在煤粉均匀性指数偏低的现象, 为此磨煤机4F改造时对叶型的角度进行了优化。改造后的性能试验主要有磨煤机煤量分别在48 t/h, 40 t/h, 30 t/h出力下的变动态分离器转速试验。试验主要性能指标如表2所示。

2.3 磨煤机4C分离器试验

磨煤机4C、4A分离器结构与4F一致, 改造完成后的试验工况主要有重要试验内容为煤量48 t/h, 40t/h, 30 t/h下分离器转速在60 r/min, 80 r/min及100r/min的特性试验。试验主要性能指标如表3所示。

需要说明的是磨煤机4C、4A改造后由电厂进行煤粉取样及化验, 主要只对各煤粉管煤粉样重及煤粉细度进行了采样、测试, 并对试验数据进行了整理分析。从磨煤机出口各煤粉管粉量分布看, 随分离器转子转速的升高, 粉量分配偏差变化没有明确的规律性。在不同转子转速时出口管煤粉量分布存在较大差异, 与磨煤机4F、4D分离器改造后的试验数据对比有较大差异。初步估计原因在于前2台磨煤机改造试验是由江苏方天采用德国进口的煤粉等速AKOMA取样装置进行煤粉采样, 利用自动缩分器缩分煤粉样, 其将煤粉管断面分为4个, 上面分布着64个取样点;而后2台磨煤机改造试验时的煤粉取样装置为平头枪, 虽然也进行了等格法测量 (只在一条线上, 非面上) , 但相比等截面圆环取样装置, 误差较大。加之平头枪中粗细取样罐在内外温差较大的情况下易产生水汽, 造成粉量偏差大。另外, 在每个采样点时间的把握上以及人员自身取样方面也存在误差, 因此试验结果与磨煤机4F存在较大的差异。实际运行时, 现场参考磨煤机4F改造后的数据进行分离器转速控制。

2.4 同一工况下分离器变转速试验

为进一步了解磨煤机分离器对锅炉NOx排放的影响, 在同一工况情况下进行了分离器变转速试验:机组负荷530 MW, 总煤量229 t/h, 磨煤机运行方式ACDEF, 燃尽风开度20%, 分离器转速为80 r/min, 60r/min时, NOx浓度分别为897 mg/m3, 933 mg/m3。

可见, 在目前工况下降低磨煤机分离器转速NOx浓度呈上升趋势, 在分离器转速在80 r/min以下时磨煤机各煤粉管均匀性指数下降, 部分燃烧器过氧燃烧造成锅炉NOx排放上升。

根据目前燃用煤种, 还进行了分离器转速在90r/min, 100 r/min工况下的最大出力试验及煤量稳定在50 t/h工况下分离器对应转速的试验, 结果如表4、表5所示。

磨煤机分离器高转速条件下最大出力试验表明, 锅炉后墙燃烧器对应的磨煤机在分离器处于高转速情况下出力是受限的, 主要原因为分离器高转速时差压比较大, 在分离器转速超过85 r/min时动态分离器差压大于原分离器差压, 再加上后墙燃烧器煤粉管可调缩孔开度比较小, 造成后墙制粉系统输送出力受限。

2.5 3号和4机锅炉同工况下磨煤机电耗对比

2012年2月24日15:00至15:30, 对3号和4号锅炉同工况下磨煤机电耗进行了记录, 3号、4号锅炉磨煤机煤量分别为274.85 t/h, 273.29 t/h, 其电耗分别为647.90 A, 596.84 A。可见4号锅炉磨煤机动态分离器改造后, 磨煤机电流同比3号锅炉同煤量约低10%。

3 改造后的运行情况

3.1 各煤粉管粉量和风速均匀性提高

从4号锅炉磨煤机4D、4F动态分离器改造后的试验数据表明, 磨煤机出口管风速分布比较均匀, 大部分工况最大分布偏差小于10%, 避免了改造前磨煤机出口管风速分布偏差大的现象;磨煤机4A、4C动态分离器改造后电厂对其进行试验, 结果表明煤粉细度均匀性上升, 但各煤粉管粉量由于取样装置问题表现出偏差比较大。有关偏差较大的问题仍需专业单位重做试验确认。

3.2 煤粉细度可调范围增

在磨煤机48 t/h出力下, 当磨煤机4D动态分离器转速从0到120 r/min变化时, 平均煤粉细度R90的变化范围为31.46%~7.19%;磨煤机4F动态分离器转速从60 r/min到100 r/min变化时, 平均煤粉细度R90的变化范围为31.64%~16.91%, 煤粉细度可调范围较大, 对煤种的适应性增强。

3.3 煤粉均匀性指数提高

在改造前, 最好时的磨煤机煤粉均匀性指数在1.0左右, 改造后转速在80 r/min以上时都能达到1.1。磨煤机4F、4C、4A在4D改造的基础上进行了优化设计, 提高了分离器在低转速下的煤粉均匀性指数。从实验结果看, 分离器叶型优化后, 煤粉均匀性指数及煤粉细度有了进一步改善;从磨煤机4F改造后试验数据分析, 分离器转速在70~100 r/min时, 平均煤粉均匀性指数均在1.0以上 (磨煤机4D分离器转速在80 r/min以上) 。与磨煤机4D分离器改造后试验结果类似, 动态分离器在高转速时煤粉均匀性指数较高, 达到1.31。煤粉均匀性指数基本上呈现出随动态分离器转速的增加而提高的趋势, 其中转速越高, 趋势越明显 (磨煤机4F在煤量为40 t/h、分离器转速达到80 r/min时, 煤粉均匀性指数达到1.25) 。

3.4 磨煤机最大出力能满足要求

改造后对磨煤机4D进行了最大出力试验 (煤种为蒙西煤, 煤种全水分为19.9%, 哈氏可磨性系数为64) , 试验期间保持分离器转子转速80 r/min。试验稳定最大给煤量为56.75 t/h, 进口通风量98.11 t/h, 在最大出力状况下仍基本能保证磨煤机通风量的需要。相应条件下磨煤机电流为117.19 A, 磨煤机差压为4.13k Pa。磨煤机出力限制在56 t/h, 虽然仍有提高的潜能, 但考虑到一、二次风流量裕量较小, 出于安全考虑未进一步增加磨煤机出力。对磨煤机4F、4C、4A正常燃用煤种的情况下进行了最大出力试验, 试验时以调整磨煤机出力至磨煤机出口煤粉温度不低于58℃, 安全运行一次风量为前提。在试验煤种下, 磨煤机4C、4D都能在分离器转速100 r/min时维持煤量50 t/h出力下稳定运行;磨煤机4A在100 r/min时煤量只能在45t/h出力下稳定运行;磨煤机4F在煤量为48 t/h时, 一次风量在86 t/h左右, 有点偏低 (在中试所试验报告中燃用平混煤时, 分离器转速在100 r/min时能满足此出力稳定运行) , 后墙燃烧器对应的磨煤机出力受限主要原因是各可调缩孔开度太小。

3.5 改造前后NOx浓度同负荷下变化幅度有限

去除燃烬风开度对NOx的影响 (从30%关至10%, NOx上升约40 mg/m3) , 在3台磨煤机分离器运行工况下, NOx下降约41 mg/m3 (煤种因素未考虑) 。磨煤机分离器停运及运行试验表明NOx有不同变化, 在4号锅炉500 MW负荷下, 将磨煤机4F、4D动态分离器停运, 试验数据显示NOx浓度上升约40 mg/m3。高转速下NOx浓度有所下降, 也说明了在高转速下, 煤粉的均匀性得到了进一步提高;但全年平均NOx浓度较2010年未有下降。

3.6 燃烧器区域结渣情况有所改善

3号锅炉2011年5至12月共人工放渣69斗, 4号锅炉共人工放渣42斗。4号锅炉人工放渣次数比3号锅炉少, 在燃用相同煤种的情况下, 由于4号锅炉磨煤机4F、4D进行了动态分离器改造, 磨煤机出口煤粉管煤量偏差得到改善, 避免了部分燃烧器出现还原性气氛, 从而造成灰熔点下降引起的较大渣块的形成。

4 改造时需要注意的问题

实际改造过程中, 发生过某分离器齿轮箱有煤粉进入现象, 导致该台磨分离器停用, 经过清理, 换油, 并加强监视未再发生类似事件。但是为了确保分离器密封系统可靠稳定运行, 机组大修时, 将该台分离器返厂进行优化加工处理, 将密封升级为更为可靠的双唇密封, 并在其他磨煤机进行旋转分离器改造时也采用双唇密封。

5 结束语

国信扬电公司4号锅炉磨煤机动态分离器改造试验结果表明, 分离器各项主要性能指标满足锅炉安全经济运行要求, 煤粉细度的可调范围变大, 提高了磨煤机对煤种的适应性, 方便了运行中的调整;燃烧器区域结渣程度有所减轻, 人工放渣次数同比3号锅炉有所下降。磨煤机动态分离器改造的完成为下一步燃烧器改造、脱硝系统改造提供了制粉系统较佳的运行参数, 建议3号炉也进行分离器改造, 为以后的燃烧器改造打下基础。同时建议对4号炉以优化动态分离器运行方式为中心的制粉系统优化试验, 挖掘动态分离器的潜力。

参考文献

中小型循环流化床锅炉分离器改造 第6篇

近年来随着我国“节能减排增效”政策的提出, 90年代建立的中小型循环流化床锅炉由于分离效率偏低、分离器失效、高能耗等面临淘汰的危机, 但通过对循环流化床锅炉的分离器技术改造后, 不仅实现了节能减排的目的, 而且也大大减少了企业的负担, 因此对中小型循环流化床锅炉分离器改造研究成为了企业重点研究的对象。国内外学者企业也对此进行了相关的研究:美国黑狗电站2#煤粉锅炉通过在空气预热器前加装多管式旋风分离器改造成循环硫化床锅炉, 取得了较好的效果[1];波兰Turrow电厂也进行了相关项目改造[2];此外日本、印度、俄罗斯等都为了满足节能环保增效而进行了相关改造[3,4,5]。在我国, 魏治中对沉降器旋风分离器进行了直联改造[6];姚世伟等对480t/h循环流化床锅炉旋风分离器中心筒进行了改造[7];谭松对循环硫化床锅炉分离器设计与改造提出了一些改造意见[8];孔凡新等提出了220 t/h循环流化床锅炉分离器改造技术[9];张庆红提出了抛煤机锅炉改造成循环流化床锅炉的设计方案[10];薛立志等人对75 t/h循环流化床锅炉进行了节能技术改造[11]。基于以上, 笔者结合实际工程改造, 着重对几种典型的分离器技术改造进行了阐述。

1 循环流化床锅炉分离器简介

1.1 循环流化床锅炉分离器作用

循环流化床锅炉分离机构的主要作用是将大量的高温固体物料从气流中分离出来, 送回燃烧室, 以维持燃烧室的快速流态状态, 保证燃料和脱硫剂多次循环、反复燃烧和反应[12]。这样方可达到理想的燃烧效率和脱硫效率。因此, 循环流化床锅炉分离机构的性能, 将直接影响整个循环流化床锅炉的出力、效率和运行性能。

1.2 分离效率低对循环流化床锅炉经济运行的影响

如果分离器效率偏低, 颗粒将不能从烟气中有效的分离出来, 这会使大量颗粒不经循环而一次通过炉膛, 由此带来以下问题:

(1) 未燃尽的颗粒无法通过分离器进行捕捉后送入炉膛内循环燃烧, 直接带出, 未燃尽的颗粒得不到有效燃烧, 必然导致飞灰含炭量较高, 锅炉效率低而影响锅炉的运行经济性;

(2) 由于分离效率低, 尾部受热面直接受到浓度较高的含尘气流的冲蚀, 加剧尾部受热面的磨损, 影响设备使用寿命, 以及增加尾气除灰设备的能耗;

(3) 进入循环回路的循环灰量减少, 循环量下降, 不能有效控制床温, 影响锅炉的高负荷运行及炉膛传热特性, 造成锅炉的出力不足;

(4) 炉内脱硫剂一次带走, 未能进行多次循环、反复燃烧和反应, 影响脱硫效率。

1.3 旋风分离器工作机理

旋风分离器是目前在循环流化床锅炉燃烧技术领域运用的最多的气固分离装置。该装置最常见的型式由圆柱形旋流筒体和圆锥形加速段两部分构成。两相流气体沿切向引入筒体后主体部分以筒壁为边界作螺旋向下运动, 此为外旋气流。旋转产生的离心力使重度大于气体的固体颗粒脱离气体主流汇聚到筒壁, 并在进口动量和重力的作用下沿筒壁下滑至加速段, 由其下口排出后经料腿、回灰阀等回送到炉膛。旋转下降的外旋气流到达锥体后受圆锥形壁面制约而向分离器中心收缩, 由于旋转矩不变, 故其切向速度不断提高。当气流到达锥形加速段下端某一位置时, 开始以同样的旋转方向反弹上升, 继续作螺旋形流动, 形成内旋气流。失去所携固体成分的内旋气流经排气芯管离开分离器 (如图1所示) 。

a-分离器入口高度;Do-分离器直径;De-中心筒直径;hc-中心筒插入深度;h-分离器筒体高

2 循环流化床锅炉分离器技术改造典型实例

2.1 多管旋风分离器改为上排气旋风分离器

某实业公司15 t/h改造锅炉在当时的技术条件下采用多管旋风分离装置, 现存在燃烧效率低、运行煤耗高以及故障率高等缺陷。

2.1.1 原因分析

通过现场考察分析, 由该锅炉运行中床温易控制在较高区域、炉膛上部温度低、运行中不排灰等现象判断煤耗高的主要原因是飞灰分离效率低, 因为分离效率低至少造成: (1) 200μm以下的煤粒子一次通过炉膛, 大大减少了细粒子在炉内的停留时间; (2) 炉内飞灰浓度低, 造成炉膛内温度梯度大, 不能形成有利于煤粒子燃尽的较高的高温区域。该循环流化床锅炉分离器选用多管旋风分离器, 多管旋风分离器的分离效率低, 运行时容易积灰堵塞, 旋风分离器易于磨损失效, 严重时造成分离器失去分离作用。

2.1.2 改造措施

选择合适的分离装置以提高分离效率是改善该锅炉燃烧状况的关键。循环流化床的分离装置种类繁多:旋风上排气分离器、旋风下排气分离器、多管旋风分离器、U型分离器、槽型分离器、方型分离器、百叶窗分离器、平面流分离器等。根据国内外普遍的设计和运行经验作综合比较, 可以看出旋风分离器因在众多分离装置中最成熟可靠而备受青睐。这些分离装置虽然各有优缺点, 但从实际运行的效果看, 旋风上排气分离器最适合用于燃烧福建无烟煤的锅炉。下面我们列表分析目前投运的各种分离器的分离性能, 进行比较 (如表1所示) 。

综合上述分析, 我们采取两个分离效率高、对省煤器影响小的上排气旋风分离器取代原有的多管旋风分离器。这样, 不但可以提高燃烧效率, 而且锅炉的带负荷能力也可以提升。

2.1.3 改造效果及经济性分析

(1) 改造后运行, 锅炉出力增加, 锅炉热效率提高, 故障率降低;

(2) 改造前后的平均煤耗 (煤的热值约为16 747 k J) 由3.125 t/h降低为2.875 t/h, 每小时煤耗减少0.25 t, 按年运行6 000 h, 无烟煤价格650元/t计, 年节约燃料成本97.5万元;

(3) 技改投资的28万元, 只需运行三个半月即可收回。

2.2 旋风分离器尺寸结构不合理改造

某化工厂有台YG-75/3.82-M1的循环流化床锅炉。运行中经常出现以下问题: (1) 锅炉出力不足; (2) 尾部受热面磨损严重, 运行周期短; (3) 锅炉飞灰含碳量较高, 热效率较低。

2.2.1 原因分析

本台锅炉的分离装置是在炉膛出口处设有两个由磷酸盐耐火砖砌成的旋风分离器。含灰烟气在炉膛出口处分为左右两股进入两个旋风分离器。经分离器分离出来的固体颗粒返回炉膛再燃烧, 相对干净的烟气通过分离器顶部的中心筒排出。烟气经过过热器、省煤器和空气预热器进入尾部烟道。

通过多方面的摸索、分析与试验, 确认造成以上问题的主因是分离器的结构不合理造成分离效率低, 分离器捕捉的回灰量较少, 造成炉膛内灰浓度偏低, 无法建立起正常的物料循环, 从而直接影响锅炉的出力。由于分离效率低, 尾部受热面直接受到浓度较高的含尘烟气的冲蚀, 导致过热器和省煤器管磨损严重, 泄露造成停车, 运行周期较短。又由于灰粒不能得到多次循环燃烧, 必然导致飞灰含碳量较高, 锅炉效率低。

2.2.2 改造措施

分离器的效率和阻力是评价其性能的主要指标。

影响旋风分离器特性的因素主要是结构、粉尘的物理性质和分离器的运行参数。运行参数包括进口风速、烟气温度、粉尘浓、粉尘粒径度、切向进口形状、中心筒直径、中心筒长度和固体的再夹带等。由于烟气旋流在中心筒与分离器壁面之间运动, 因此中心筒插入深度直接影响分离器性能。

(1) 中心筒长度对分离效率的影响如图2。由图2可以看出, 随着中心筒长度增加, 分离效率提高。当中心筒长度大约是入口管高度的0.4~0.5倍时, 分离效率最高, 随后效率随着中心筒长度增加而降低。因此, 中心筒过短或过长都不利。中心筒插入过深会缩短其与锥体底部的距离, 增加二次夹带机会;插入过浅, 会造成正常旋流中心的弯曲, 甚至破坏, 使其处于不稳定状态, 同时也容易造成气体短路而降低分离效率。

(2) 中心筒长度对压力损失的影响如图3。中心筒的压力损失主要是筒内摩擦和气流耗能。中心筒过长或过短压力损失都增加, 而当中心筒长度为入口管高度的0.4~0.5倍时, 压力损失最小, 此时分离效率也最高。

(3) 中心筒直径的影响。一定范围内, 中心筒直径越小, 中心筒体积越小, 使分离器有效分离空间增大, 大大减少二次风夹带的细粉颗粒数量, 使更多的细粉被分离出来。当De/Do=0.3~0.5时, 分离效率已较高, 压力损失也较小。再缩小直径, 分离效率提高不大, 但压力损失急剧上升。

通过以上分析, 决定针对分离器中心筒结构进行如下改造:

(1) 调整中心筒直径与长度。把旋风分离器中心筒直径由原来的1 500 mm改成1 200 mm, 中心筒长度1 925 mm改成1 835 mm。在保证压降小于2000 Pa的前提下, 缩小中心筒直径以提高分离效率, 且De/Do=0.375 (在0.3~0.5范围内) , 在保证分离效率不降低的条件下, 缩短了中心筒长度, 使压力损失减少。

(2) 改造中心筒内部结构。原中心筒内部用钢板沿轴向十字交叉支撑以防止中心筒热变形, 但对上升气流产生一定阻力。改造后, 用筒外的加强筋防止中心筒热变形。这样, 中心筒的通流面积增大, 阻力减小。

2.2.3 改造使用效果

改造后, 经多次检验测试运行效果较好, 锅炉参数达到设计要求, 而且运行周期较长, 能在满负荷状态下稳定运行。改造前后锅炉的运行参数对照如表2所示。

由于分离效率的提高, 脱硫效率也有很大提高, 使二氧化硫排量达到了国家环保要求。该锅炉的改造投资在25万元左右, 锅炉改造完后, 由于出力提高, 耗煤减低和风机耗电量降低等, 可在很短时间内收回投资, 其经济效益非常可观。

2.3 旋风分离器防磨措施改造

某化工厂的1台35 t/h循环流化床锅炉自投运两年多以来, 各项指标均达到设计要求。但旋风分离器磨损严重, 先后多次造成停炉检修, 给正常的生产造成极大的影响。

2.3.1 原因分析

该35 t/h循环流化床锅炉的两个旋风分离器左右对称布置在炉膛水平烟道出口。分离器采用下出灰、上排气方式, 分离后的烟气通过布置在分离器上部的连接烟道引出, 进入省煤器上部烟道。分离器捕捉下来的返料灰通过J阀回料装置送入炉膛循环燃烧。

该台锅炉运行了两年多, 先后多次发现分离器中心筒磨穿 (如图4所示) 和内衬耐磨可塑料多处脱落 (如图5所示) , 其他部位也有磨损痕迹, 此外分离器入口处、迎流面等局部磨损严重。

从中心筒的磨损情况可以清楚地看出, 被磨损部位都是由内侧往外壁磨的, 同时烟气流冲蚀轨迹清晰可见 (如图6所示) 。

业主单位曾更换中心筒和出口转向室材料, 采用12 mm厚的310S (0Cr25Ni20Si2) 耐磨耐热不锈钢替代12Cr1Mo V, 并对筒体耐磨可塑料进行修补。使用不到一年又被磨穿, 情况与上述基本相似。

根据上述的现象分析造成磨损的主要原因是:

(1) 该分离器区域的烟气流速设计过快, 加剧了分离器的磨损。

(2) 锅炉厂在设计时, 低估了旋风分离器恶劣的工作环境, 没有充分考虑中心筒的磨损问题 (其内壁没有衬任何耐磨材料) , 使高速的含尘烟气直接冲刷、撞击金属元件而造成严重磨损。

2.3.2 改造措施

公司技术人员在现场充分调研的基础上, 借鉴其他锅炉的成功经验, 采用以下两方面措施对分离器进行技术改造, 取得了良好的效果。

(1) 主动性防磨措施

结合循环流化床锅炉的燃烧机理, 根据磨损情况可以判断, 分离器的磨损是受到含尘烟气的高速撞击和冲刷而造成的, 即是一种冲蚀磨损。对于循环流化床锅炉而言, 冲蚀磨损的影响因素主要有粒子速度、粒子浓度、粒子颗粒度、环境温度、材料性能及冲蚀时间等。根据有关试验得出经验公式。

即:磨损率ε与粒子浓度p成正比关系, 与粒子颗粒度d成二次方关系, 与粒子速度υ成三次方关系。其中, 煤的特性和烟气浓度是与锅炉给煤密切相关的, 一旦原煤确定后, 其特性 (硬度、可磨性等) 就基本确定。由于循环流化床锅炉炉内是一个高灰浓度区域, 其运行时发生的磨损主要与烟气速度有关。根据以上分析, 在本次改造主要是通过合理设置其烟气流速来主动的减小中心筒的磨损。

通过以上的改造, 降低了分离器区域的烟气流速, 主动有效的减小了磨损。

(2) 被动性防磨措施

鉴于公司在其他项目上的成功经验, 采用“Y/V型金属销钉+纯刚玉耐磨耐火可塑料”对分离器进行技术改造:

(1) 在分离器入口处、筒体内壁及中心筒内侧上焊接Y/V型金属销钉, 布置间距为100 mm100mm;

(2) 在金属销钉及分离器内侧刷上2~3 mm的沥青层;

(3) 在分离器入口处、筒体内壁及中心筒内侧上金属销钉敷设一层厚度为70 mm的纯刚玉耐磨耐火可塑料。

施工时需注意以下几点:

(1) 敷设可塑料前, 将筒内的焊渣及杂物清除干净;

(2) 严格按纯刚玉耐磨耐火可塑料生产厂家提供的施工工艺, 将可塑料、添加剂、磷酸盐胶水按比例混合后, 在搅拌机内充分搅拌至料色均一、手捏成团且不粘手后方可出料浇捣;

(3) 将拌好的可塑料浇捣在分离器内侧后, 应及时用橡皮锤沿同一方向或呈放射状方向捣打至实。敷设时, 注意可塑料的施工厚度以盖过金属销钉5 mm为宜, 过薄起不到防磨作用, 太厚则容易脱落, 必须按照规定厚度一次性布料, 切忌在平行于工作面的方向上出现分层施工现象;

(4) 耐磨浇注料施工时要正确留置膨胀缝, 按约1 000 mm1 000 mm的间距预留5 mm的膨胀缝, 膨胀缝内可用石棉板填充。

2.3.3 改造效果及经济性分析

改造后运行20个月后进行检查, 除分离器入口、迎流面和中心筒法兰等处表层有小面积脱落、磨损外, 大部分耐磨耐火可塑料表面仍基本完好, 没有明显的磨损痕迹 (如图6) 。锅炉平均效率提高1.50%, 按年运行7 000 h计算, 每年可节约标煤500 t, 折合人民币40万元。根据目前的磨损情况, 改造后的分离器运行周期可以达到3年。每年可以节约此项维护费用25万元以上, 大大减低了检修人员的劳动强度和对正常生产经营的影响。技改投资额约26万元, 只需运行四个多月左右就可回收。

3 结论

(1) 经过技术改造后, 旋风分离器和中心筒磨损得以改善, 施工工艺合理、可行;

(2) 与改造前相比, 热效率和经济性大大提高, 实现了“节能减排增效”的目的, 也为同类产品改造提供切实的实践指导。

摘要：通过对中小型循环流化床锅炉气固分离器技术改造实例分析, 解决了循环流化床锅炉运行中由于分离器故障引起的非计划性停炉问题, 同时提高了循环流化床锅炉的热效率和脱硫效率, 实现了节能减排增效的目的, 也为同类锅炉分离器改造提供一定的实践指导。

分离改造 第7篇

2015年4月22日,在洛阳市七二五所涧西生活区,洛阳供电公司(以下称“洛阳公司”)营业人员正逐户采集户主信息建档立户,首批驻洛央企试点小区顺利实现供电分离移交。

作为深化国有企业改革的重要内容,“三供一业”供电分离移交工作涉及洛阳17家驻洛央企、省企和5.4万户企业生活区住户。洛阳供电公司如何打好第一枪,赢在起跑线?率先启动供电分离移交后,企业、百姓反响如何?

1“见风使舵”,率先“破旧立新”

企业盼发展,民生待改善。2014年,国务院国资委决定实施中央企业分离移交“三供一业”工作,并将洛阳确定为试点城市。同年10月,洛阳市国资委召开专项会议,确定了第一批7家16237户为供电分离移交改造企业。

“国字号”改革的东风扑面而来,洛阳公司自我加压,迅速成立以主管领导为组长,分管规划、生产和营销负责人为副组长的领导小组,营销部按指令协同发策、运维、物资等部门扬帆起航,破浪而行。

经过前期充分沟通和协调,2015年3月19日,首批驻洛央企供电分离改造工作在位于洛阳市涧西区的中国六冶生活区和七二五所生活区正式启动,洛阳公司率先实现了供电分离现场开工。

全市17家企业、66个企业生活区、54091户小区住户面对如此庞大的供电分离改造央企居民群体,洛阳公司又是如何推进实施的呢?

按照政府主导、企业自愿的原则,洛阳公司与洛阳市政府国资委、移交企业共同成立三方责任工作组,共同解决分离移交改造中遇到的各种困难。洛阳市政府国资委还协同发改委、住建委、规划、城管、绿化、公安等成立联合办公机构,在通道、设施规划手续、房产证、土地证等手续办理上开辟“绿色通道”。

“全国三个‘三供一业’试点城市综合来看,河南做得好,洛阳做得好,就当成典型。按照这种方式在其他地方都能够推广。”2014年11月6日,国务院国资委改组局李冰局长在调研中高度评价洛阳供电分离移交工作。

2 抢抓先机,启动供电分离

在“三供一业”分离移交中,所有费用不用居民承担,国家财政负担50%,央企母公司负担30%,驻洛企业负担20%。随着全市首批供电分离改造工程实现现场开工,洛阳“三供一业”分离移交工作大幕已然拉开。

洛阳市政府国资委中小企业与职工工作科科长王一民说:“供电抢抓先机启动分离,这有利于企业摆脱历史包袱,全心全意增强市场竞争力。”

作为驻洛央企供电分离移交首批试点企业,中国六冶洛阳有限公司相关负责人表示“非常欢迎”。“分离移交之后,对企业最直接的好处就是减轻经济负担。”中国六冶洛阳有限公司后勤服务中心副主任邵志伟说。小区供电容量严重不足,线路老化线径小,已经发生过数次变压器烧毁、供电线路着火现象,员工闹心,企业为此每年投入费用超过300万元。

该小区原有一台630千伏安变压器,担负着580余户居民的日常供电,此次改造不但对此台630千伏安变压器更换升级,还新装315千伏安及500千伏安变压器各一台,供电能力比原先提升两倍多。

一组数据显示,洛阳公司按照“户均配置4千瓦”改造标准,17家移交企业新建或改造供电开闭所15座、电缆分接箱177个、线路5.2万米,改造资金约4.2亿元,其中,电网配套工程约需1.2亿元。

“供电分离不是简单的改造移交,而是对这些老旧小区变压器、线路、电表等整体的改造和升级。”洛阳公司副总经理郭雷说:“分离移交不但有利于央企卸掉包袱、轻装上阵,为央企发展创造良好环境,还能促进地方与央企合作交流、共同发展。

2015年年初,洛阳市政府专门下发红头文件,对洛阳公司在“三供一业”中进一步加快电网发展步伐、围绕建设中原经济区副中心城市所做的工作进行了通报表彰。

3 筑高起点,诚意惠企利民

宋丽是中国六冶洛阳有限公司六冶南三社区的一名老住户。历经半个世纪风雨后,“工二代”宋丽发现,父辈们工作、生活的艰辛和不便,在她的生活中也有着鲜明体现,“孩子正写作业突然就没电了,这都啥年代了,家里还得备蜡烛。”

时有发生的停电、停水影响居民生活;跑冒滴漏造成线损、管损异常;相同的服务、不同的价格,也影响着企业的凝聚力和向心力。

共和国建立之初,第一个五年计划的156项重点工程,有7项落户洛阳。洛阳一拖、轴承厂等“共和国工业长子”企业,其生活区多在20世纪50年代建成,水、电、气、暖等基础设施超期服役,停水、停电、停暖现象时有发生。

受多种因素制约,近几十年来,这些小区多数没有进行过现代化改造,企业每年在水电暖维修、维护及承担损耗上都要付出大量资金和人力。据不完全统计,仅2012年,驻洛央企用于水电暖的专项补贴就有13亿元。

分离改造 第8篇

玉米淀粉在医药工业和食品生产方面有着广泛的应用, 市场需求量很大。目前国内90%的玉米淀粉生产企业采用分离机对淀粉和蛋白质进行分离, 这一生产工序也是产品生产的重要环节, 因此分离机的可靠和安全运行直接影响产品的质量和产量。

1 原有设备存在的缺陷和安全隐患

1.1 控制系统方面

改造前系统采用传统继电器控制, 有着十分明显的缺点:可靠性差、寿命短、故障率高、尤其是当生产工艺发生变化时, 需要重新设计和安装, 造成时间和资金的严重浪费。

1.2 运行操作方面

生产工艺需要对进料、洗涤水的流量, 出口的压力等现场数据进行监测, 这些测量仪表安装在分离机的不同部位, 岗位操作人员观察和记录数据存着这很大的不便。同时分离机采用星三角启动, 工频方式运行, 无法对设备的转速进行控制, 达不到预期的分离效果。

1.3 安全隐患方面

分离机安全保护方面设计欠缺, 仅仅有主机过载保护和润滑油压力检测功能, 缺少如:振动烈度报警、转速高低报警, 主机电流高报警、轴承温度高报警等功能。当系统出现故障时, 无法实现停机保护功能。

2 系统硬件的设计

2.1 系统硬件总体结构

分离机控制系统主要由SIEMENS S7-200 PLC、3块EM231模拟量扩展模块、MP277多功能触摸屏面板、艾默生EV2000变频器、ABB 220KW三相异步电动机、工艺参数测量仪表等组成。控制系统硬件总体结构如图1所示。

(1) 可编程控制器及信号模块。

S7-200 PLC是德国西门子公司生产的一种模块化小型PLC, 它具有可靠性高, 抗干扰能力强, 系统配置灵活方便等特点, 因此在本生产系统自动化控制改造中, 采用PLC来实现原有设备的改造扩充及对新增设备的自动化控制。本系统控制器选用中央处理单元CPU224XP、3块模拟量输入扩展信号模块EM231组成。信号模块是系统的眼、耳、手、脚, 是联系外部现场设备和CPU模块的桥梁。主要完成系统逻辑功能控制、开关量输入信号检测、输出信号控制以及传感器模拟量信号输入与输出功能。[1,2]

(2) 多功能触摸屏面板。

多功能触摸屏面板 (Multi Panels) 简称为MP, 是性能最高的人机界面, 它采用TFT液晶显示器, 可以完成高标准机器的可视化, 矢量图形显示等功能。通过本机的RS-485接口可以与S7系列PLC进行通讯连接。[3]

2.2 系统工作原理

分离机系统的启动与停止, 参数设置与监控都是在触摸屏上完成的。在控制电动机转速时, 将PID控制算法引入其中, 有效地提高了转速的控制精度, 通过CPU模块上自带的模拟量输出端口, 输出4～20mA信号控制变频器的频率, 使分离达到预期的效果。现场测量仪表的输出信号, 通过模拟量输入模块进行A/D转换并将结果送至CPU, CPU根据我们所编写的控制程序对系统工作状态进行判断, 如果数据出现异常系统会触发报警器提醒操作人员并延时对系统进行停机处理。

3 系统程序设计

系统程序包括两个方面, PLC程序设计和触摸屏组态设计。

3.1 PLC程序设计

PLC控制系统软件设计用SIEMENS的STEP7-Micro/WIN开放工具进行编程。系统采用模块化编程, 程序结构清晰、可读性强、调试方便。主要有主程序、初始化子程序、模拟量转换子程序、报警处理子程序、转速PID控制子程序部分组成。模块化编程结构如图2所示。

3.2 触摸屏组态软件设计

应用WinCC flexible 2008组态软件编写触摸屏程序, 组态界面包括:主画面、系统参数设置、报警记录、历史数据记录、电流曲线、转速曲线、振动曲线七个界面。

4 结论

本系统通过可编程逻辑控制器及模块化设计, 结合生产工艺要求, 使老式碟式分离机的分离效果和安全性能得到了提高, 改造后的分离机投入使用一年多, 设备的各项技术性能指标均达到了预期要求, 大大提高了工作效率, 降低了人工成本, 增加产能, 达到了生产改造的目的。

摘要：针对原有老式碟式分离机操作控制不便和安全保护功能差的情况, 设计出了一套采用德国西门子公司S7-200 PLC和MP277触摸屏的控制系统, 对原有设备进行技术改造, 并且增添了多项报警保护功能, 从而实现了对设备的有效和安全控制。

关键词：S7-200PLC,触摸屏,分离机,变频器

参考文献

[1]姜建芳.西门子S7-200PLC工程应用技术教程[M].北京:机械工业出版社, 2010.

[2]西门子公司.Siemens simaticS7-200可编程序控制器系统手册[Z].北京:西门子公司, 2004.