旋转分离器技改项目可行研究报告.docx

技改项目可行性研究报告项目名称：旋转分离器申请单位：申请部门：项目负责人：联系电话：批准领导：申请时间：一、本技改项目的立项依据、必要性论证目前国内多数火力发电厂配备磨煤机为中速磨煤机，所配分离器多为静态挡板分离器，制粉系统煤粉细度较差(R90=35%)，煤粉均匀性指数较低(n=1)，磨煤机通体内部风量、粉量分配偏差较大(偏差15%)，从而严重影响锅炉燃烧效率，产生大量氮氧化物，飞灰及渣中含碳量较高。为解决目前制粉系统分离器存在的问题，对磨煤机进行旋转分离器改造。旋转分离器是目前火力发电厂节能减排的重要手段，是提高电厂效率、降低发电成本和降低氮氧化物排放的首选方案之一。通过磨煤机改旋转分离器来实现提高煤粉的均匀性（大于1.3），提高煤粉细度调节范围（R90在2%35%），提高磨煤机出力（出力保证提高5%），降低粉量分配偏差（5%以内）降低制粉系统电耗（降低13kwh/t），降低风煤比，提高煤粉浓度，有利于煤粉的着火和稳燃，提高了经济效益，确保设备长期安全稳定经济运行。目前国内已有多台机组磨煤机进行了旋转分离器改造，改造后机组运行效率显著提高，解决了制粉系统普遍存在的问题，产生了巨大的经济效益。改造案例：某电厂于2006年在1号锅炉E磨煤机进行了旋转分离器改造，2007年5月18日东北电力科学研究院锅炉技术研究所对1号锅炉E磨煤机进行动态分离器改造后特性试验，通过特性试验数据得出以下总结：1#炉E磨通过旋转分离器改造后,最大出力增加约10%。E磨的最大出力由改造前的35.5t/h提高到39.5t/h,并且能保持在最大出力39.5t/h长时间稳定运行。1#炉E磨煤粉细度和均匀性有了非常大的提高。在正常工况下（39t/h），煤粉细度R90也能达到10%以下，并且均匀性指数达到1.3，减少了大颗粒煤粉进入炉膛。1#炉E磨制粉单耗9.80kWh/t，比改造前13.16kWh/t降低了3.36kWh/t，大大降低了制粉系统单耗，达到了节能降耗的目的。经试验考核旋转分离器设备的性能参数指标、自动控制程序都达到改造的预期目标。综上所述，对电厂磨煤机进行旋转分离器改造在技术上是可行性的，旋转分离器是一种能产生显著经济效益和社会效益的先进技术设备，是取代火力发电厂磨煤机静态分离器的必然发展趋势，是解决锅炉存在的燃烧问题、实现环保节能提效、建设环保节约型电厂以及积极承担社会责任的外部与自身发展的双重需要。二、该项目实施内容及方案论证1、方案概述：将原静态分离器整体更换为旋转分离器，各设备接口按原设备设计。1、旋转分离器简介：1.1旋转分离器工作原理：静态分离器仅采用依靠布置于磨煤机顶部的静止挡板对煤粉进行分离，分离主要依靠煤粉气流中颗粒重力和速度的惯性力进行。旋转分离器改变原有的静叶挡板分离方式，采用带一定夹角并旋转的动叶片对煤粉进行分离，除去煤粉气流本身的惯性作用外，主要依靠煤粉粒的撞击作用和离心作用进行。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。从磨煤机出来的气粉流进入分离器区域，叶片发生旋转，在转子叶片旋转的作用下，细颗粒由于质量小而改变原来的旋转方向，发生旋流并随叶片运动方向持续运动，粗颗粒由于惯性大而不易改变运动方向，以近似直线继续前进与叶片发生碰撞被分离出去。1.2旋转分离器主要组成部分：出粉管、落煤管、壳体、导流板、转子、驱动装置及平台组成。1.3旋转分离器驱动方式：分离器旋转转子转速由变频器调节，变频器可以在050Hz范围内无级调节，变频电机经过驱动装置带动转子旋转，转子转速可以在0140rpm（根据不同的型号的分离器转速调节范围不同）无级调节。1.4旋转分离器安装位置：磨煤机旋转分离器改造需要拆除原有静态分离器, 在原有静态分离器位置安装旋转分离器设备，取代原有静态分离器。2、结构特点：2.1分离器采用回转轴承支撑，结构简单，实现了轴向承力及旋转传动，确保了分离器的稳定操作。2.2维修方便快捷。2.3密封腔内时刻保持正压，防止煤粉进入设备内部腔损坏设备，同时，密封风又起了冷却作用，确保了设备长期安全的稳定工作。2.4采用变频电机加齿轮减速箱传动，减少了维修的工作量，使得运行更加可靠。2.5采用油池润滑，简单可靠。2.6分离器的转子叶片采用耐磨钢板。3、设备参数：型 号 ：根据磨煤机型号确定；电动机功率：根据分离器型号确定电动机转速：0730r/min；转子转速 ：0140r/min；4、设备明细表：序号名称型号单位数量1旋转分离器台12分离器栏杆及爬梯套13驱动电机台14变频柜台15专用工具套16安装附件套12、方案的可行性目前在电厂磨煤机上配备旋转分离器技术已十分成熟，已有多家电厂成功进行了旋转分离器改造，而且上海重型机械设备厂及北京电力设备总厂、沈重、长发电也都已经推出配备旋转分离器的磨煤机产品，故对电厂进行旋转分离器改造是可行的。3、达到的预期效果3.1改善煤粉细度调整范围，实现Re90在2%35%之间的灵活调整，便于应对不同煤种要求。3.2在煤粉管道阻力不变的前提下，磨煤机通体内部风量、粉量分配偏差不大于5%。3.3提高煤粉均匀性，实现n1.3的目标。3.4提高磨煤机对煤质适应性，确保劣质煤状态下的基本煤粉颗粒要求，提高稳燃能力。3.5降低磨煤机制粉单耗13kwh/t，产生明显节能效果。3.6提高磨煤机出力5%以上。3.7锅炉飞灰可燃物进一步降低，控制在2%以内，大渣可燃物降低0.5%。3.8降低锅炉氮氧化物排放量，预期降低10%左右。3.9提高磨煤机一次热风干燥效率、降低磨煤机压差，降低一次风通风电耗。4、施工条件：结合磨煤机大修进行旋转分离器改造施工。5、工艺要求：设计接口尺寸完全按原设备接口设计。6、施工安排：计划时间：10天主要工序：6.1、拆除各管道；6.2、拆除原静态分离器;6.3、安装动态旋转分离器，包括爬梯栏杆等;6.4、安装落煤管道及出粉管道;6.5、安装密封管道系统及消防管道系统;6.6、安装电气及控制系统;6.7、旋转分离器调试；6.8、系统调试。7、外租设备：无。8、特殊工具：无。9、关键技术：旋转分离设计。10、关键工序：设备调试。11、质量监督：按相关程序进行。12、项目负责人： 13、外委理由：改造技术含量高，涉及大量设计、安装、后期调试的工作。 三、概（预）算方案（含各项费用构成）（价格仅供参考，具体项目再进行核算）科目名称规格数量单价（万元）总价（万元）计算依据旋转分离器17575分离器栏杆及爬梯11.81.8驱动电机14.84.8变频柜113.513.5安装附件13.93.9总计99说明：1、 该费用根据初步设计进行估算2、 该费用不包括各项管理费用4、 预期达到的技术经济指标、效益分析：1. 安全评估：以上改造方式都有实炉应用经验，是成熟的技术，不影响锅炉的安全运行。改造设备接口完全按原设备接口进行，所有安全措施遵守原设备要求。2.环保评估：改造后，降低制粉系统电耗（降低13kwh/t），降低风煤比，提高煤粉浓度，有利于煤粉的着火和稳燃，降低了氮氧化物的排放量及飞灰含碳量。3.经济评估（相关数据可根据本厂实际情况调整）：1）经济效益分析：a提高锅炉效率节约的能源：根据动态旋转分离器试验数据计算，煤粉细度每降低1%，未燃尽含碳量也将降低1%，可相应使发电煤耗降低1.0g/kWh左右。以300MW机组锅炉用ZGM95G中速磨煤机为例，将现有静态分离器改造为动态旋转分离器后，在同等磨煤机出力条件下提高煤粉细度68%，按照机组年运行时间5000h/年，细度按照4%计算，煤耗降低4.0g/kWh： 1台锅炉年发电量：300x103kW 5x103h =1.5x 109 kW h, 节省原煤：4.0g/kWh*1.5x 109 kW h=6x109g=6000t按照500元/t计算，年节约燃料费用：6000 500 = 300万元。 采用动态旋转分离器，1台锅炉年可节煤6000吨，折合人民币300万元。 b降低锅炉氮氧化物排放减少的脱硝运行费用：采用动态旋转分离器后，锅炉氮氧化物排放量可降低10%左右，由此可节省机组的脱硝设备和运行费用。 据统计：按机组容量1KW为单位，每1KW需脱硝设备费用80100元，以300MW计算为例，1台锅炉的脱硝设备费用为2400万元，1台锅炉每年的脱硝运行维护费用按900万元计算。 由此，采用动态旋转分离器后，每台锅炉预计每年可节约脱硝运行维护费用90万元。 c提高磨煤机出力节约厂用电费用：采用动态旋转分离器后，磨煤机出力提高8%。随着磨煤机最大出力的提高，可以实现在燃用低热值煤时，机组满负荷时4台磨运行，减少一台磨煤机的运行。按照机组运行5000h/年计算，每小时节电约300kwh，节约厂用电150万kwh/年，按电价0.40元/kwh计算，节约人民币60万元/年。 d减少机组检修节约的设备维护费用：采用动态旋转分离器后，减少了燃烧器结渣，减少工人的劳动强度，如果按照每年1台锅炉人员除渣费用50万元计算，按减少人工除渣次数60%计算，可节约人员费用在30万元。同时保证机组稳发、满发的经济效益更加巨大。 2）投资回收期分析：按投资99万元进