DD207型煤粉混合器的改进

1、dd27型煤粉混合器的改进摘要：针对我厂几台锅炉自投产以来给问题，找出了原有煤粉混合器结构设计不合理是导致给粉均匀性差的原因。经分析研究采利用引流原理对原来安装的煤粉混合器进行改进，消除托粉现象，提高进入炉膛风粉混合物的均匀性，经过改进后的几只煤粉混合器已使用近一年，应用结果表明其特性良好，能够满足当前运行的需要。提高了锅炉燃烧的稳定性和经济性关键词：托粉、煤粉混合器、风粉均匀性、改进1.煤粉混合器的特点及改造的意义煤粉混合器又称风粉混合器，是中间储粉仓制粉系统中不可缺少的设备。它将给粉机送入的煤粉与送粉气流充分混合后，送入炉内参加燃烧。目前，我国电站锅炉中绝大多数都采用中间储仓式制粉系统，煤

2、粉通过给粉机，经煤粉混合器，由一次风携带送入炉膛。电厂锅炉运行表明，不仅要求给煤、给粉设备供给一定的煤量、粉量，而且要求有良好的调节性能和高度的连续性和均匀性。连续性能保证制粉设备和锅炉的安全运行，因为即使短时间的断煤、断粉也会对设备带来很大的危害。而均匀性会对制粉设备的稳定运行和锅炉燃烧的稳定及经济性产生显著影响。风粉混合器尽管构造相对简单，在锅炉中只是一个很小的部件，但在锅炉燃烧系统中却起着咽喉作用。其结构合理与否将直接影响着锅炉燃烧质量，因而应随着燃烧煤种的变化、乏气送粉还是热风送粉、一次风管道结构等不同而有所不同。否则将影响锅炉的燃烧，使锅炉无法正常工作。总而言之，为了保证锅炉安全、经

3、济、稳定地运行，要求给粉机在煤粉混合器处能连续、均匀地给粉。但在锅炉的实际运行中。经常存在该处下粉不均匀的情况，影响到锅炉运行，甚至威胁到火电厂机组的安全文明生产。2.目前我厂煤粉混合器存在的主要问题目前我厂的煤粉混合器如图1所示。目前我厂用的煤粉混合器为典道dd27系列煤粉混合器，亦称为鸭咀式煤粉混合器，双托板单面收缩式，主要由弯管、方圆节、本体（钢管）、隔板、舌板、方板所组成。煤粉自给粉管经弯管、方圆节输入隔板与本体收缩处的方板之间，与进入的热空气混合后一并送入锅炉燃烧。该种结构的混合器设计尚欠合理，主要表现在：1）在实际使用时，进入隔板上面的空气要上冲下粉的方圆节内，使给粉机下部至混合器

4、的管道内产生正压的托粉现象，影响落粉的均匀性，使进入炉膛的粉量不均匀，甚至出现断粉现象，严重的造成锅炉汽压、汽温下降，使锅炉参数不稳定，被迫短时间内降负荷。2）混合器筒体内设有上隔板和下隔板，为固定式。因此，混合器不能随电站锅炉运行要求和煤质变化进行有效调节，对于煤粉混合器落粉管下缩口处“足够的负压”和“较合适的下粉空间”这一对矛盾，混合器无法协调好，燃煤锅炉运行中，常出现煤粉混合器处下粉不均匀、间断下粉现象，这在燃烧器喷口会表现为“团状煤粉”射入炉膛或“断粉”，导致负压波动、锅炉燃烧不稳甚至熄火。3）煤粉落向与送粉风向一般呈5570夹角，但长期以来的大量工业应用发现，这种结构形式存在落粉管下

5、粉不均续、脉动出粉等现象，造成锅炉不同送粉管道煤粉浓度不均匀，严重时还会影响锅炉运行的经济性及安全稳定性。2、煤质变化我厂的煤粉混合器是按锅炉设计煤种设计的，但是由于混合器的隔板为固定式。因此，随着燃煤品质的变化，混合器不能进行有效调节，影响了锅炉的安全运行。这一点在我厂实际运行中得到了证实。我厂现在大量拼烧煤泥，褐煤。现实际燃用煤种发热量降低，灰分增大，水分增加，不仅影响了给粉机的正常下粉，产生一次风正压托粉现象，而且使制粉困难，热风量增大，粉仓粉位降低。同时锅炉四角配风平衡很难保证，以上这些情况因四角风粉不均匀在固态排渣炉容易发生灭火，而增加助燃油耗，对锅炉燃烧稳定性和经济性极不利。3.改

6、进方法当前国内火电厂普遍存在煤粉混合器下粉不畅与给粉不均的问题，各电厂、科研机构、供货商已经开展了大量的研究工作，并取得了一定成果。由于各个机构对技术的保密性，目前尚未形成行业设计规范。没有公开设计参数和运行后实际参数。在由我厂生技科牵头由我负责的改造项目中。没有现成的设计数据。为此结合我厂原有的煤粉混合器类型。决定采用全负压型。针对煤粉混合器落粉管下缩口处没有“足够的负压”和“较合适的下粉空间”这一对矛盾将原有的两块下粉托板改为一块，先将下部的割除，测量后考虑可以作为上部托板的延长焊接，将原有的两块拼成一块。但考虑需要足够的下粉空间和焊接后的不平整对气流的影响，最终放弃这一方案。决定重新制作

7、一块完整的托板。钢板采用20mm考虑截面对气流的阻力和气流的流动方向的导向。将钢板的两端进行切削。如图：实际加工由于产内设备的限制切削角度只达到了40，将钢板向落粉口向后延伸，。下粉托板较原先上托板设计向后延伸50mm，向前延伸110mm，可使落粉区气流平衡，变紊流区为层流区，整个流场呈一簇互相平行的流线，流体作直线运动，速度平行向前，没有上升的气流引起托粉，保证煤粉均匀稳定地落下。导流板伸长消除了紊流这一内因，同时又可增大进风区的截面积， 增大了进风量，从而强化下粉负压抽吸作用。其2，在落粉管与混合器联接处的后壁加一块弧形钢板插入煤粉混合器内部一定深度，将原来下粉口迎风面的钢板向下延伸，这样

8、可以可以起到导向引流作用。进一步使下粉口形成负压。（这一原理就好像两厢汽车的后玻璃要装雨刮器，原因就是汽车在高速行驶过程中会在后面形成真空区，使泥水粘在后玻璃上。）材料选用219的钢管，利用它的弧度，减小气流阻力底部倒角切削成30。焊接时下部沿垂直方向向气体流动方向倾斜20，以改变气流流动方向，又不致下粉口缩小。使流经的一次风对落粉管产生引流作用，彻底消除了托粉现象。同时可以减轻给粉机下部垂直管段到与一次风管连接处的磨损，大大延长使用寿命经过对我厂#6炉3角下层，#8炉2角下层和4角下层几只托粉比较严重的风粉混合器的改造。经过近一年的运行效果明显，大大改善了原来风粉混合不均的现象，同时可以减轻

9、给粉机下部垂直管段到与一次风管连接处的磨损，大大延长使用寿命。提高了锅炉运行的安全性和经济性。从改造后运行情况看，效果很好。给粉机下粉取样口呈微负压，（运行中更换给粉机时可以看出）火嘴出粉均匀连续，不存在喷燃器出粉时断时续现象 运行调整时因给粉机下粉均匀给粉机转速与汽温汽压可线性调整，并且火嘴出粉燃烧稳定。保证了锅炉的安全运行，大大减少了运行调整的工作量。4.意见及建议：由于现场加工工艺及材料的限制，另外，由于人工焊接存在尺寸偏差，并有焊接棱角，会产生局部气体紊流。材料的耐磨性不够，改造后要适时检查内部的磨损情况，如果磨损严重应当更换耐磨性能较好的材质。对于已经改造及其他未加改造的风粉混合器可在下粉管上开设测量孔，测量运行中的风压，如负压过小可以进行逐一改进。有条件的话可以增设煤粉浓度在线监测仪，这样可以按照煤粉的浓度进行实时的更为精准的燃烧调整。由于个人专业水平，时间和现场条件的限制，定量分析较少，有不足之处还望指导更正。5