第四章 煤粉制備

1、第四章 煤粉制備 n煤粉爐燃燒必不可少的輔助系統(tǒng)。煤粉燃燒帶來了煤 燃燒的一場革命。 n煤粉制備的目的： 連續(xù)得到滿足細度和水分要求的煤粉； n煤粉制備的手段： 熱空氣干燥原煤，磨煤機磨制煤粉，F(xiàn)IGURES 本周五實驗室看模型 教五一樓 第四章第四章 煤粉制備煤粉制備 n第一節(jié)煤粉的特性第一節(jié)煤粉的特性 n第二節(jié) 磨煤機設(shè)備磨煤機設(shè)備 n第三節(jié)制粉系統(tǒng)制粉系統(tǒng) n第四節(jié)磨煤機出力磨煤機出力 n第五節(jié) 制粉系統(tǒng)的運行制粉系統(tǒng)的運行 第一節(jié)煤粉的特性 一、煤粉的一般物理特性 1尺寸?。?m300m，20m60m最多， 2表面積大：3001600m2/kg 3堆積比重小，新鮮煤粉：0.450.6t

2、/m3，舊煤粉： 0.80.9t/m3 4自然傾角小，自流性，流動性好，易沉積，吸附空氣形 成云霧狀氣粉混合物，象水的流動，管道輸送；易泄露， 制粉系統(tǒng)要求嚴密，安全性差 5具有自燃性和爆炸性。 二、制粉系統(tǒng)設(shè)計所要求的煤粉特性 1煤的可磨性磨煤機選型的依據(jù)之一 定義兩種可磨性指數(shù) 哈氏可磨性指數(shù) 可磨性指數(shù)KVT1 二者換算 nKVT1=0.0149HGI+0.32 煤的可磨性分級（GB/T75621998） 序號哈氏可磨性指數(shù) HGI可磨性 14060 難磨 26080 中等難磨 3 80易磨 二、制粉系統(tǒng)設(shè)計所要求的煤粉特性CONT 2煤的磨損性磨煤機選型的依據(jù)之一煤的磨損性 能以沖刷磨

3、損指數(shù)Ke表示 煤的沖刷磨損指數(shù)磨損性 Ke5.0極強 n3煤的燃燒特性 n根據(jù)揮發(fā)分、灰分、水分含量等級并結(jié)合發(fā)熱量判定。 n4煤粉的自燃和爆炸特性 n與煤的易燃性、灰分水分、煤粉細度、氣粉化混合物 的溫度和濃度、含氧量等因素有關(guān)。 n5煤和煤粉的水分 n煤粉水分與磨煤設(shè)備的終端溫度及原煤水分有關(guān)。 n煤粉水分一般范圍為 nMPC=（0.51.0）Mad 6煤粉細度 （1）定義與測定方法 n顆粒最重要的物理參數(shù)是粒徑，粉體的平均粒徑由篩分分 析得到。 n采用篩分法測量（ TYLER標準篩。），煤粉細度用Rx表示， 表示篩孔尺寸為X（m）的某篩上篩后剩余量的百分比%。 na剩余量；b通過量 n

4、RX越小，煤粉越細。 %100 ba a Rx 2）燃煤火電廠煤粉細度的表示方法 采用篩號來表示：每平方厘米上（每平方英寸上）的孔眼數(shù)目， 譬如，30號篩或70號篩等； RX：R90，R200 等。 nR9070號篩；R20030號篩。 脆性材料破碎后均符合統(tǒng)一的指數(shù)方程： nx篩孔內(nèi)邊長； nb反映煤粉細度的參數(shù)； nn反映煤粉均勻性的參數(shù)。 n不同粒徑下的煤粉細度換算式為 n bx x eR 100 n x x x x R R )( 1 2 1 2 ) 100 (100 3）脆性材料的破碎公式 3）經(jīng)濟細度 n磨制煤粉的電耗和燃燒不完全損失之和最小時的煤 粉細度。 n影響因素： A）煤種

5、B）磨煤機和分離器的形式 C）燃燒方式等 第二節(jié) 磨煤機設(shè)備 一、磨煤機的工作原理一、磨煤機的工作原理干燥、磨制干燥、磨制 n使脆性材料發(fā)生破碎的方式不同，其能量消耗的數(shù)量不同： n壓碎，擊碎，研碎 n56 1012 12 kW/t 二、磨煤機的類型二、磨煤機的類型 1根據(jù)轉(zhuǎn)速分類 1）低速磨煤機：1525rpm；鋼球磨煤機，常用 2）中速磨煤機：50300rpm；常用 3）高速磨煤機：7501500rpm 2常見磨煤機的幾種類型 1）鋼球磨煤機。屬于低速磨煤機，如MTZ（DTM）等； 2）雙進雙出鋼球磨煤機。屬于低速磨煤機，如，BBD，D等； 3）碗式磨煤機。屬于中速磨煤機，如，RP、HP等

6、； 4）輪式磨煤機。屬于中速磨煤機，如MPS等； 5）球環(huán)磨煤機。屬于中速磨煤機，如E等； 6）平盤磨煤機。屬于中速磨煤機，如LM等； 7）風(fēng)扇磨煤機。屬于高速磨煤機，如S、NF等； 1鋼球磨煤機 可磨制任何煤，運行可靠，結(jié)構(gòu)簡單。龐大，金屬耗量大，投 資大，耗電高，噪音大，電耗是中速磨的兩倍，非滿載下 工作極不經(jīng)濟。 2中速磨的特點 n結(jié)構(gòu)緊湊，占地小，金屬耗量小，投資少，耗電省，噪音 較小，調(diào)節(jié)靈敏，壓碎為主，研碎為輔，通風(fēng)干燥能力不 強，不能磨較硬的煤。 三、磨煤機的特點三、磨煤機的特點 第三節(jié)制粉系統(tǒng) 干燥、磨制和輸送（儲存）煤粉的設(shè)備及管道的合理組合。干燥、磨制和輸送（儲存）煤粉的設(shè)

7、備及管道的合理組合。 一、制粉系統(tǒng)的分類一、制粉系統(tǒng)的分類 1直吹式制粉系統(tǒng) n原煤磨煤機爐膛燃燒 n要求磨煤機的負荷隨鍋爐的負荷變化。 2貯倉式制粉系統(tǒng) 磨煤機制粉量可以與鍋爐的負荷不同。 原煤磨煤機細粉分離 器 細粉煤粉倉給煤機爐膛燃燒 乏氣爐膛燃燒 二、直吹式制粉系統(tǒng)二、直吹式制粉系統(tǒng) 根據(jù)排粉風(fēng)機的位置不同分為 1負壓系統(tǒng)制粉系統(tǒng) 排粉機在磨煤機的后面，磨煤機負壓運行，全部煤粉通過排粉機磨損嚴 重，但不易煤粉泄露； 2正壓系統(tǒng)制粉系統(tǒng) 排粉機在磨煤機的前面，磨煤機正壓運行。需要用高溫風(fēng)機，可靠性下 降，密封要求高。 根據(jù)一次風(fēng)機的位置不同分為： 熱一次風(fēng)機，冷一次風(fēng)機； 干燥劑：熱風(fēng)，

8、煙氣 我國常見的直吹式制粉系統(tǒng) n雙進雙出鋼球磨煤機直吹式制粉系統(tǒng)， n中速磨煤機正壓直吹式熱一次風(fēng)機制粉系統(tǒng) n中速磨煤機正壓直吹式冷一次風(fēng)機制粉系統(tǒng) n風(fēng)扇磨煤機直吹式三介質(zhì)干燥制粉系統(tǒng) n風(fēng)扇磨煤機直吹式二介質(zhì)干燥制粉系統(tǒng) n帶煤粉濃縮的直吹式制粉系統(tǒng) 三、貯倉式制粉系統(tǒng)三、貯倉式制粉系統(tǒng) 1干燥劑送粉（乏氣送粉） 用干燥煤粉后的濕空氣攜帶煤粉送入爐膛燃燒。 2熱風(fēng)送粉 用熱空氣攜帶煤粉，送入爐膛燃燒，乏氣單獨作為三次風(fēng) 送入爐膛。 n我國常見的貯倉式制粉系統(tǒng) n鋼球磨煤機貯倉式乏氣送粉制粉系統(tǒng) n鋼球磨煤機貯倉式熱風(fēng)送粉制粉系統(tǒng) n鋼球磨煤機貯倉式開式制粉系統(tǒng) 四、制粉系統(tǒng)的其它設(shè)備四

9、、制粉系統(tǒng)的其它設(shè)備 1原煤斗 2給煤機 3煤粉倉（中） 4粗粉分離器（中） 5細粉分離器（中） 6螺旋輸粉機（中） 7給粉機（中） 8排粉機（中） 9再循環(huán)風(fēng)道 認識制粉系統(tǒng) n磨煤機？鋼球磨？中速磨？風(fēng)扇磨？ n直吹？中儲式？ n中儲式：熱風(fēng)送粉？乏氣送粉？ n熱一次風(fēng)機？冷一次風(fēng)機？ n干燥介質(zhì)：熱空氣？熱空氣+煙氣？ n系統(tǒng)名稱？ 五、制粉系統(tǒng)的風(fēng)量協(xié)調(diào)五、制粉系統(tǒng)的風(fēng)量協(xié)調(diào) n進入磨煤機的風(fēng)的三大主要作用： 1）干燥煤的作用 2）輸送已經(jīng)磨制合格的煤粉作用 3）如乏氣送粉，還需要保證滿足一次風(fēng)量的要求。 n三個需要協(xié)調(diào)的風(fēng)量： 1）磨煤風(fēng)：與煤粉細度和磨煤機的出力有關(guān)，取決于煤種；

10、2）干燥風(fēng)：需干燥掉的水分，干燥劑溫度，磨煤機出口溫 度 3）一次風(fēng)：取決于著火條件，與煤種有關(guān)。 第四節(jié)磨煤機出力 一、磨煤機的出力一、磨煤機的出力 n煤粉制備既有細度要求，也有干燥程度的要求， 磨煤出力磨煤出力 干燥出力干燥出力 1、磨煤出力磨煤機每小時所能磨制加工的原煤噸數(shù)。 2、干燥出力進入磨煤機的干燥劑每小時能把原煤水分干 燥 到煤粉水分的原煤噸數(shù)。 磨煤出力是主要的，干燥出力與之配合，二者必須匹配。 二、磨煤出力計算二、磨煤出力計算Bm （均采用制造廠家推薦的經(jīng)驗關(guān)系式）（均采用制造廠家推薦的經(jīng)驗關(guān)系式） 1）鋼球磨煤機的出力 1鋼球磨煤機的出力計算關(guān)聯(lián)式 ht R kkKnLD

11、B ys yxhbsfsfkm m / 100 ln 11. 0 90 21 8 . 08 . 04 . 2 2鋼球磨煤機所耗的功率計算關(guān)聯(lián)式 3磨煤單耗計算關(guān)聯(lián)式 一般2030 4最佳通風(fēng)量計算關(guān)聯(lián)式（為了保證磨煤出力與細 度）： kWDLnkknLDN rlhbq cd 1 . 0105. 0( 1 9 . 03 thkW B N E m m / hmKRK Dn V V kmkmzjmf /)361000( 38 3 3 90 3 , 2）中速磨煤機的出力計算 1、MPS中速磨煤機（190，225，255型）的出力計算 2、RP型碗式中速磨煤機的出力計算 htfffMB MFGAm /

12、htDBm/613. 4 3 三、磨煤機的干燥出力三、磨煤機的干燥出力 n需要對制粉系統(tǒng)進行熱平衡計算， n計算的目的： 確定干燥劑的初始溫度， 使之與磨煤機的磨煤出力（即干燥劑量）相配合。 制粉系統(tǒng)的熱平衡制粉系統(tǒng)的熱平衡 （以每（以每kg為基準計算）為基準計算） 進入系統(tǒng)的熱量： 干燥劑帶入的熱量 gzj q 磨煤機工作時機械摩擦加入的熱量 j q 制粉系統(tǒng)漏入冷空氣的物理熱lq 帶出系統(tǒng)的熱量： 蒸發(fā)煤的水分所消耗的熱量 zh q 干燥劑帶走的熱量 2 q 加熱煤所消耗的熱量mq 系統(tǒng)的散熱損失 lq q n帶入熱量之和與帶出熱量之和相等后求解： 已知干燥劑量，求解出干燥劑的初溫； 已知

13、干燥劑的初溫，求解出干燥劑量； （干燥劑的量必須滿足磨煤的要求）。 計算結(jié)果的幾種可能情況 n干燥劑初溫低于預(yù)熱空氣的溫度 n以熱空氣加冷空氣作為干燥劑。 n煤的水分低時，會出現(xiàn)此情況。 n還可以采用干燥劑再循環(huán)來控制入口溫度。 n干燥劑初溫高于熱空氣的溫度 n以熱爐煙加熱空氣作為干燥劑 n磨煤機的入口溫度不得超過一定值。 , 1rk tt , 1rk tt 磨煤機出口的干燥劑溫度磨煤機出口的干燥劑溫度 （制粉系統(tǒng)防爆）（制粉系統(tǒng)防爆） 進入磨煤機前煤的的水分低于 25%時： 中間儲倉式：煙煤 m t70 直吹式：煙煤 m t130；無煙煤 m t不受限制。 進入磨煤機前煤的的水分高于 25%時： 中間儲倉式：煙煤 m t80 任何情況下，為了避免水汽結(jié)露，應(yīng)使Ctt ldm 5 m t 第五節(jié)第五節(jié) 制粉系統(tǒng)的運行制粉系統(tǒng)的運行 n制粉系統(tǒng)運行與鍋爐運行密切配合， n安全、經(jīng)濟地向鍋爐提供一定數(shù)量的符合規(guī)定細度的 煤粉。 n制粉系統(tǒng)電耗占電廠廠用電的主要部分 中間儲倉式制粉系統(tǒng)的運行特點中間儲倉式制粉系統(tǒng)的運行特點 1）磨煤機應(yīng)滿出力運行，起、停與燃燒器的投運無關(guān)； 2）磨煤機應(yīng)在最佳轉(zhuǎn)速下工作； 3）保持