第4章煤粉制備系統(tǒng)及設(shè)備鍋爐原理

第四章煤粉制備系統(tǒng)及設(shè)備§1煤粉的性質(zhì)§2磨煤特性及其特性§3煤粉制備系統(tǒng)§4煤粉制備系統(tǒng)的主要輔助設(shè)備12/26/2023Page1PrinciplesofBoiler1、煤粉的普通性質(zhì)2、煤粉細(xì)度Rx3、煤粉均勻性系數(shù)n4、煤的可磨性系數(shù)§1煤粉的性質(zhì)12/26/2023Page2PrinciplesofBoiler煤粉的普通性質(zhì)外形不規(guī)那么:d<500μｍ20～30μｍ多。良好的流動性:外表積大，外表吸附大量的空氣,保送方便。自燃和爆炸性：吸附了大量空氣，緩慢氧化，溫升，達(dá)著火溫度自燃。適當(dāng)?shù)臈l件下引起爆炸。爆炸三個必要條件：可燃物濃度，氧，點火能量。水分的影響：煤粉水分影響流動性與爆炸性。水分高：流動性差，易堵，粉倉搭橋。影響著火與熄滅。水分低：自燃與爆炸?？菰锖哪芴砑?。煤粉的普通性質(zhì)12/26/2023Page3PrinciplesofBoiler煤粉細(xì)度Rx煤粉的細(xì)度Rx〔Dx〕器具有規(guī)范篩孔尺寸的篩子進(jìn)展篩分測定。如篩孔邊長為xμm，煤粉過篩后，漏下去的煤粉質(zhì)量為b，留在篩子上的煤粉質(zhì)量為a，那么煤粉細(xì)度可用篩子上的剩余率或經(jīng)過率表示Rx越小，那么煤粉越細(xì)煤粉經(jīng)濟(jì)細(xì)度熱損失q4、制粉電耗qdh、磨煤設(shè)備金屬部件磨損qms之和為最小時的煤粉細(xì)度其中n是表示煤粉顆粒分布的均勻性系數(shù)12/26/2023Page4PrinciplesofBoiler煤粉均勻性系數(shù)nR200<R90，n為正值；當(dāng)R90一定時，n值越大，那么R200越小，闡明煤粉中過粗的煤粉較少；當(dāng)R200一定時，n值越大，那么R90越大，闡明煤粉中過細(xì)的煤粉較少。n值越大，煤粉中過粗和過細(xì)的煤粉均較少，即煤粉粒度分布較均勻。n取決于磨煤機和粗粉分別器的型式，普通取n=0.8～1.2。12/26/2023Page5PrinciplesofBoiler煤的可磨性系數(shù)哈氏可磨性指數(shù)HGIHGI<62為難磨煤；HGI>86為易磨煤煤的可磨性系數(shù)表示煤磨成一定細(xì)度的煤粉的難易程度。與HGI之間關(guān)系

全蘇熱工研討所〔BTH〕在風(fēng)干形狀下將質(zhì)量相等的規(guī)范煤和實驗煤由一樣的粒度磨制成一樣的細(xì)度時，耗費的能量之比<1.2為難磨煤>1.5為易磨煤12/26/2023Page6PrinciplesofBoiler1、磨煤原理與磨煤機分類2、單進(jìn)單出鋼球磨(低速磨)3、雙進(jìn)雙出鋼球磨(低速磨)4、鋼球磨筒體最正確轉(zhuǎn)速nzj5、鋼球磨最正確通風(fēng)量6、鋼球磨出力7、鋼球磨特性8、中速磨煤機9、高速磨煤機(風(fēng)扇磨)§2磨煤設(shè)備及其特性12/26/2023Page7PrinciplesofBoiler磨煤原理與磨煤機分類磨煤機的作用：枯燥、磨煤磨煤原理：撞擊、擠壓、研磨分類：低速磨煤機：16－20rpm－如筒式鋼球磨煤機中速磨：50－300rpm－如平盤磨煤機，碗式磨煤機，MPS磨煤機高速磨煤機：500－1500rpm－如風(fēng)扇磨煤機，鍾擊式磨煤機12/26/2023Page8PrinciplesofBoiler單進(jìn)單出鋼球磨(低速磨)普通筒式鋼球磨的圓筒經(jīng)過齒輪由電動機帶動低速轉(zhuǎn)動，燃料和枯燥劑〔熱空氣〕從一端進(jìn)入圓筒，在圓筒內(nèi)煤被枯燥、打碎并研磨成粉，隨后被枯燥劑從另一端帶出。低速磨主要有普通筒式鋼球磨、雙進(jìn)雙出筒式鋼球磨12/26/2023Page9PrinciplesofBoiler雙進(jìn)雙出鋼球磨(低速磨)筒兩端的空心軸內(nèi)有一空心圓管。圓管外裝有螺旋保送安裝。兩端的空心軸既是熱風(fēng)和原煤的進(jìn)口，又是煤粉氣流混合物的出口。兩個相互對稱又彼此獨立的磨煤回路的兩個回路；可以單獨運用一個，這時可使磨煤出力降至50％以下。12/26/2023Page10PrinciplesofBoiler雙進(jìn)雙出鋼球磨(低速磨)12/26/2023Page11PrinciplesofBoiler雙進(jìn)雙出鋼球磨(低速磨)12/26/2023Page12PrinciplesofBoilern過小，構(gòu)成一個斜面，沿斜面滑落鋼球磨筒體最正確轉(zhuǎn)速nzjn處于上述兩者之間，鋼球被帶到一定高度，沿拋物線落下，鋼球?qū)ν驳椎拿喊l(fā)生劇烈撞擊作用，研磨磨煤作用最大時的轉(zhuǎn)速稱為最正確任務(wù)轉(zhuǎn)速nzj閱歷闡明：nzj=〔0.75-0.78〕nlj沒有撞擊作用，磨煤效果差。n影響磨煤出力和電耗n過大，離心力很大，球與煤隨筒壁一同旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生這種形狀的最低轉(zhuǎn)速稱為臨界轉(zhuǎn)速nlj12/26/2023Page13PrinciplesofBoiler筒式鋼球磨煤機任務(wù)表示圖12/26/2023Page14PrinciplesofBoiler鋼球磨最正確通風(fēng)量Vtf過小筒內(nèi)風(fēng)速過小，出口端鋼球能量沒有被充分利用，只能帶出的少量的細(xì)煤粉，磨煤出力下降，單位磨煤電耗大Vtf過大筒內(nèi)風(fēng)速過大，磨煤機出口煤粉過粗，粗粉分別器回粉量增大，通風(fēng)電耗增大最正確通風(fēng)量磨煤和通風(fēng)電耗之和最小時的通風(fēng)量，的大小與煤的種類、煤粉細(xì)度、筒體容積及鋼球充溢系數(shù)等有關(guān)。Vtf直接影響燃料沿筒體長度的分布和磨煤出力12/26/2023Page15PrinciplesofBoiler鋼球磨出力磨煤出力Bm在電耗一定并保證所需的煤粉細(xì)度的條件下，磨煤機在單位時間磨制的煤粉量。由磨煤機的構(gòu)造尺寸、被研磨的燃料特性以及磨煤機的運轉(zhuǎn)情況確定枯燥出力Bg在單位時間內(nèi)將煤由原有水分枯燥到所要求的煤粉水分對應(yīng)的煤粉量。由磨煤機的枯燥條件確定對高水分和較軟的煤，Bm>Bg，而對于干和硬的煤，那么Bg>Bm磨煤機的運轉(zhuǎn)出力〔具有一定細(xì)度和枯燥程度的煤粉流量Bm=Bg〕可以經(jīng)過調(diào)理進(jìn)入磨煤機的枯燥劑流量和溫度來實現(xiàn)12/26/2023Page16PrinciplesofBoiler鋼球磨特性磨煤的單位電耗Em取決于磨煤出力Bm和耗費的電網(wǎng)功率Ndw筒體和鋼球的質(zhì)量比其中的燃料大許多倍，Ndw主要耗費在轉(zhuǎn)動筒體和升舉鋼球上，與磨煤出力Bm幾乎無關(guān)Em隨出力Bm的降低而增高，在低負(fù)荷下運轉(zhuǎn)不經(jīng)濟(jì)鋼球磨特性：構(gòu)造簡單，對煤種順應(yīng)性強，出力大，運轉(zhuǎn)可靠；但初投資大，對鍋爐負(fù)荷順應(yīng)性差；單位電耗大，噪音大。12/26/2023Page17PrinciplesofBoiler鋼球磨煤機優(yōu)點適宜磨制無煙煤；可磨制沖刷磨損指數(shù)Ke>3.5的煤；對雜質(zhì)不敏感；能磨制高水分煤；構(gòu)造簡單，缺點少12/26/2023Page18PrinciplesofBoiler雙進(jìn)雙出鋼球磨的特點雙進(jìn)雙出鋼球磨可擴(kuò)展鋼球磨的負(fù)荷調(diào)理范圍雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機呼應(yīng)鍋爐負(fù)荷變化的時間非常短，有利于低揮發(fā)分煤的穩(wěn)燃其出力靠調(diào)整一次風(fēng)量控制。在低負(fù)荷下，煤粉濃度變化不大，且煤粉細(xì)度降低。雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機設(shè)有微動安裝磨煤機在停機或維修操作時以額定轉(zhuǎn)速的1／100轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，可使筒內(nèi)存煤及時散熱防止自燃。故短時間停機時不用將筒內(nèi)的剩煤排空。雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機運用檢測制粉噪聲或進(jìn)出口差壓或煤位傳感器的方法來控制筒內(nèi)的存煤量。雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機堅持了鋼球磨煤種順應(yīng)性廣等一切優(yōu)點，同時大大減少了體積，降低了磨煤機的能耗，加強了順應(yīng)鍋爐負(fù)荷變化的才干。12/26/2023Page19PrinciplesofBoiler中速磨煤機原煤經(jīng)落煤管進(jìn)入兩組相對運動的碾磨件之間，在壓緊力的作用下被擠壓、研磨成粉，被甩至周圍風(fēng)環(huán)處。中速磨分為：盤式中速磨〔輥-盤式〕、碗式中速磨(輥-碗式RP、HP型)、環(huán)式中速磨(輥-環(huán)式MPS型、球-環(huán)式E型)熱風(fēng)經(jīng)風(fēng)環(huán)進(jìn)入磨煤機，對煤粉進(jìn)展枯燥并將煤粉帶入粗粉分別器進(jìn)展分別，不合格的煤粉前往磨煤機重磨，細(xì)粉那么送出磨外。布置緊湊，投資省，單耗小，適宜變負(fù)荷運轉(zhuǎn)；但構(gòu)造復(fù)雜,不宜磨水分太大及太硬的煤種。12/26/2023Page20PrinciplesofBoiler中速磨煤機12/26/2023Page21PrinciplesofBoiler中速磨煤機12/26/2023Page22PrinciplesofBoiler高速磨煤機(風(fēng)扇磨)高速磨由葉輪、帶護(hù)甲的蝸殼和粗粉分別器組成，裝有沖擊板的葉輪由電動機帶動高速旋轉(zhuǎn)。原煤和枯燥劑一同被吸入磨煤機內(nèi)，煤被轉(zhuǎn)動的沖擊板打碎，甩到護(hù)甲上再次被撞擊成煤粉，在風(fēng)機壓頭的作用下由枯燥劑攜帶經(jīng)粗粉分別器帶出。高速磨構(gòu)造簡單，金屬耗量小，負(fù)荷順應(yīng)才干強，特別適宜磨水分高的煤種；但部件磨損大，不宜磨制較硬的煤種。12/26/2023Page23PrinciplesofBoiler高速磨煤機－風(fēng)扇磨12/26/2023Page24PrinciplesofBoiler1、制粉系統(tǒng)及分類2、鋼球磨中儲式熱風(fēng)送粉系統(tǒng)3、鋼球磨中儲式乏氣送粉系統(tǒng)4、鋼球磨中儲式系統(tǒng)再循環(huán)管5、中速磨直吹式負(fù)壓系統(tǒng)6、中速磨直吹式正壓熱一次風(fēng)系統(tǒng)7、中速磨直吹式正壓冷一次風(fēng)系統(tǒng)8、高速磨直吹式系統(tǒng)§3煤粉制備系統(tǒng)12/26/2023Page25PrinciplesofBoiler制粉系統(tǒng)及分類制粉系統(tǒng)：磨煤有關(guān)設(shè)備、煤粉分別與保送設(shè)備、管道銜接起來分類：

中間儲倉式：將磨好的煤粉先儲存在煤粉倉中，再按鍋爐運轉(zhuǎn)負(fù)荷的需求，從煤粉倉中經(jīng)給粉機送入爐膛熄滅直吹式：磨煤機中磨好的煤粉直接吹送到爐膛熄滅12/26/2023Page26PrinciplesofBoiler鋼球磨中儲式制粉系統(tǒng)有熱風(fēng)送粉和乏氣送粉兩種鋼球磨中儲式熱風(fēng)送粉系統(tǒng)空氣經(jīng)送風(fēng)機→空預(yù)器→一次風(fēng)機→一次風(fēng)箱→混合器〔熱氣與煤粉〕→一次風(fēng)噴口乏氣經(jīng)細(xì)粉分別器→排粉機→乏氣風(fēng)箱→三次風(fēng)噴口適用無煙煤、貧煤及劣質(zhì)煤1-原煤倉；4-給煤機；7-鋼球磨；8-粗粉分別器；9-排粉機；10-一次風(fēng)箱；12-熄滅器；14-空預(yù)器；15-送風(fēng)機；17-細(xì)粉分別器；21-煤粉倉；22-給粉機；23-混合器；24-乏氣風(fēng)箱；25-三次風(fēng)噴口；28-一次風(fēng)機；31-再循環(huán)管12/26/2023Page27PrinciplesofBoiler鋼球磨中儲式乏氣送粉系統(tǒng)1-原煤倉；4-給煤機；7-鋼球磨；8-粗粉分別器；9-排粉機；10-一次風(fēng)箱；12-熄滅器；14-空預(yù)器；15-送風(fēng)機；17-細(xì)粉分別器；21-煤粉倉；22-給粉機；23-混合器；28-一次風(fēng)機；31-再循環(huán)管乏氣經(jīng)細(xì)粉分別器→排粉機→一次風(fēng)箱→混合器〔乏氣與煤粉〕→一次風(fēng)噴口適用于煙煤等揮發(fā)分含量高的煤種12/26/2023Page28PrinciplesofBoiler鋼球磨中儲式系統(tǒng)再循環(huán)管再循環(huán)管將部分磨煤乏氣從排粉風(fēng)機后前往到磨煤機，然后再回到排粉風(fēng)機進(jìn)展循環(huán)。再循環(huán)風(fēng)溫度低，既可以調(diào)理磨煤機入口枯燥劑的溫度，又能添加磨煤的通風(fēng)量，并能兼顧熄滅所需一次風(fēng)的要求，從而協(xié)調(diào)磨煤、枯燥和熄滅三方面所需的風(fēng)量。燃用揮發(fā)分高而水分不大的煙煤要求磨煤通風(fēng)量大，但枯燥風(fēng)量小或枯燥劑溫度低，出現(xiàn)磨煤、枯燥和熄滅所需風(fēng)量的矛盾。運用再循環(huán)風(fēng)，可降低磨煤機入口枯燥劑的溫度，添加磨煤通風(fēng)量，又能兼顧熄滅所需一次風(fēng)的需求。12/26/2023Page29PrinciplesofBoiler鍋爐制粉系統(tǒng)流程12/26/2023Page30PrinciplesofBoiler中速磨直吹式負(fù)壓系統(tǒng)排粉風(fēng)機裝在磨煤機出口，整個系統(tǒng)負(fù)壓下運轉(zhuǎn)煤粉不會向外走漏，對環(huán)境污染小漏風(fēng)大，排粉風(fēng)機磨損嚴(yán)重，效率低，電耗大，系統(tǒng)可靠性差。4-磨煤機；6-次風(fēng)箱；10-送風(fēng)機；12-空預(yù)器；15-排粉風(fēng)機中速磨直吹式制粉系統(tǒng)有正壓和負(fù)壓系統(tǒng)；正壓系統(tǒng)又有熱一次風(fēng)和冷一次風(fēng)系統(tǒng)12/26/2023Page31PrinciplesofBoiler中速磨直吹式正壓熱一次風(fēng)系統(tǒng)正壓系統(tǒng)：一次風(fēng)機布置在磨煤機之前，系統(tǒng)處于正壓形狀下任務(wù)。無漏風(fēng)；葉片磨損小。煤粉易外泄，需設(shè)專門的密封風(fēng)機。熱一次風(fēng)系統(tǒng)：配置二分倉回轉(zhuǎn)式空預(yù)器。一次風(fēng)機布置在空預(yù)器與磨煤機之間，保送的是熱空氣?？諝鉁囟雀撸热荽?，風(fēng)機體積大，電耗高，易發(fā)生高溫侵蝕，運轉(zhuǎn)效率及可靠性低。4-磨煤機；6-次風(fēng)箱；10-送風(fēng)機；11-熱一次風(fēng)機；12-空預(yù)器；19-密封風(fēng)機12/26/2023Page32PrinciplesofBoiler中速磨直吹式正壓冷一次風(fēng)系統(tǒng)冷一次風(fēng)系統(tǒng)：配置三分倉回轉(zhuǎn)式空預(yù)器。一、二次風(fēng)各自在單獨風(fēng)機保送，風(fēng)機處于空預(yù)器之前，保送的是干凈的冷空氣?？諝鉁囟鹊?，比容小，風(fēng)機體積小，電耗低；高壓頭冷一次風(fēng)機可兼作密封風(fēng)機，簡化系統(tǒng)；熱風(fēng)溫度不受一次風(fēng)機的限制，可滿足磨制較高水分煤種的要求。4