第四煤粉制備第四煤粉制備

第四章煤粉制備煤粉爐熄滅必不可少的輔助系統(tǒng)。煤粉熄滅帶來了煤熄滅的一場革命。煤粉制備的目的：延續(xù)得到滿足細(xì)度和水分要求的煤粉；煤粉制備的手段：熱空氣枯燥原煤，磨煤機磨制煤粉，F(xiàn)IGURES現(xiàn)代中型和大型鍋爐普通均采用煤粉熄滅。原煤先經(jīng)碎煤機打碎，然后在磨煤機中磨制成煤粉以后，它的性質(zhì)在很多方面都不同于原煤。譬如，干煤粉能吸附大量空氣，煤粉粒子彼此間被空氣隔開，因此煤粉與空氣的混合物具有很好的流動性，象液體一樣易于運輸。又如，從攜帶氣流中分別出來而堆積在制粉管路里的煤粉，由于緩慢氧化所生熱量的積存，隨著時間的增長，溫度逐漸升高，最后會引起自然，在一定條件下甚至?xí)a(chǎn)生爆炸。煤粉的普通特性1.尺寸?。?μm~300μm，20μm~60μm最多，外表積大：300~1600m2/kg2.煤粉的流動性煤枯燥疏松，具有流動性。流動性好，吸附空氣構(gòu)成云霧狀氣粉混合物，象水的流動，管道保送；易泄露，制粉系統(tǒng)要求嚴(yán)密，平安性差3.自燃和爆炸性揮發(fā)分愈高，愈容易引起爆炸；水分和灰分添加，爆炸的能夠性降低；煤粉愈細(xì)，可爆性愈大。3.堆積特性潮濕容易結(jié)塊堆積比重小，新穎煤粉：0.45~0.6t/m3，舊煤粉：0.8~0.9t/m3煤粉的過高，煤粉倉內(nèi)煤粉易被壓實或結(jié)塊，落粉管和給粉機容易堵塞，煤粉保送困難及著火推遲。

1、煤粉的細(xì)度：煤粉的粗細(xì)程度用煤粉的細(xì)度來Rx來表示。用一組由細(xì)金屬絲編織、帶正方形小孔的篩子進(jìn)展篩分來測定的。Rx為在孔徑為x的篩子上的篩后的剩余量占篩分煤粉試樣總量的百分?jǐn)?shù)。Rx=100a/(a+b),%a—留在篩上的煤粉質(zhì)量b－經(jīng)過篩孔的煤粉質(zhì)量篩余量a越大，Rx越大，那么煤粉越粗。電廠中對于煙煤和無煙煤常用R200和R90來表示煤粉細(xì)度；對于褐煤常用R200和R500來表示煤粉細(xì)度。煤粉愈細(xì)，在爐內(nèi)熄滅時q4愈小，但卻要耗費更多的電能，而且金屬的磨損量也要增大，因此要選用最正確細(xì)度。4.2煤粉細(xì)度和顆粒分布特性煤粉的均勻性教材中列出了常用的篩子規(guī)格及煤粉細(xì)度表示方法R750中的750表示篩子孔徑為750微米，R200中的200表示篩子孔徑為200微米.2.煤粉的均勻性煤粉的均勻性是指煤粉顆粒大小的均勻程度。煤粉的均勻性對熄滅和制粉系統(tǒng)的經(jīng)濟性均有影響。因此它是一個衡量煤粉質(zhì)量的重要目的。在一樣細(xì)度下，煤粉越均勻，粗顆粒和細(xì)顆粒就越少，制粉電耗和金屬磨耗也越少，該煤粉熄滅越經(jīng)濟。煤粉均勻性用煤粉顆粒曲線即煤粉粒度分布特性表示煤粉均勻性。脆性資料破碎后均符合一致的指數(shù)方程-破碎公式：假設(shè)知R90和R200代入上式可以導(dǎo)出b和n的值，如右：可以看出，n一樣時，b越大，R90越小，表示煤粉越細(xì)。煤粉的經(jīng)濟細(xì)度煤粉越細(xì)，著火熄滅越迅速，機械部完全熄滅引起的熱損失越少，相應(yīng)排煙熱損失也少；但對于磨煤設(shè)備來說，將使得磨煤運轉(zhuǎn)費用〔金屬磨耗qm〕和制粉電耗qn〕添加。經(jīng)濟細(xì)度：磨制煤粉的電耗和不完全熄滅熱損失(q2和q4)之和最小時的煤粉細(xì)度。影響要素：A〕煤種B〕磨煤機和分別器的方式C〕熄滅方式等二、煤的可磨性指數(shù) HGI可磨性系數(shù)表示煤被磨成一定細(xì)度的煤粉的難易程度。國家規(guī)范規(guī)定：煤的可磨性實驗采用Hardgrove法測定哈氏可磨性指數(shù)HGI。其方法為：將經(jīng)過空氣枯燥、粒度為0.63－1.25mm的煤樣50g放入哈氏可磨性實驗儀。施加在鋼球上的總作用力為284N，驅(qū)動電動機進(jìn)展研磨，旋轉(zhuǎn)60轉(zhuǎn)。將磨得得煤粉用孔徑為0.71mm的篩子在震篩機上篩分，并稱量篩上與篩下煤粉的質(zhì)量。用下式計算哈氏可磨性系數(shù)：HGI=13+6.93GG為孔徑0.71mm篩子篩下煤樣質(zhì)量Hardgrove法在歐美普遍采用。可磨性系數(shù)Kkm我國動力用煤的可磨性系數(shù)范圍為HGI=25－129，通常以為HGI大于86的煤為易磨煤，HGI小于62的煤為難磨煤。我國原來運用前蘇聯(lián)熱工研討所制定的方法。它將煤的可磨性系數(shù)定義為：將質(zhì)量相等的規(guī)范煤和實驗煤由一樣的初始粒度磨制成細(xì)度一樣的煤粉時，所耗費能量的比值。二者的換算關(guān)系如下：Kkm=0.0034HGI1.25+0.61制粉系統(tǒng)設(shè)計所要求的煤粉特性1．煤的可磨性—磨煤機選型的根據(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)二者換算Kkm=0.0034HGI1.25+0.61制粉系統(tǒng)設(shè)計所要求的煤粉特性2．煤的磨損指數(shù)——該煤種對磨煤機的研磨部件磨損輕重的程度。煤在破碎時對金屬的磨損是由煤中所含硬質(zhì)顆粒對金屬外表構(gòu)成顯微切削呵斥的。磨損指數(shù)的大小與硬質(zhì)顆粒含量有關(guān)，還與硬質(zhì)顆粒種類有關(guān)。電力行業(yè)規(guī)范DL465-1992規(guī)定，采用沖刷式磨損實驗儀測試煤對金屬磨件的磨損性能。實驗時將純鐵試片放在高速放射的煤粒流中接受沖擊磨損，測定煤粒從初始形狀被研磨至R90=25%時的時間及試片的磨損量E，計算煤的沖刷磨損指數(shù)Ke:煤的磨損性能是磨煤機選型的根據(jù)之一。磨損性能與沖刷指數(shù)表：3.煤和煤粉的水分煤粉水分對煤粉流動性與爆炸性有較大的影響1〕水分太高，流動性差，保送困難，且易引起粉倉搭橋，同時也影響著火和熄滅。2〕水分太低，易引起自燃或爆炸，同時，枯燥耗能添加。因此，煤粉水分與磨煤機出口煤粉細(xì)度和煤粉溫度有關(guān)。煤粉水分與磨煤設(shè)備的終端溫度及原煤水分有關(guān)。普通要求煙煤磨制后的煤粉最終水分范圍為：Mmf=〔0.5~1.0〕Mad制粉系統(tǒng)設(shè)計所要求的煤粉特性第二節(jié)磨煤機設(shè)備一、磨煤機的任務(wù)原理—枯燥、磨制使脆性資料發(fā)生破碎的方式不同，其能量耗費的數(shù)量不同：壓碎，擊碎，研碎5~610~12>12kW/t二、磨煤機的類型1．根據(jù)轉(zhuǎn)速分類1〕低速磨煤機：15~25rpm；鋼球磨煤機，常用2〕中速磨煤機：50~300rpm；常用3〕高速磨煤機：750~1500rpm2．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(jìn)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；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，運轉(zhuǎn)可靠，構(gòu)造簡單。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，非滿載下任務(wù)極不經(jīng)濟。2．中速磨的特點構(gòu)造緊湊，占地小，金屬耗量小，投資少，耗電省，噪音較小，調(diào)理靈敏，壓碎為主，研碎為輔，通風(fēng)枯燥才干不強，不能磨較硬的煤。三、磨煤機的特點

1、低速磨煤機:筒式鋼球磨煤機:任務(wù)原理：筒體旋轉(zhuǎn)時，筒內(nèi)鋼球和煤一同在離心力和摩擦力作用下被提升到一定高度，在重力作用下跌落，筒內(nèi)的煤遭到下落鋼球的撞擊作用，以及鋼球與鋼球和鋼球與護(hù)甲之間的擠壓和研磨作用而被破碎，磨成煤粉。磨好的煤粉由枯燥劑帶出筒體?！厕D(zhuǎn)速過低，過高都不適宜如圖a,c〕優(yōu)點：(1)適宜磨制無煙煤；〔2〕可磨制磨損指數(shù)大于3.5的煤；〔3〕對煤中的雜質(zhì)如鐵塊、木塊和石塊不敏感?！?〕能磨制高水分煤；〔5)構(gòu)造簡單，缺點少，運轉(zhuǎn)平安可靠。缺陷：設(shè)備龐大、投資多、運轉(zhuǎn)電耗大、占地面積大、金屬磨損量大、噪聲大。雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機表示圖影響鋼球磨煤機任務(wù)的主要要素1.臨界轉(zhuǎn)速和任務(wù)轉(zhuǎn)速2.鋼球充溢系數(shù)3.鋼球直徑4.護(hù)甲5.通風(fēng)量6.筒內(nèi)載煤量1.臨界轉(zhuǎn)速和任務(wù)轉(zhuǎn)速臨界轉(zhuǎn)速：當(dāng)轉(zhuǎn)速過高時，在離心力作用下，鋼球貼在筒壁上隨筒體一同旋轉(zhuǎn)而不脫離，此時球的撞擊作用完全消逝，發(fā)生這種情況的最低轉(zhuǎn)速稱為臨界轉(zhuǎn)速。根據(jù)臨界形狀下鋼球所受離心力和重力一樣可得到臨界轉(zhuǎn)速公式：任務(wù)轉(zhuǎn)速：任務(wù)轉(zhuǎn)速應(yīng)該小于臨界轉(zhuǎn)速。最正確轉(zhuǎn)速：能把鋼球帶到適當(dāng)高度落下，使磨煤效果最好的轉(zhuǎn)速。國產(chǎn)球磨機任務(wù)轉(zhuǎn)速接近最正確轉(zhuǎn)速，與臨界轉(zhuǎn)速關(guān)系見4-17。鋼球充溢系數(shù)鋼球充溢系數(shù)定義：所裝鋼球容積占筒體容積的百分?jǐn)?shù)表示。當(dāng)筒體通風(fēng)量和煤粉細(xì)度不變時，在10%-35%范圍內(nèi)，磨煤機出力和耗費的功率也與供求裝載量有關(guān)，見4-19式鋼球直徑鋼球直徑：應(yīng)該按照磨煤機電耗和磨煤金屬磨耗總費用最小的原那么確定。充溢系數(shù)一定時，減小鋼球直徑，撞擊次數(shù)與作用面積就增大，磨煤出力就提高，但鋼球的磨損加劇。鋼球直徑減小，鋼球撞擊力減弱，不宜磨制硬煤及大煤塊。普通采用鋼球直徑為30-40mm,當(dāng)磨制硬煤或者大煤塊時，選用直徑為50-60mm的鋼球。還可以根據(jù)美中和磨煤機任務(wù)條件，將40，50，60mm的鋼球按比例混合搭配運用。護(hù)甲護(hù)甲磨損后，磨煤出力下降，電耗添加。假設(shè)摩擦系數(shù)小，那么筒體和鋼球的速度差增大，意味著鋼球與護(hù)甲間有較大的相對滑動，于是將有較多的能量耗費在鋼球與護(hù)甲的摩擦上，而未能用來提升鋼球；假設(shè)護(hù)甲的摩擦系數(shù)高，可以在較小的能量耗費下，到達(dá)鋼球的最正確任務(wù)形狀，因此決議鋼球最正確任務(wù)條件的要素，除了筒體旋轉(zhuǎn)速度外，護(hù)甲的構(gòu)造也相當(dāng)重要。通風(fēng)量磨好的煤粉需求一定的通風(fēng)量將其帶出。通風(fēng)量太小時，筒體通風(fēng)速度較低，僅能帶出少量細(xì)粉，部分合格煤粉仍留在筒內(nèi)被反復(fù)磨制，致使磨煤出力減小。適當(dāng)加大通風(fēng)量可改善沿筒體長度的分布情況，提高磨煤出力，降低磨煤單位電耗。過大的通風(fēng)量，會使得部分不合格的煤也被帶出，經(jīng)粗粉分別器分別又前往磨煤機再磨，呵斥無益的循環(huán)而增大了通風(fēng)單位電耗和制粉單位電耗。筒內(nèi)載煤量筒體內(nèi)的載煤量直接影響磨煤出力。當(dāng)存煤量較小時，鋼球下落的動能只需一部分用于磨煤，另一部分耗費與鋼球的空撞磨損，隨著載煤量的添加，鋼球用于磨煤的能量增大，磨煤出力添加。當(dāng)載煤量過大時，由于鋼球下落高度減小，鋼球間煤層加厚，使得部分能量耗費與煤層變形，鋼球磨煤能量減小，磨煤出力反而降低，嚴(yán)重時將呵斥圓筒入口堵塞，磨煤機無法任務(wù)。磨煤出力和裝載量的對應(yīng)關(guān)系可以經(jīng)過實驗確定。對應(yīng)最大磨煤出力的載煤量稱為最正確載煤量?？刂疲哼\轉(zhuǎn)的載煤量經(jīng)過磨煤機進(jìn)出口壓差和磨煤機電流進(jìn)展控制2、中速磨煤機：轉(zhuǎn)速為50-300r/min，如中速平盤磨煤機〔MPS)、中速環(huán)球式磨煤機(E型〕、碗式磨煤機〔RP型〕。任務(wù)原理：原煤在兩個研磨部件的外表之間，在壓緊力的作用下遭到擠壓和研磨而被粉碎成煤粉。優(yōu)點：啟動迅速、調(diào)理靈敏、電耗低、金屬磨損量少。缺陷：對原煤帶入的石塊、鐵塊、木塊敏感性強，易引起振動和部件損壞；構(gòu)造復(fù)雜，運轉(zhuǎn)和檢修的技術(shù)程度要求高；當(dāng)煤的水分過高時，容易將煤粉壓成餅狀，影響磨煤出力。高速磨煤機：3、高速磨煤機：轉(zhuǎn)速為750-1500r/min，如風(fēng)扇式磨煤機、錘擊式磨煤機。風(fēng)扇式磨煤機大多用于燃用褐煤的鍋爐。其構(gòu)造與風(fēng)機相類似，由葉輪和蝸殼組成。葉片高速旋轉(zhuǎn)對煤粒進(jìn)展破碎，研磨。其缺陷是葉輪、葉片磨損嚴(yán)重，檢修周期短。其優(yōu)點是構(gòu)造簡單、尺寸小、金屬耗費量少。國內(nèi)燃煤電廠運用較多的是筒式鋼球磨煤機、中速磨煤機、風(fēng)扇式磨煤機。第三節(jié)磨煤機出力一、磨煤機的出力煤粉制備既有細(xì)度要求，也有枯燥程度的要求，磨煤出力枯燥出力1、磨煤出力—磨煤機每小時所能磨制加工的原煤噸數(shù)。2、枯燥出力—進(jìn)入磨煤機的枯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，枯燥出力與之配合，二者必需匹配。二、磨煤出力計算Bm〔均采用制造廠家引薦的閱歷關(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2．鋼球磨煤機所耗的功率計算關(guān)聯(lián)式3．磨煤電耗計算關(guān)聯(lián)式普通20~304．最正確通風(fēng)量計算關(guān)聯(lián)式〔為了保證磨煤出力與細(xì)度〕：2〕中速磨煤機的出力計算1、MPS中速磨煤機P74〔190，225，255型〕的出力計算2、RP型碗式中速磨煤機的出力計算三、磨煤機的枯燥出力需求對制粉系統(tǒng)進(jìn)展熱平衡計算計算的目的：確定枯燥劑的初始溫度，使之與磨煤機的磨煤出力〔即枯燥劑量〕相配合。制粉系統(tǒng)的熱平衡〔計算枯燥劑初溫或用量〕

〔以每kg為基準(zhǔn)計算〕帶入熱量之和與帶出熱量之和相等后求解：知枯燥劑量，求解出枯燥劑的初溫；知枯燥劑的初溫，求解出枯燥劑量；〔枯燥劑的量必需滿足磨煤的要求〕。計算結(jié)果的幾種能夠情況枯燥劑初溫低于預(yù)熱空氣的溫度以熱空氣加冷空氣作為枯燥劑。煤的水分低時，會出現(xiàn)此情況。還可以采用枯燥劑再循環(huán)來控制入口溫度。枯燥劑初溫高于熱空氣的溫度以熱爐煙加熱空氣作為枯燥劑磨煤機的入口溫度不得超越一定值。磨煤機出口的枯燥劑溫度

〔制粉系統(tǒng)防爆〕第四節(jié)煤粉制備系統(tǒng)

枯燥、磨制和保送〔儲存〕煤粉的設(shè)備及管道的合理組合。一、制粉系統(tǒng)的分類1．直吹式制粉系統(tǒng)原煤→磨煤機→爐膛→熄滅要求磨煤機的負(fù)荷隨鍋爐的負(fù)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(fù)荷不同。原煤→磨煤機→細(xì)粉分別器→細(xì)粉→煤粉倉→給煤機→爐膛→熄滅→乏氣→爐膛→熄滅二、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(fù)壓系統(tǒng)制粉系統(tǒng)排粉機在磨煤機的后面，磨煤機負(fù)壓運轉(zhuǎn)，全部煤粉經(jīng)過排粉機磨損嚴(yán)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，磨煤機正壓運轉(zhuǎn)。需求用高溫風(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；枯燥劑：熱風(fēng)，煙氣我國常見的直吹式制粉系統(tǒng)雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機直吹式制粉系統(tǒng)，中速磨煤機正壓直吹式熱一次風(fēng)機制粉系統(tǒng)中速磨煤機正壓直吹式冷一次風(fēng)機制粉系統(tǒng)風(fēng)扇磨煤機直吹式三介質(zhì)枯燥制粉系統(tǒng)風(fēng)扇磨煤機直吹式二介質(zhì)枯燥制粉系統(tǒng)帶煤粉濃縮的直吹式制粉系統(tǒng)三、貯倉式制粉系統(tǒng)1．枯燥劑送粉〔乏氣送粉〕 用枯燥煤粉后的濕空氣攜帶煤粉送入爐膛熄滅。2．熱風(fēng)送粉 用熱空氣攜帶煤粉，送入爐膛熄滅，乏氣單獨作為三次風(fēng)送入爐膛。我國常見的貯倉式制粉系統(tǒng)鋼球磨煤機貯倉式乏氣送粉制粉系統(tǒng)鋼球磨煤機貯倉式熱風(fēng)送粉制粉系統(tǒng)鋼球磨煤機貯倉式開式制粉系統(tǒng)五、制粉系統(tǒng)的主要輔助設(shè)備1．原煤斗2．給煤機——圓盤式給煤機，電磁振動式給煤機，刮板式給煤機，電子重力式皮帶給煤機P83-84。3．煤粉倉4．粗粉分別器——離心式粗粉分別器，回轉(zhuǎn)式粗粉分別器P85-865．細(xì)粉分別器——旋風(fēng)分別器-利用氣流旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力，將粗粉分別器來的氣粉混合物中煤粉和