技能培訓(xùn)資料之煤粉的三大特性

煤粉是原煤被碾磨后的粉末，它的特性對(duì)于制粉系統(tǒng)的正常運(yùn)行和鍋爐燃燒的安全性、經(jīng)濟(jì)性都有很大的影響，為此必須加以研究。煤粉的特性主要表現(xiàn)在以下三個(gè)方面。一、煤粉的流動(dòng)性煤粉顆粒的大小一般在0～100μm（1mm=1000μm）之間，其中20～50μm的煤粉顆粒占絕大多數(shù)。煤粉顆粒形狀是不規(guī)則的，并且隨燃料的種類及制粉設(shè)備的型式不同而異。新磨制的干煤粉由于小而輕，因而在其表面上有吸附大量空氣的能力，故煤粉能夠與空氣混合而具有良好的流動(dòng)性。發(fā)電廠正是利用煤粉的這一特性，用管道對(duì)煤粉進(jìn)行氣力輸送。煤粉的流動(dòng)性給運(yùn)行工作帶來的不利因素是：煤粉會(huì)從不嚴(yán)密處泄漏出來，影響制粉系統(tǒng)的安全運(yùn)行，并且污染環(huán)境。此外煤粉的自流也會(huì)給運(yùn)行帶來不良的影響。為此對(duì)制粉系統(tǒng)的嚴(yán)密性和煤粉的自流問題應(yīng)給予足夠的重視。二、煤粉的自燃性和爆炸性積存的煤粉會(huì)由于緩慢的氧化而釋放處一些熱量，在散熱不良的情況下，煤粉溫度會(huì)自行升高著火，這種現(xiàn)象稱為煤粉的自燃性。制粉系統(tǒng)中的煤粉自燃或有其他火源，會(huì)使煤粉混合物被點(diǎn)著，并迅速傳播開來，形成大面積的著火燃燒，使壓力升高到0.2～0.3MPa并發(fā)出巨大的爆炸聲，這一現(xiàn)象稱為煤粉的爆炸性。煤粉爆炸將危及人身和設(shè)備的安全，并影響鍋爐的正常運(yùn)行。為此，制粉系統(tǒng)的防爆十分重要。（1）、揮發(fā)分高的煤粉易爆炸，揮發(fā)分低的煤粉不易爆炸。當(dāng)揮發(fā)分含量Vdaf＜10%時(shí)，一般沒有爆炸的危險(xiǎn)。但是，當(dāng)Vdaf＞20%時(shí)，因?yàn)槠浜苋菀鬃匀?，所以爆炸的可能性很大。?）、煤粉越干燥越容易爆炸；反之潮濕的煤粉爆炸的危險(xiǎn)性就很小。煤粉的水分與磨煤機(jī)出口氣粉混合物的溫度有關(guān)。對(duì)于不同煤種和制粉系統(tǒng)，只要控制適當(dāng)?shù)某隹跉夥刍旌衔餃囟龋涂梢苑乐姑悍圻^干而引起爆炸。（3）、煤粉越細(xì)越容易自燃和爆炸；反之，煤粉越粗，爆炸的危險(xiǎn)性就越小。所以，對(duì)于揮發(fā)分高的煤不應(yīng)磨得過細(xì)。（4）、煤粉的濃度是影響煤粉爆炸性的重要因素。實(shí)踐證明，煤粉濃度為1.2～2.0kg/（m3空氣）時(shí)，爆炸性最大，這是因?yàn)樵谠摑舛认?，火焰的傳播速度最快。大于或小于該濃度時(shí)，爆炸的可能性都將減小。在實(shí)際運(yùn)行中，一般很難避開這一危險(xiǎn)濃度。但是，氣粉混合物只有在遇到火源時(shí)才有可能發(fā)生爆炸，因此控制火源和煤粉自燃對(duì)于防止煤粉爆炸是極為重要的。（5）、氣粉混合物的流速對(duì)煤粉自燃和爆炸也有影響。流速過低，易造成煤粉沉積在某些死角上而引起自燃；流速過高又會(huì)引起靜電火花，也會(huì)導(dǎo)致煤粉爆炸。所以，流速一般控制在16～30m/s的范圍內(nèi)。基于上述分析，對(duì)于揮發(fā)分含量較高的易爆燃料，為了防止煤粉爆炸現(xiàn)象的發(fā)生，應(yīng)嚴(yán)格控制磨煤機(jī)出口氣粉混合物的溫度、將煤粉磨得粗些；為了防止煤粉的沉積，在制粉系統(tǒng)中應(yīng)避免傾斜角度小于45°的管段，且防止死角，嚴(yán)格控制氣粉混合物的流速；嚴(yán)格按規(guī)程對(duì)停爐后將煤粉倉中的煤粉用盡；加強(qiáng)原煤管理，防止易燃和易爆物混入煤中。三、煤粉的細(xì)度和均勻度1、煤粉的細(xì)度和經(jīng)濟(jì)細(xì)度（1）、煤粉的細(xì)度：煤粉的細(xì)度是指煤粉顆粒的尺寸和大小，它是衡量煤粉品質(zhì)的重要指標(biāo)。煤粉過粗，在爐膛內(nèi)不易燃燼，增加不完全燃燒熱損失；煤粉過細(xì)，又會(huì)使制粉系統(tǒng)電耗和金屬磨損消耗增加。所以煤粉的細(xì)度應(yīng)合適。煤粉的細(xì)度一般用一組標(biāo)準(zhǔn)篩來測(cè)定。將一定數(shù)量的煤粉試樣放在篩子上篩分，篩分后留在篩子上的煤粉質(zhì)量占篩分前煤粉質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)稱為煤粉的細(xì)度。留在篩子上的煤粉數(shù)量越多，表明煤粉越粗；留在篩子上的數(shù)量越少，則表明煤粉越細(xì)。（2）、煤粉的經(jīng)濟(jì)細(xì)度：從燃燒角度考慮，煤粉過粗將會(huì)使機(jī)械不完全熱損失q4增加，還將由于粗粉需適當(dāng)增大過量空氣系數(shù)而使排煙熱損失q2增加，因此希望煤粉磨得細(xì)些。從制粉角度考慮，煤粉過細(xì)，又將使制粉系統(tǒng)的電耗和金屬磨損消耗增加，為此又希望煤粉磨得粗些。因此在鍋爐運(yùn)行中，應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)妹悍奂?xì)度，使燃燒與制粉的總的損失為最小，這樣的煤粉細(xì)度稱為經(jīng)濟(jì)細(xì)度或最佳細(xì)度。影響煤粉經(jīng)濟(jì)細(xì)度的重要因素是煤的揮發(fā)分和煤粉顆粒分布的均勻性（簡(jiǎn)稱煤粉的均勻性）。高揮發(fā)分的煤容易燃燒，可以比低揮發(fā)分的煤磨得粗些；煤粉的均勻性好，則造成機(jī)械不完全燃燒損失的大煤粉顆粒就少些，此時(shí)可以磨得粗些。煤粉的均勻性主要取決于制粉設(shè)備（即磨煤機(jī)和粗粉分離器）的型式和運(yùn)行工況。2、煤粉的均勻性