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1、第四章 煤粉制备,2,煤粉的性质 煤的可磨性系数 磨煤设备及其特性 煤粉制备系统 煤粉制备系统的主要辅助设备 煤粉制备系统的选型,内 容 提 要,3,煤粉的流动性 气力输送 煤粉的自然和爆炸 影响因素：煤的挥发分 煤粉细度 煤粉浓度 温度 等,煤粉的水分,第一节 煤粉的性质 煤粉的一般性质,4,煤粉的细度Rx 用具有标准筛孔尺寸的筛子进行筛分测定。如筛孔边长为xm，煤粉过筛后，漏下去的煤粉质量为b，留在筛子上的煤粉质量为a，则煤粉细度可用筛子上的剩余率或通过率表示，即 Rx 越小，则煤粉越细 表4-1,煤粉经济细度 热损失 q4、制粉电耗 qdh、磨煤设备金属部件磨损 qms 之和为最小时的煤
2、粉细度,其中 n 是表示煤粉颗粒分布的均匀性系数,煤粉细度Rx,5,煤粉颗粒组成曲线 也称粒度分布特性 R200 R90， n（均匀性指数）为正值； 当R90一定时，n值越大，则R200越小，说明煤粉中过粗的煤粉较少； 当R200一定时，n值越大，则R90越大，说明煤粉中过细的煤粉较少。 n值越大，煤粉中过粗和过细的煤粉均较少，即煤粉粒度分布较均匀。 n取决于磨煤机和粗粉分离器的型式，一般取n = 0.81.2。,煤粉均匀性系数n,6,哈氏（哈德格罗夫 法）可磨性指数 HGI 图4-3 HGI86 为易磨煤,煤的可磨性系数表示煤磨成一定细度的煤粉的难易程度。煤在磨煤机中磨制成煤粉所消耗的能量与
3、新产生的表面积成正比。,与 HGI之间关系 煤的磨损指数 Ke 冲刷式磨损试验仪 图4-4,全苏热工研究所（BTH） 在风干状态下将质量相等的标准煤和试验煤由相同的粒度磨制成相同的细度时，消耗的能量之比（式410，4-11）,第二节 煤的可磨性系数,7,力 撞击 挤压 研磨 分类 低速磨煤机 1620转/分 筒式钢球磨煤机（球磨机） 中速磨煤机 50300转/分 中速平盘式磨煤机（中速平盘磨）、中速环球式磨煤机（E型磨）、 碗式磨煤机、MPS磨煤机（MPS磨） 高速磨煤机 5001500转/分 风扇磨煤机（风扇磨）、锤击式磨煤机（锤击磨）,第三节 磨煤设备及其特性,8,普通筒式钢球磨的圆筒通过
4、齿轮由电动机带动低速转动，燃料和干 燥剂（热空气）从一端进入圆筒，在圆筒内煤被干燥、打碎并研磨成 粉，随后被干燥剂从另一端带出。 图4-5 锰钢波浪形护甲 石棉层 筒体本身 毛毡层 外壳 装球装置,单进单出钢球磨（低速磨）,9,n 过小，筒内钢球与煤靠与筒壁的摩擦力带上去，形成一个斜面，然后沿斜面滑落,n 处于上述两者之间，钢球被带到一定高度，沿抛物线落下，钢球对筒底的煤发生强烈撞击作用，辅以研磨 磨煤作用最大时的转速称为最佳工作转速nzj =32/D 经验表明： nzj =（0.74-0.8）nlj,n 影响磨煤出力和电耗,钢球磨筒体最佳转速nzj,-2,-2,10,钢球充满系数 0.20.
5、3 钢球容积占筒体容积百分比 与磨煤机出力和消耗的功率的关系 最佳钢球充满系数,钢球直径 3040mm 5060mm 按比例搭配使用,护甲 摩擦系数 护甲结构 图4-7,11,Vtf 过小 筒内风速过小，出口端钢球能量没有被充分利用， 只能带出的少量的细煤粉，磨煤出力下降，单位磨煤电耗大,Vtf 过大 筒内风速过大，磨煤机出口煤粉过粗，粗粉分离 器回粉量增大，通风电耗增大,最佳通风量 磨煤和通风电耗之和最小时的通风量，4-23 的大小与煤的种类、煤粉细度、筒体容积及钢球充满系数等有关。,Vtf 直接影响燃料沿筒体长度的分布和磨煤出力,钢球磨最佳通风量,12,磨煤出力Bm 在电耗一定并保证所需的
6、煤粉细度的条件下，磨煤机在单位时间磨制的煤粉量。由磨煤机的结构尺寸、被研磨的燃料特性以及磨煤机的运行状况确定 4-24,干燥出力Bg 在单位时间内将煤由原有水分干燥到所要求的煤粉水分对应的煤粉量。由磨煤机的干燥条件确定 对高水分和较软的煤，BmBg，而对于干和硬的煤，则Bg Bm,磨煤机的运行出力（具有一定细度和干燥程度的煤粉流量Bm=Bg）可以通过调节进入磨煤机的干燥剂流量和温度来实现 球磨机消耗的电网功率（4-30）和磨煤的单位电耗,钢球磨出力,钢球磨特性：结构简单，对煤种适应性强，出力大，运行可靠；但初投资大，对锅炉负荷适应性差；单位电耗大，噪音大,13,双进双出筒式钢球磨圆筒两端的空心
7、轴内有一空心圆管，圆管外装有螺旋输送装置。两端的空心轴既是热风和原煤的进口，又是煤粉气流混合物的出口。从而形成两个相互对称又彼此独立的磨煤回路的两个回路，同时使用时磨煤机出力最大；也可以单独使用一个，这时可使磨煤出力降至50以下 图4-9 轴颈内带热风空心管 轴颈内无热风空心管,双进双出钢球磨（低速磨）,14,双进双出钢球磨的特点,双进双出钢球磨可扩大钢球磨的负荷调节范围 双进双出钢球磨煤机响应锅炉负荷变化的时间非常短，有利于低挥发分煤的稳燃 其出力不是靠调整给煤机来控制，而是靠调整一次风量控制。加大一次风阀门的开度，风量及带出的煤粉流量同时增加，因此，在任何负荷下，煤粉浓度变化不大，且煤粉细
8、度降低 双进双出钢球磨煤机设有微动装置 磨煤机在停机或维修操作时以额定转速的1100转速旋转，可使筒内存煤及时散热防止自燃。故短时间停机时不必将筒内的剩煤排空 双进双出钢球磨煤机应用检测制粉噪声或进出口差压的方法来控制筒内的存煤量 双进双出钢球磨煤机保持了钢球磨煤种适应性广等所有优点，同时大大缩小了体积，降低了磨煤机的能耗，增强了适应锅炉负荷变化的能力,15,原煤经落煤管进入两组相对运动的碾磨件 之间，在压紧力的作用下被挤压、研磨成 粉，被甩至四周风环处。,中速磨主要辊-盘式、辊-碗式RP型、辊-环式MPS型、球-环式E型,热风经风环进入磨煤机，对煤粉进行干燥 并将煤粉带入粗粉分离器进行分离，
9、不合格的 煤粉返回磨煤机重磨，细粉则送出磨外。,中速磨布置紧凑，投资省，单位电耗小， 适宜变负荷运行；但结构复杂,不宜磨水分太 大及太硬的煤种,中速磨,影响因素 转速、通风量、风环气流速度、碾磨压力、燃料性质,16,高速磨由叶轮、带护甲的蜗壳和粗粉分离器组成，装有冲击板的叶轮由电 动机带动高速旋转。原煤和干燥剂一起被吸入磨煤机内，煤被转动的冲击板 打碎，甩到护甲上再次被撞击成煤粉，在风机压头的作用下由干燥剂携带经 粗粉分离器带出。 高速磨结构简单，金属耗量小，负荷适应能力强，特别适宜磨水分高的煤 种；但部件磨损大，不宜磨制较硬的煤种,高速磨（风扇磨）,17,排粉风机装在磨煤机出 口，整个系统在
10、负压下 运行 煤粉不会向外泄漏，对 环境污染小 漏风大，排粉风机磨损 严重，效率低，电耗 大，系统可靠性差。,4-磨煤机；6-次风箱；10-送风机； 12-空预器；15-排粉风机,中速磨直吹式制粉系统有正压和负压系统；正压系统又有热一次风和冷一次风系统,第四节 煤粉制备系统 中速磨直吹式负压系统,18,正压系统：一次风机布置在磨煤机之前，系统处于正压状态下工作 无漏风；叶片磨损小 煤粉易外泄，系统需设专门的密封风机 热一次风系统：配置二分仓回转式空预器。一次风机布置在空预器与磨煤机之间，输送的是热空气 空气温度高，比容大，风机体积大，电耗高，易发生高温侵蚀，运行效率及可靠性低,4-磨煤机；6-
11、次风箱；10-送风机； 11-热一次风机；12-空预器； 19-密封风机,中速磨直吹式正压热一次风系统,19,冷一次风系统：配置三分仓回转式空预器。一、二次风各自由单独风机输送，风机处于空预器之前，输送的是干净的冷空气 空气温度低，比容小，风机体积小，电耗低，效率高；高压头冷一次风机可兼作密封风机，简化系统；热风温度不受一次风机的限制，可满足磨制较高水分煤种的要求。,4-磨煤机；6-次风箱；10- 一次风机； 10-二次风机；12-空预器,中速磨直吹式正压冷一次风系统,20,中速磨直吹式制粉系统问题 磨煤机故障影响锅炉 距离短，无调节煤粉流量的手段 变负荷滞后 煤种适应性差 低负荷问题 高速磨
12、直吹式制粉系统 图4-18 风扇磨煤机：单介质、二介质、三介质 双进双出磨直吹式制粉系统 图4-19 煤种适用性广 备用容量小 响应负荷变化性能好 复合调节范围大 煤粉细度稳定 较低风煤比,21,（a）热风干燥； （b）热风-炉烟干燥 l-原煤仓；3-给煤机；4-下行干燥管；5-磨煤机；6-煤粉分离器； 7-燃烧器；8-二次风箱；9-空预器；10-送风机；12-抽烟口； 13-混合器,磨制烟煤和水分不高的褐煤 采用热风作为干燥剂 磨制高水分的褐煤 采用热风掺炉烟作为干燥剂,高速磨直吹式系统,22,钢球磨中储式制粉系统有热风送粉和乏气送粉两种,空气经送风机空预器一次风机一次风箱混合器（热气与煤粉
13、）一次风喷口 乏气经细粉分离器排粉机乏气风箱三次风喷口 适用无烟煤、贫煤及劣质煤,1-原煤仓；4-给煤机； 7-钢球磨；8-粗粉分离器； 9-排粉机；10-一次风箱； 12-燃烧器；14-空预器； 15-送风机；17-细粉分离器； 21-煤粉仓；22-给粉机； 23-混合器；24-乏气风箱； 25-三次风喷口；28-一次风机； 31-再循环管,钢球磨中储式热风送粉系统,23,1-原煤仓；4-给煤机； 7-钢球磨；8-粗粉分离器； 9-排粉机；10-一次风箱； 12-燃烧器；14-空预器； 15-送风机；17-细粉分离器； 21-煤粉仓；22-给粉机； 23-混合器；28-一次风机； 31-再循
14、环管,乏气经细粉分离器排粉机一次风箱混合器（乏气与煤粉）一次风喷口 适用于烟煤等挥发分含量高的煤种,钢球磨中储式乏气送粉系统,24,直吹式系统 系统简单、设备部件少，管路短、阻力小，初投资和系统的建筑尺寸小，输粉电耗较小；但磨煤机的工作直接影响锅炉的运行，锅炉机组的可靠性相对低些,储仓式系统 设有煤粉仓，磨煤机可一直维持在经济工况下运行，磨煤机的工作对锅炉影响较小，系统的可靠性高；但系统复杂、设备部件多，初投资及运行费用高,锅炉负荷变动时 储仓式系统 调节给粉机转数改变煤粉量，既方便又灵敏； 直吹式系统 从改变给煤量开始，经过整个系统才能改变煤粉量，惰性较大,两种制粉系统的比较,25,给煤机
15、圆盘式给煤机 图4-21 电磁振动式给煤机 图4-22 刮板式给煤机 图4-23 电子重力式皮带给煤机 图4-24,粗粉分离器 离心式粗粉分离器 图4-25 回转式粗粉分离器 图4-26,第五节 煤粉制备系统的主要辅助设备,细粉分离器（旋风分离器） 图4-27,给粉机 叶轮式给粉机 图4-28,锁气器 翻板式 草帽式 图4-29,26,磨煤机和制粉系统的选择 主要依据煤的特性 挥发份、水分、可磨性系数 细度 表4-6,磨煤机的台数、出力及型号的选定 中速磨煤机直吹式系统 风扇磨直吹式系统 双进双出球磨机直吹式制粉系统 中间储仓式制粉系统,第六节 煤粉制备系统的选型,27,制粉系统热平衡计算 Qgz+Qj+Qlf+Qr=Qzf+Q2+Qjr+Q5 Qgz 干燥剂物理热 Qj 碾磨过程机械能转化而来的热量 Qlf 漏风带入 Qr 燃料带入 Qzf 蒸发水分消耗的热量 Q2 乏气带出的热量 Qjr 加热燃料消耗的热量 Q5 散热损失,制粉系统风量协调与干燥剂的计算 直吹式系统 中间储仓式制粉系统,
