制粉系统.pptx

燃煤锅炉制粉系统概述,制粉系统简介-作用和分类直吹式制粉系统中间储仓式制粉系统制粉系统主要设备-分离器、磨煤机制粉系统的选用原则制粉系统相关计算,一、制粉系统简介系统组成：原煤输送系统将破碎后的原煤送入原煤仓给煤机磨煤机煤粉分离器合格的煤粉（煤粉仓）给粉机由气流（如热空气）送入炉内燃烧。作用：锅炉的制粉系统是燃煤发电厂的重要组成部分。其作用是根据锅炉燃烧的要求，磨制出合格的煤粉用于燃烧，以保证锅炉安全、稳定、经济运行。,制粉系统分类,直吹式制粉系统：双进双出钢球磨直吹式制粉系统，中速磨正压直吹式热一次风机制粉系统中速磨正压直吹式冷一次风机制粉系统风扇磨直吹式三介质干燥制粉系统中间储仓式制粉系统：低速球磨中间储仓式制粉系统包括热风送粉和干燥剂送份（乏气送粉）,制粉系统主要设备,制粉系统的任务及相应设备：制粉及干燥磨煤机、下行干燥管；输煤及输粉给煤机、排粉风机、一次风机、给粉机、原煤仓及煤粉仓；煤粉分离粗粉分离器及细粉分离器。,二、煤粉分离器,作用：保证磨制煤粉的细度（粗粉分离器）或较彻底地分离干燥介质与煤粉（细粉分离器）。原理：利用离心力及重力（沉降）、惯性力、撞击等的共同作用将较粗煤粉颗粒分离出来。类型：离心式分离器：径向叶片式；轴向叶片式。旋转式分离器煤粉细度的调节主要通过分离器的调节来实现。,粗粉分离器作用：分离较粗的煤粉，调节煤粉细度。原理：利用离心力、惯性力和重力进行分离。离心式粗粉分离器结构如图1所示。,图1离心式粗粉分离器（a）普通型（b）改进型,粗粉分离器上部装有导向叶片，改变导向叶片倾角可以调节煤粉细度。从分离器出来的一次风粉混合物经煤粉分配器后进入一次风管道，经燃烧器被送入炉内燃烧。停机时应用清洗风吹扫一次风管道和燃烧器。调节磨煤机通风量：增大通风量，分离器出口的煤粉变粗；反之，煤粉变细。,三、磨煤机,作用：磨煤机是制粉系统的主要设备，依靠撞击、挤压和研磨等作用磨制煤粉。分类：按转速可分为：（1）低速磨煤机通常指筒式钢球磨煤机（简称球磨机），其转速一般为1525转/分。其筒体的圆周速度为2.53m/s。,（2）中速磨煤机包括中速碗式磨及mps轮式磨等，其转速为50300转/分。如中速平盘磨,中速e型磨。其磨盘的圆周速度为34m/s;（3）高速磨煤机包括风扇式磨煤机和锤击式磨煤机，其转速为5001500转/分。如锤击磨煤机，风扇磨煤机。其击锤或冲击板的圆周速度为5080m/s。,各种型式磨煤机比较,筒体直径24m，长310m，内装直径为2560mm的钢球。,（一）单进单出钢球磨煤机,1、结构,14,筒式钢球磨煤机,图2单进单出磨煤机（a)纵剖面图；（b）横剖面图,（二）双进双出球磨机-整体式,图4双进双出球磨机-整体式,（二）双进双出球磨机-分体式,图5双进双出球磨机-分体式,优点：与单进单出球磨机相比，它大大缩小了体积、减小了占地面积；系统布置灵活，既可配直吹式，又可配中间储仓式；缺点：初投资大，系统、结构复杂，自动化水平要求高。,双进双出球磨机的特点,配双进双出球磨机的制粉系统,图6双进双出球磨机直吹系统,筒体由电动机通过减速器拖动旋转。当筒体转动时，钢球被护甲带到一定高度，然后下落将煤击碎。所以，球磨机主要是以撞击作用磨制煤粉的，同时煤还受钢球之间、钢球与护甲之间的挤压、研磨作用。干燥与磨煤是同时进行的，磨好的煤粉由干燥气流从筒体内带出。,2、筒式钢球磨煤机工作过程,（1）临界转速ncr与工作转速n：影响磨煤出力和电耗,3、影响球磨机工作的主要因素,图3筒体不同转速时钢球的运动状况（a)nncr；(b)n略小于ncr；(c)nncr,（2）钢球充满系数与钢球直径d：影响出力、能耗和煤粉粒度,钢球充满系数是指钢球容积占筒体容积的份额。一般为筒体容积的1/3。,钢球直径应根据磨煤电耗和金属损耗的总费用为最小的原则来选择。一般采用直径为3060mm的不同钢球。,球磨机运行中，由于磨损，钢球直径变小，为维持一定载球量和磨煤出力，应定期补加钢球，球径磨损到25mm以下，应过筛更换。,3、影响球磨机工作的主要因素,（3）通风量直接影响燃料沿筒体长度的分布和磨煤出力,3、影响球磨机工作的主要因素,通风量vtf与单位电耗e及磨煤出力bm的关系,（4）载煤量,运行中的载煤量可通过磨煤机进出口压差和磨煤机电流大小来控制。,（5）护甲完善程度,形状完善的护甲，可增大钢球与护甲的摩擦系数，有利于提升钢球和煤、提高磨煤出力。磨损严重的护甲，钢球与护甲间有较大的相对滑动，将有较多的能量消耗在钢球与护甲的摩擦上，磨煤出力明显下降。当护甲磨损超过其厚度的60%70%时应更换。,3、影响球磨机工作的主要因素,3、影响球磨机工作的主要因素,（6）煤的性质煤的挥发分含量煤的可磨性指数易磨性原煤中水分原煤粒度下料均匀与否,优点：1、适应煤种广-几乎所有煤种；2、对混入煤中的铁块、木屑和硬石块不敏感；3、能在运行中补充钢球，延长了检修周期；4、能长期维持一定出力和煤粉细度而可靠的工作；5、结构简单、坚固，操作可靠，维护管理方便，能长期连续运转。,4、球磨机的特点,缺点：1、设备笨重，金属耗量大，初投资及运行电耗、金属磨耗都较大；2、运行噪声大；3、磨制的煤粉不够均匀；4、特别不适宜调节，低负荷运行不经济；5、能耗大，且能源利用率低，仅2%。,4、球磨机的特点,（二）中速磨煤机,种类：辊盘式中速磨，又称平盘磨（lm型）；辊碗式中速磨，又称碗式磨(rp磨、hp磨)；球环式中速磨，又称球环磨（e型磨）；辊轮式中速磨，轮式磨煤机（zgm型或mps型）；结构：中速磨沿高度方向可分为四部分：传动装置、碾磨部件、干燥分离空间及分离器和煤粉分配装置。现以中速碗式磨为例说明中速磨的结构和工作原理。,图7型磨煤机碗式磨煤机,磨盘为浅碗形,工作原理：原煤由落煤管进入两个碾磨部件的表面之间，在压紧力的作用下受到挤压和碾磨而被粉碎成煤粉；由于碾磨部件的旋转，磨成的煤粉被抛至风环（装有均流导向叶片的环形热风通道），热风以一定速度通过风环进入干燥空间，对煤粉进行干燥；热风将干燥后的煤粉带入碾磨区上部的粗粉分离器中进行分离，合格的煤粉经煤粉分配器由干燥剂带出去。,图8中速平盘磨-lm型,减速器,磨盘,磨辊,加压弹簧,下煤管,分离器,风环,气粉混合物出口管,hp磨,图9碗式中速磨煤机（hp磨）磨盘为锥形,图10球环式磨煤机-e型磨,33,图11轮式中速磨煤机-mps磨或zgm磨,转速：以磨煤效果好、电耗低、碾磨件的磨损量小及寿命长为原则。通风量：影响煤粉细度、磨煤出力和石子煤的排出量。风环气流速度：影响煤粉细度、磨煤出力和石子煤排出量；碾磨压力：过低则出力下降、煤粉变粗；过大则碾磨件的磨损加剧。燃料特性：水份、灰分、可磨性、冲刷磨损系数各种中速磨煤机均有一定煤种（煤质）适用范围中速磨适宜磨制含水量适中的烟煤、劣质烟煤和贫煤。,2、影响中速磨煤机工作的主要因素,优点：1、结构紧凑，体积小，重量轻，占地少，金属耗量小，投资低；2、启动迅速，调节灵活；3、磨煤电耗低；4、金属磨损量小。,3、中速磨煤机的特点,缺点：1、对三块（石块、木块和铁块）敏感，易引起振动和部件损坏；2、结构复杂，运行和检修的技术水平要求高；3、不易磨制ke（冲刷磨损指数）高的煤种；4、碾磨部件易磨损，不适宜磨硬煤和灰分大的煤；由于热风温度不宜太高，也不宜磨水分大的煤。,3、中速磨煤机的特点,（三）高速磨煤机,风扇式磨煤机是最常用的一种高速磨煤机。其结构如图12所示。,图12风扇式磨煤机,包括风扇式磨煤机和锤击式磨煤机；其转速为5001500转/分。如锤击磨煤机,风扇磨煤机,其击锤或冲击板的圆周速度为5080m/s.主要通过撞击作用磨制煤粉。,1、构造与工作原理,构造：风扇磨的构造类同风机，带有810个叶片的叶轮以5001500r/min高速旋转。工作原理：风扇磨运行时，原煤随干燥剂进入磨煤机后，被冲击板和叶轮框架击碎，煤粒又被溅到机壳的护甲上进一步击碎，合格的煤粉经分离器被干燥剂带出，过粗的煤粉又落回风扇磨中重新磨碎。整个煤的破碎方式以撞击为主。,2、优缺点,优点：1、结构简单、制造方便，占地面积及金属耗量少，初投资低。2、制粉系统简单，设备升负荷快。3、风扇磨集干燥、破碎、输送三种功能于一身，可少用一台风机。本身即为排粉机。4、通风和干燥十分强烈，干燥剂具有良好的防爆作用。,2、优缺点,缺点：1、冲击板磨损大，寿命短。大型s型风扇磨的冲击板寿命只有1200h左右。2、连续运行时间短；3、维护检修费用高；4、风扇磨磨煤系统存在较严重漏风问题。,四、直吹式制粉系统,1、分类：根据排粉风机的位置不同分为：负压系统制粉系统、正压系统制粉系统根据一次风机的位置不同分为：热一次风机系统，冷一次风机系统；根据干燥剂的种类不同：热风系统，烟气-炉烟系统等,我国常见的直吹式制粉系统,双进双出钢球磨煤机直吹式制粉系统，中速磨煤机正压直吹式热一次风机制粉系统中速磨煤机正压直吹式冷一次风机制粉系统风扇磨煤机直吹式三介质干燥制粉系统风扇磨煤机直吹式二介质干燥制粉系统带煤粉浓缩的直吹式制粉系统,中速磨直吹式负压系统,排粉风机装在磨煤机出口，整个系统在负压下运行；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。,中速磨直吹式正压热一次风系统,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,中速磨直吹式正压冷一次风系统,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。,高速磨直吹式系统,（a）热风干燥；（b）热风-炉烟干燥,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,风扇磨直吹式制粉系统磨制烟煤、贫煤时，采用热风干燥，如图（a）；磨制褐煤时，采用炉烟和热风干燥，如图（b）。,系统（b）为何要加炉烟？,直吹式制粉系统的运行特点,1）制粉量随锅炉负荷变化而变化；2）锅炉燃烧调整与制粉系统调整紧密相关；3）磨煤机调整和维护工作较多；4）可以均匀给煤并保持合理的风煤比；5）多台磨煤机同时运行时，应保持各台磨煤机负荷基平衡。,优缺点（与中储式制粉系统比较）,优点：a、系统简单，设备少，管道短，布置紧凑，投资省；b、煤粉没有中间停留，气粉温度也不太高，安全性较高；c、制粉系统磨煤电耗较低。,优缺点（与中储式制粉系统比较）,缺点：a、磨煤机运行出力需随锅炉负荷变化而变，因此，不能经常处于经济出力下运行；b、磨煤机故障将直接影响锅炉工作（对小容量锅炉来说）；c、利用乏气作一次风时，湿度低又含有水蒸气对着火不利；d、锅炉负荷变化时，给煤量的调节是通过给煤机实现的，经整个系统才能达到改变煤粉量的目的，调节惰性较大。,五、中间储仓式制粉系统,解释：磨煤机磨出的煤粉先储存于煤粉仓中，锅炉燃烧用的煤粉通过给粉机由煤粉仓中取用，这种制粉系统称为中间储仓式制粉系统。,特点：磨煤机运行只与煤粉仓的粉位有关，可始终保持经济出力运行；系统增加了存储煤粉的煤粉仓及相应的设备，即细粉分离器、螺旋输粉机、换向阀、吸潮管、锁气器等；燃烧所需要的煤粉量由送粉机提供和控制；经细粉分离器分离后的干燥剂称为“乏气”，乏气含有少量的煤粉（10%15%）、较多的水分，并且温度较低；为了保护环境，乏气不允许排入大气，在储仓式制粉系统中有两种处理方法，即用来输送煤粉，称为干燥剂送粉，见图13，或直接送入炉膛燃烧，称为“三次风”，见图14；经排粉风机升压后的乏气一部分送入磨煤机作为“再循环风”，用来协调通风量和磨煤出力。,低速球磨机的储仓式制粉系统图13干燥剂送粉,图14低速球磨机的储仓式制粉系统热风送粉,储仓式制粉系统优缺点,优点：（1）由于可储存煤粉，或通过螺旋输粉机利用邻仓煤粉，调节灵敏方便，提高了锅炉运行燃料供应的可靠性。（2）磨煤机运行出力不受锅炉负荷制约，磨煤机可经常处于经济工况下运行。（3）通过排粉机的乏气中，只含有少量细煤粉，故它的磨损较负压直吹系统轻。（4）通过给粉机调节燃煤量，时滞小，改善了锅炉燃烧调节的性能。,储仓式制粉系统优缺点,缺点：（1）系统复杂，设备多，管道长，初投资高。（2）磨煤电耗较高。（3）煤粉中间储存，有发生爆炸的危险性。（4）系统多为负压，漏风大，影响锅炉运行经济性；（5）煤粉易于沉积，自燃、爆炸和漏风也较严重。,六、直吹式与储仓式制粉系统的比较,直吹式制粉系统系统简单，布置紧凑；钢耗少，占地小，初投资少；输粉管道短，运行电耗小。制粉系统故障直接影响锅炉运行；锅炉负荷变化大时影响制粉系统运行的经济性；对锅炉负荷的响应慢。,储仓式制粉系统系统复杂；钢耗大，占地大，初投资多；输粉管道长，运行电耗大。磨煤机负荷不受锅炉影响；煤种适应性广，可采用热风送粉，保证低挥发分煤的燃烧；对锅炉负荷的响应快。,59,两种制粉系统比较,选择制粉系统的顺序：煤种磨煤机型式及负荷制粉系统当燃用无烟煤、贫煤时，选低速筒式钢球磨热风送粉的储仓式制粉