《锅炉河南农业大学》PPT课件.ppt

2020/5/12,PrinciplesofBoiler,Page1,第四章煤粉制备系统及设备,1煤粉的性质2磨煤设备及其特性3煤粉制备系统4煤粉制备系统的主要辅助设备,2020/5/12,PrinciplesofBoiler,Page2,1、煤粉的一般性质2、煤粉细度Rx3、煤粉均匀性系数n4、煤的可磨性系数,1煤粉的性质,2020/5/12,PrinciplesofBoiler,Page3,煤粉的一般性质,形状不规则:dBm,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,2020/5/12,PrinciplesofBoiler,Page18,1.7钢球磨特性,磨煤的单位电耗Em取决于磨煤出力Bm和消耗的电网功率Ndw,筒体和钢球的质量比其中的燃料大许多倍，Ndw主要消耗在转动筒体和升举钢球上，与磨煤出力Bm几乎无关Em随出力Bm的降低而增高，在低负荷下运行不经济,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。,2020/5/12,PrinciplesofBoiler,Page19,钢球磨煤机特点,适合磨制无烟煤；可磨制冲刷磨损指数Ke3.5的煤；对杂质不敏感（铁块、木屑和硬石块）；能磨制高水分煤；能在运行中补充钢球，延长检修周期；结构简单，故障少；设备庞大笨重、金属耗量大；初投资及运行电耗、金属磨损较高；运行噪音大；磨制煤粉不够均匀；低负荷下运行不经济,2020/5/12,PrinciplesofBoiler,Page20,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靠调整一次风量控制。在低负荷下，煤粉浓度变化不大，且煤粉细度降低。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或煤位传感器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。,2020/5/12,PrinciplesofBoiler,Page21,中速磨煤机,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。,中速磨分为：盘式中速磨（辊-盘式）、碗式中速磨(辊-碗式RP、HP型)、环式中速磨(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，不合格的煤粉返回磨煤机重磨，细粉则送出磨外。,布置紧凑，投资省，单耗小，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。,2020/5/12,PrinciplesofBoiler,Page22,中速磨煤机,2020/5/12,PrinciplesofBoiler,Page23,中速磨煤机,2020/5/12,PrinciplesofBoiler,Page24,影响中速磨煤机工作的因素,1、转速：保证能耗小、最佳磨煤效果、碾磨部件适当长寿命2、通风量：影响磨煤出力和煤粉细度（风煤比，E型1.82.2,RP1.5）3、风环气流速度：保证一定细度下的磨煤出力，并尽量减少排出石子煤数量4、碾磨压力：压力大加速部件磨损；压力小出力降低、煤粉变粗5、燃料性质：水分大，煤饼；水分小易滑动，最终导致出力降低,2020/5/12,PrinciplesofBoiler,Page25,中速磨煤机的特点（煤种适宜条件下优先采用）,结构紧凑、占地面积小、重量轻、投资省、运行噪声小；电耗及金属磨耗低；磨制出的煤粉均匀指数高；特别适宜变负荷运行；结构复杂；严格定期检修、维护；排放石子煤中会夹带少量合格煤粉，需另行处理,2020/5/12,PrinciplesofBoiler,Page26,中速磨煤机的磨煤出力及功率计算,平盘磨煤机（辊-盘式）RP磨煤机（碗式）MPS磨煤机（辊-环）E型磨煤机（球-环）,2020/5/12,PrinciplesofBoiler,Page27,高速磨煤机(风扇磨),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。,2020/5/12,PrinciplesofBoiler,Page28,高速磨煤机风扇磨,2020/5/12,PrinciplesofBoiler,Page29,1、制粉系统及分类2、钢球磨中储式热风送粉系统3、钢球磨中储式乏气送粉系统4、钢球磨中储式系统再循环管5、中速磨直吹式负压系统6、中速磨直吹式正压热一次风系统7、中速磨直吹式正压冷一次风系统8、高速磨直吹式系统,3煤粉制备系统,2020/5/12,PrinciplesofBoiler,Page30,制粉系统及分类,制粉系统：磨煤有关设备、煤粉分离与输送设备、管道连接起来分类：中间储仓式：将磨好的煤粉先储存在煤粉仓中，再按锅炉运行负荷的需要，从煤粉仓中经给粉机送入炉膛燃烧直吹式：磨煤机中磨好的煤粉直接吹送到炉膛燃烧,2020/5/12,PrinciplesofBoiler,Page31,钢球磨中储式制粉系统有热风送粉和乏气送粉两种,钢球磨中储式热风送粉系统,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）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,2020/5/12,PrinciplesofBoiler,Page32,钢球磨中储式乏气送粉系统,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,2020/5/12,PrinciplesofBoiler,Page33,钢球磨中储式系统再循环管,再循环管将部分磨煤乏气从排粉风机后返回到磨煤机，然后再回到排粉风机进行循环。再循环风温度低，既可以调节磨煤机入口干燥剂的温度，又能增加磨煤的通风量，并能兼顾燃烧所需一次风的要求，从而协调磨煤、干燥和燃烧三方面所需的风量。,燃用挥发分高而水分不大的烟煤要求磨煤通风量大，但干燥风量小或干燥剂温度低，出现磨煤、干燥和燃烧所需风量的矛盾。运用再循环风，可降低磨煤机入口干燥剂的温度，增加磨煤通风量，又能兼顾燃烧所需一次风的需要。,2020/5/12,PrinciplesofBoiler,Page34,锅炉制粉系统流程,2020/5/12,PrinciplesofBoiler,Page35,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,2020/5/12,PrinciplesofBoiler,Page36,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，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-次风箱；10-送风机；11-热一次风机；12-空预器；19-密封风机,2020/5/12,PrinciplesofBoiler,Page37,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；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,2020/5/12,PrinciplesofBoiler,Page38,高速磨直吹式系统,（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；,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,2020/5/12,PrinciplesofBoiler,Page39,给煤机粗粉分离器细粉分离器给粉机锁气器,4煤粉制备系统的主要辅助设备,2020/5/12,PrinciplesofBoiler,Page40,给煤机,圆盘式给煤机改变调节套筒、调节刮板位置或改变圆盘的转速等都可以调节给煤量结构简单、紧凑，但是供给湿煤时易堵。电磁振动式给煤机主要由电磁振动器和给煤槽组成调节振幅调节给煤量无转动部件、无机械摩擦、结构简单、造价低、占地面积小，安全可靠要求电源电压稳定、原煤粒度均匀，水分适中，否则易堵或原煤自流刮板式给煤机满足较长距离的供煤要求，系统布置灵活，占地面积大，煤块过大或有杂物时易卡电子重力式皮带给煤机皮带转速测量、高精度称重、良好的过载保护、完善的检测装置，300MW、600MW机组广泛应用,2020/5/12,PrinciplesofBoiler,Page41,粗粉分离器,作用：分离，不合格煤返回磨煤机重磨，合格煤供给锅炉燃烧；调节煤粉细度原理：重力、惯性、离心分类：离心式（径向型，轴向型）回转式,2020/5/12,PrinciplesofBoiler,Page42,细粉分离器（旋风分离器）,作用：把煤粉从粗粉分离器送出的气粉混合物中分离出来煤粉仓原理：旋转运动产生的惯性离心力,2020/5/12,PrinciplesofBoiler,Page43,给粉机,根据锅炉负荷的需要，把煤粉仓中的煤粉及时均匀的送入一次风管中叶轮式给粉机：给粉均匀，调节方便，不易发生煤粉自流，防止一次风冲入煤粉仓。主要问题：结构复杂、电耗较大，当煤粉中含有杂物时容易造成堵塞。故需要设置筛网，以分离杂物。,2020/5/12,PrinciplesofBoiler,Page44,锁气器,作用：只允许煤粉通过，不允许气流通过。原理：杠杆原理分类：翻板式或草帽式,2020/5/12,PrinciplesofBoiler,Page45,煤粉制备系统的选型,磨煤机和制粉系统的选择磨煤机台数、出力及型号的选定制粉系统热平衡计算制粉系统风量协调与干燥剂的计算,2020/5/12,PrinciplesofBoiler,Page46,磨煤机和制粉系统的选择,磨煤机选择的依据：煤的挥发份、水分、可磨性系数、煤粉的细度磨煤机台数、出力及型号的选定,中速磨直吹系统,风扇磨直吹系统,中间储仓式系统,2020/5/12,PrinciplesofBoiler,Page47,制粉系统热平衡计算,目的：保持系统安全经济运行条件下，确定干燥剂的温度和剂量。计算系统边界：进口：原煤管（燃料），磨煤机进口与原煤混合前（干燥剂）；出口：排粉机入口（负压系统），粗粉分离器出口（正压系统）模型：输入制粉系统热量输出系统的热量（计算以每kg原煤为基础）,2020/5/12,PrinciplesofBoiler,Page48,制粉系统热平衡计算（输入热量）,干燥剂的物理显热Qgz碾磨过程由机械能转化而来的热量Qj制粉系统漏风带入的热量Qlf燃料带入的热量Qr,2020/5/12,PrinciplesofBoiler,Page49,制粉系统热平衡计算（输出热量）,蒸发水分消耗的热量Qzf乏气带出系统的热量Q2加热燃料消耗的热量Qjz制粉系统散热损失Q5热平衡：Qgz+Qj+Qlf+QrQzf+Q2+Qjz+Q5g1干燥每kg原煤所需干燥剂量（kg/kg）T1制粉系统进口