第四章 煤粉制备

1、第四章 煤粉制备 n煤粉炉燃烧必不可少的辅助系统。煤粉燃烧带来了煤 燃烧的一场革命。 n煤粉制备的目的： 连续得到满足细度和水分要求的煤粉； n煤粉制备的手段： 热空气干燥原煤，磨煤机磨制煤粉，FIGURES 本周五实验室看模型 教五一楼 第四章第四章 煤粉制备煤粉制备 n第一节煤粉的特性第一节煤粉的特性 n第二节 磨煤机设备磨煤机设备 n第三节制粉系统制粉系统 n第四节磨煤机出力磨煤机出力 n第五节 制粉系统的运行制粉系统的运行 第一节煤粉的特性 一、煤粉的一般物理特性 1尺寸小：1m300m，20m60m最多， 2表面积大：3001600m2/kg 3堆积比重小，新鲜煤粉：0.450.6t

2、/m3，旧煤粉： 0.80.9t/m3 4自然倾角小，自流性，流动性好，易沉积，吸附空气形 成云雾状气粉混合物，象水的流动，管道输送；易泄露， 制粉系统要求严密，安全性差 5具有自燃性和爆炸性。 二、制粉系统设计所要求的煤粉特性 1煤的可磨性磨煤机选型的依据之一 定义两种可磨性指数 哈氏可磨性指数 可磨性指数KVT1 二者换算 nKVT1=0.0149HGI+0.32 煤的可磨性分级（GB/T75621998） 序号哈氏可磨性指数 HGI可磨性 14060 难磨 26080 中等难磨 3 80易磨 二、制粉系统设计所要求的煤粉特性CONT 2煤的磨损性磨煤机选型的依据之一煤的磨损性 能以冲刷磨

3、损指数Ke表示 煤的冲刷磨损指数磨损性 Ke5.0极强 n3煤的燃烧特性 n根据挥发分、灰分、水分含量等级并结合发热量判定。 n4煤粉的自燃和爆炸特性 n与煤的易燃性、灰分水分、煤粉细度、气粉化混合物 的温度和浓度、含氧量等因素有关。 n5煤和煤粉的水分 n煤粉水分与磨煤设备的终端温度及原煤水分有关。 n煤粉水分一般范围为 nMPC=（0.51.0）Mad 6煤粉细度 （1）定义与测定方法 n颗粒最重要的物理参数是粒径，粉体的平均粒径由筛分分 析得到。 n采用筛分法测量（ TYLER标准筛。），煤粉细度用Rx表示， 表示筛孔尺寸为X（m）的某筛上筛后剩余量的百分比%。 na剩余量；b通过量 n

4、RX越小，煤粉越细。 %100 ba a Rx 2）燃煤火电厂煤粉细度的表示方法 采用筛号来表示：每平方厘米上（每平方英寸上）的孔眼数目， 譬如，30号筛或70号筛等； RX：R90，R200 等。 nR9070号筛；R20030号筛。 脆性材料破碎后均符合统一的指数方程： nx筛孔内边长； nb反映煤粉细度的参数； nn反映煤粉均匀性的参数。 n不同粒径下的煤粉细度换算式为 n bx x eR 100 n x x x x R R )( 1 2 1 2 ) 100 (100 3）脆性材料的破碎公式 3）经济细度 n磨制煤粉的电耗和燃烧不完全损失之和最小时的煤 粉细度。 n影响因素： A）煤种

5、B）磨煤机和分离器的形式 C）燃烧方式等 第二节 磨煤机设备 一、磨煤机的工作原理一、磨煤机的工作原理干燥、磨制干燥、磨制 n使脆性材料发生破碎的方式不同，其能量消耗的数量不同： n压碎，击碎，研碎 n56 1012 12 kW/t 二、磨煤机的类型二、磨煤机的类型 1根据转速分类 1）低速磨煤机：1525rpm；钢球磨煤机，常用 2）中速磨煤机：50300rpm；常用 3）高速磨煤机：7501500rpm 2常见磨煤机的几种类型 1）钢球磨煤机。属于低速磨煤机，如MTZ（DTM）等； 2）双进双出钢球磨煤机。属于低速磨煤机，如，BBD，D等； 3）碗式磨煤机。属于中速磨煤机，如，RP、HP等

6、； 4）轮式磨煤机。属于中速磨煤机，如MPS等； 5）球环磨煤机。属于中速磨煤机，如E等； 6）平盘磨煤机。属于中速磨煤机，如LM等； 7）风扇磨煤机。属于高速磨煤机，如S、NF等； 1钢球磨煤机 可磨制任何煤，运行可靠，结构简单。庞大，金属耗量大，投 资大，耗电高，噪音大，电耗是中速磨的两倍，非满载下 工作极不经济。 2中速磨的特点 n结构紧凑，占地小，金属耗量小，投资少，耗电省，噪音 较小，调节灵敏，压碎为主，研碎为辅，通风干燥能力不 强，不能磨较硬的煤。 三、磨煤机的特点三、磨煤机的特点 第三节制粉系统 干燥、磨制和输送（储存）煤粉的设备及管道的合理组合。干燥、磨制和输送（储存）煤粉的设

7、备及管道的合理组合。 一、制粉系统的分类一、制粉系统的分类 1直吹式制粉系统 n原煤磨煤机炉膛燃烧 n要求磨煤机的负荷随锅炉的负荷变化。 2贮仓式制粉系统 磨煤机制粉量可以与锅炉的负荷不同。 原煤磨煤机细粉分离 器 细粉煤粉仓给煤机炉膛燃烧 乏气炉膛燃烧 二、直吹式制粉系统二、直吹式制粉系统 根据排粉风机的位置不同分为 1负压系统制粉系统 排粉机在磨煤机的后面，磨煤机负压运行，全部煤粉通过排粉机磨损严 重，但不易煤粉泄露； 2正压系统制粉系统 排粉机在磨煤机的前面，磨煤机正压运行。需要用高温风机，可靠性下 降，密封要求高。 根据一次风机的位置不同分为： 热一次风机，冷一次风机； 干燥剂：热风，

8、烟气 我国常见的直吹式制粉系统 n双进双出钢球磨煤机直吹式制粉系统， n中速磨煤机正压直吹式热一次风机制粉系统 n中速磨煤机正压直吹式冷一次风机制粉系统 n风扇磨煤机直吹式三介质干燥制粉系统 n风扇磨煤机直吹式二介质干燥制粉系统 n带煤粉浓缩的直吹式制粉系统 三、贮仓式制粉系统三、贮仓式制粉系统 1干燥剂送粉（乏气送粉） 用干燥煤粉后的湿空气携带煤粉送入炉膛燃烧。 2热风送粉 用热空气携带煤粉，送入炉膛燃烧，乏气单独作为三次风 送入炉膛。 n我国常见的贮仓式制粉系统 n钢球磨煤机贮仓式乏气送粉制粉系统 n钢球磨煤机贮仓式热风送粉制粉系统 n钢球磨煤机贮仓式开式制粉系统 四、制粉系统的其它设备四

9、、制粉系统的其它设备 1原煤斗 2给煤机 3煤粉仓（中） 4粗粉分离器（中） 5细粉分离器（中） 6螺旋输粉机（中） 7给粉机（中） 8排粉机（中） 9再循环风道 认识制粉系统 n磨煤机？钢球磨？中速磨？风扇磨？ n直吹？中储式？ n中储式：热风送粉？乏气送粉？ n热一次风机？冷一次风机？ n干燥介质：热空气？热空气+烟气？ n系统名称？ 五、制粉系统的风量协调五、制粉系统的风量协调 n进入磨煤机的风的三大主要作用： 1）干燥煤的作用 2）输送已经磨制合格的煤粉作用 3）如乏气送粉，还需要保证满足一次风量的要求。 n三个需要协调的风量： 1）磨煤风：与煤粉细度和磨煤机的出力有关，取决于煤种；

10、2）干燥风：需干燥掉的水分，干燥剂温度，磨煤机出口温 度 3）一次风：取决于着火条件，与煤种有关。 第四节磨煤机出力 一、磨煤机的出力一、磨煤机的出力 n煤粉制备既有细度要求，也有干燥程度的要求， 磨煤出力磨煤出力 干燥出力干燥出力 1、磨煤出力磨煤机每小时所能磨制加工的原煤吨数。 2、干燥出力进入磨煤机的干燥剂每小时能把原煤水分干 燥 到煤粉水分的原煤吨数。 磨煤出力是主要的，干燥出力与之配合，二者必须匹配。 二、磨煤出力计算二、磨煤出力计算Bm （均采用制造厂家推荐的经验关系式）（均采用制造厂家推荐的经验关系式） 1）钢球磨煤机的出力 1钢球磨煤机的出力计算关联式 ht R kkKnLD

11、B ys yxhbsfsfkm m / 100 ln 11. 0 90 21 8 . 08 . 04 . 2 2钢球磨煤机所耗的功率计算关联式 3磨煤单耗计算关联式 一般2030 4最佳通风量计算关联式（为了保证磨煤出力与细 度）： kWDLnkknLDN rlhbq cd 1 . 0105. 0( 1 9 . 03 thkW B N E m m / hmKRK Dn V V kmkmzjmf /)361000( 38 3 3 90 3 , 2）中速磨煤机的出力计算 1、MPS中速磨煤机（190，225，255型）的出力计算 2、RP型碗式中速磨煤机的出力计算 htfffMB MFGAm /

12、htDBm/613. 4 3 三、磨煤机的干燥出力三、磨煤机的干燥出力 n需要对制粉系统进行热平衡计算， n计算的目的： 确定干燥剂的初始温度， 使之与磨煤机的磨煤出力（即干燥剂量）相配合。 制粉系统的热平衡制粉系统的热平衡 （以每（以每kg为基准计算）为基准计算） 进入系统的热量： 干燥剂带入的热量 gzj q 磨煤机工作时机械摩擦加入的热量 j q 制粉系统漏入冷空气的物理热 l q 带出系统的热量： 蒸发煤的水分所消耗的热量 zh q 干燥剂带走的热量 2 q 加热煤所消耗的热量 m q 系统的散热损失 lq q n带入热量之和与带出热量之和相等后求解： 已知干燥剂量，求解出干燥剂的初温

13、； 已知干燥剂的初温，求解出干燥剂量； （干燥剂的量必须满足磨煤的要求）。 计算结果的几种可能情况 n干燥剂初温低于预热空气的温度 n以热空气加冷空气作为干燥剂。 n煤的水分低时，会出现此情况。 n还可以采用干燥剂再循环来控制入口温度。 n干燥剂初温高于热空气的温度 n以热炉烟加热空气作为干燥剂 n磨煤机的入口温度不得超过一定值。 , 1rk tt , 1rk tt 磨煤机出口的干燥剂温度磨煤机出口的干燥剂温度 （制粉系统防爆）（制粉系统防爆） 进入磨煤机前煤的的水分低于 25%时： 中间储仓式：烟煤 m t70 直吹式：烟煤 m t130；无烟煤 m t不受限制。 进入磨煤机前煤的的水分高于 25%时： 中间储仓式：烟煤 m t80 任何情况下，为了避免水汽结露，应使Ctt ldm 5 m t 第五节第五节 制粉系统的运行制粉系统的运行 n制粉系统运行与锅炉运行密切配合， n安全、经济地向锅炉提供一定数量的符合规定细度的 煤粉。 n制粉系统电耗占电厂厂用电的主要部分 中间储仓式制粉系统的运行特点中间储仓式制粉系统的运行特点 1）磨煤机应满出力运行，起、停与燃烧器的投运无关； 2）磨煤机应在最佳转速下工作； 3）保