第二章 煤粉制备

1、中国 南京能源与环境学院能源与环境学院Energy & Environment1第二章第二章 煤粉制备煤粉制备中国 南京能源与环境学院能源与环境学院Energy & Environment2一、煤粉的一般特性一、煤粉的一般特性 物理性质物理性质 颗粒尺寸小：颗粒尺寸小： 200-500m，大部分为，大部分为2060m； 良好的流动性：比表面积大，能吸附大量空气，因此具有良良好的流动性：比表面积大，能吸附大量空气，因此具有良好的流动性和很小的堆积角（自然堆积角不大于好的流动性和很小的堆积角（自然堆积角不大于2530 ）。）。可方便地采用气力在管内输送，但也容易通过缝隙向外泄漏，可

2、方便地采用气力在管内输送，但也容易通过缝隙向外泄漏，对环境造成污染和引起安全问题。对环境造成污染和引起安全问题。 化学性质化学性质 自燃：极易缓慢氧化，所产生热量积蓄，引起煤粉自燃甚至自燃：极易缓慢氧化，所产生热量积蓄，引起煤粉自燃甚至爆炸；爆炸； 爆炸：影响制粉系统及锅炉炉膛的安全运行。爆炸：影响制粉系统及锅炉炉膛的安全运行。第一节第一节 煤粉的性质煤粉的性质中国 南京能源与环境学院能源与环境学院Energy & Environment3 煤粉的爆炸性煤粉的爆炸性气粉混合物遇火源会产生爆炸；沉积的煤粉也会缓慢氧化、自燃甚至爆炸。气粉混合物遇火源会产生爆炸；沉积的煤粉也会缓慢氧化、自燃

3、甚至爆炸。 煤粉和空气混和物在一定的条件下才会产生爆炸。煤粉和空气混和物在一定的条件下才会产生爆炸。影响煤粉爆炸的因素影响煤粉爆炸的因素有：煤的挥发分含量、煤粉浓度、煤粉颗粒尺寸、有：煤的挥发分含量、煤粉浓度、煤粉颗粒尺寸、煤粉灰分含量、介质中氧的浓度和介质温度等。煤粉灰分含量、介质中氧的浓度和介质温度等。 挥发分含量越多越容易发生爆炸。当挥发分含量挥发分含量越多越容易发生爆炸。当挥发分含量1014时，煤粉一般不会发生时，煤粉一般不会发生爆炸；爆炸； 在一定范围内，随煤粉浓度提高，爆炸可能性增加；在一定范围内，随煤粉浓度提高，爆炸可能性增加； 气粉混合物所处环境的温度越高，煤粉爆炸危险性越大。

4、气粉混合物所处环境的温度越高，煤粉爆炸危险性越大。 防止自燃和爆炸的措施防止自燃和爆炸的措施： 制粉系统设计时，避免煤粉的沉积发生（控制气粉混合物的流速、系统制粉系统设计时，避免煤粉的沉积发生（控制气粉混合物的流速、系统管路要求水平、弯头少）管路要求水平、弯头少） 运行时，运行时，控制磨煤机出口的煤粉气流的温度，控制磨煤机出口的煤粉气流的温度，避免气粉混合物的流速过避免气粉混合物的流速过低。低。第一节第一节 煤粉的性质煤粉的性质中国 南京能源与环境学院能源与环境学院Energy & Environment4第一节第一节 煤粉的性质煤粉的性质二、煤粉细度及煤粉颗粒特性二、煤粉细度及煤粉颗

5、粒特性 煤粉颗粒的尺寸是指它能通过最小筛孔的尺寸，也称煤粉的直径。 煤粉细度是指一定质量的煤粉通过一定尺寸的筛孔进行筛分时，筛子上剩余量占筛分煤粉总量的百分比即 我国电厂常用R90 (R75)和R200表示煤粉细度。100%xaRab中国 南京能源与环境学院能源与环境学院Energy & Environment5第一节第一节 煤粉的性质煤粉的性质二、煤粉细度及煤粉颗粒特性二、煤粉细度及煤粉颗粒特性 煤粉颗粒组成特性曲线煤粉颗粒组成特性曲线（全筛分曲线）：不同筛号的筛（全筛分曲线）：不同筛号的筛子筛分煤粉得到的曲线子筛分煤粉得到的曲线Rx=f(x)。煤粉颗粒的分布特性服从煤粉颗粒的分布特

6、性服从Rosin-Rammler的破碎公式的破碎公式 ：Rx在筛孔尺寸为在筛孔尺寸为x m筛子上的筛分余量；筛子上的筛分余量；b 表征煤粉细度的系数表征煤粉细度的系数(细度系数细度系数)；n 煤粉均匀性指数煤粉均匀性指数 (与磨煤机和分离器的型式以及它们的运行工与磨煤机和分离器的型式以及它们的运行工况有关况有关)。nbxxeR100中国 南京能源与环境学院能源与环境学院Energy & Environment6第一节第一节 煤粉的性质煤粉的性质二、煤粉细度及煤粉颗粒特性二、煤粉细度及煤粉颗粒特性 煤粉颗粒尺寸分布：煤粉颗粒尺寸分布：Rosin-Rammler分布也常写成分布也常写成 ：

7、Rd在筛孔尺寸为在筛孔尺寸为d m筛子上的筛分余量；筛子上的筛分余量； 表征煤粉细度的系数表征煤粉细度的系数(也称当量平均直径也称当量平均直径)；n 煤粉均匀性指数煤粉均匀性指数 。ndddeR)(100d中国 南京能源与环境学院能源与环境学院Energy & Environment7第一节第一节 煤粉的性质煤粉的性质若已知R200和R90，煤粉均匀性指数n和细度系数b的表达式 ：由上两式可知：1. 当n为定值时，b愈大则R90就愈小，表明煤粉愈细；反之， b愈小则R90就愈大，表明煤粉愈粗。2. 因R90 R200 ，所以n0；3. 当R90为一定值时，n值愈大，则R200愈小，说明

8、煤粉中较粗的颗粒就愈少；4. 当R200为一定值时，n值愈大，则R90愈大，说明煤粉中较细的颗粒就愈少；5. 可见，n值较大时，煤粉中较粗和较细的颗粒都少，颗粒粗细分布较均匀；反之，n值较小时，煤粉中较粗和较细的颗粒均多，颗粒粗细分布不均匀。90200901100ln90100100lglnlgln200lg90nbRRRn中国 南京能源与环境学院能源与环境学院Energy & Environment8第一节第一节 煤粉的性质煤粉的性质煤粉颗粒的粒径分布煤粉颗粒的粒径分布均匀指数均匀指数n对煤粉均匀性的影响还可以用煤粉颗粒的粒径对煤粉均匀性的影响还可以用煤粉颗粒的粒径分布分析。煤粉中粒

9、径为分布分析。煤粉中粒径为x m的粒子所占的分额为：的粒子所占的分额为：煤粉颗粒按粒径大小的分布煤粉颗粒按粒径大小的分布如图如图 当当n1，在，在x=1525 m范围内有一个最大值，煤粉中粗粉和细粉范围内有一个最大值，煤粉中粗粉和细粉所占的分额都小，煤粉粒度分布均匀；所占的分额都小，煤粉粒度分布均匀； 当当n=1，最大值在，最大值在x=0处，说明有很大一部分煤粉粒子的尺寸接近处，说明有很大一部分煤粉粒子的尺寸接近于零，细粉含量较多；于零，细粉含量较多； 当当n1，粒径，粒径x0的煤粉粒子在煤粉中的含量急剧增加，煤粉中的煤粉粒子在煤粉中的含量急剧增加，煤粉中含有大量的细粉。同时粗粉含量也较多含有

10、大量的细粉。同时粗粉含量也较多 。电厂实际煤粉均匀性指数电厂实际煤粉均匀性指数 n = 1.0-1.211100nnbxnxxdRybnxeR bnxdx 中国 南京能源与环境学院能源与环境学院Energy & Environment9第一节第一节 煤粉的性质煤粉的性质煤粉经济细度（煤粉经济细度（最佳细度最佳细度） 煤粉越细，则磨煤所消耗的电能（制粉电耗）越多，制粉设备磨煤粉越细，则磨煤所消耗的电能（制粉电耗）越多，制粉设备磨损量越大。损量越大。 煤粉越细，则机械未完全燃烧热损失越小，锅炉效率越高。煤粉越细，则机械未完全燃烧热损失越小，锅炉效率越高。 经济细度经济细度或最佳细度或最佳细

11、度使未完全燃烧热损失使未完全燃烧热损失q4和制粉能耗之和和制粉能耗之和为最小的煤粉细度。为最小的煤粉细度。 影响煤粉经济细度的因素影响煤粉经济细度的因素： 煤的性质（煤种、挥发分煤的性质（煤种、挥发分Vdaf、可磨性系数、可磨性系数Kgr或或HGI等等) 制粉设备形式和运行工况（决定煤粉颗粒均匀性指数等）制粉设备形式和运行工况（决定煤粉颗粒均匀性指数等） 燃烧设备和燃烧方式燃烧设备和燃烧方式 对于固态排渣煤粉炉，煤粉经济细度的推荐值为对于固态排渣煤粉炉，煤粉经济细度的推荐值为 900.5zjdafRanV中国 南京能源与环境学院能源与环境学院Energy & Environment10

12、第一节第一节 煤粉的性质煤粉的性质三、三、煤的可磨性煤的可磨性 煤的可磨性是煤被粉碎和研磨成煤粉难易程度的特征。煤的这种特性煤的可磨性是煤被粉碎和研磨成煤粉难易程度的特征。煤的这种特性用煤的可磨性系数（或可磨性指数，或可磨度）用煤的可磨性系数（或可磨性指数，或可磨度）HGI或或Kgr表示表示 。 哈氏可磨性指数哈氏可磨性指数（GB/T 2565-1998）将空气干燥后，粒度为将空气干燥后，粒度为0.631.25 mm的煤样的煤样50 g放入哈氏可磨试验机中，放入哈氏可磨试验机中，在钢球上施加在钢球上施加284 N的总作用力，驱动电机进行碾磨，旋转的总作用力，驱动电机进行碾磨，旋转60转后，转后

13、，将磨制的煤粉放入孔径将磨制的煤粉放入孔径0.075 m的筛子上筛分，并称量筛上和筛下的的筛子上筛分，并称量筛上和筛下的煤粉量，再从由标准煤样绘制的校准图上查得哈氏可磨性指数。煤粉量，再从由标准煤样绘制的校准图上查得哈氏可磨性指数。也可根据经验公式计算：也可根据经验公式计算： HGI = 13 + 6.93D75 （D7575 m筛下的煤样重量）筛下的煤样重量）HGI80，易磨煤。，易磨煤。中国 南京能源与环境学院能源与环境学院Energy & Environment11第一节第一节 煤粉的性质煤粉的性质三、三、煤的可磨性煤的可磨性 VTI可磨性指数可磨性指数(SD328)将相等质量、

14、相同初始粒度的标准煤样（一种难磨的无烟将相等质量、相同初始粒度的标准煤样（一种难磨的无烟煤）和测试煤样在试验球磨机中磨制成相同细度的煤粉，煤）和测试煤样在试验球磨机中磨制成相同细度的煤粉，两者消耗能量的比值。两者消耗能量的比值。Kgr = Es/E Kgr 1.5，易磨煤。，易磨煤。Kgr一般用于筒式钢球磨煤机性能的计算。与一般用于筒式钢球磨煤机性能的计算。与HGI之间可通之间可通过经验关系式相互换算。过经验关系式相互换算。中国 南京能源与环境学院能源与环境学院Energy & Environment12第一节第一节 煤粉的性质煤粉的性质四、四、煤的磨损特性煤的磨损特性 煤的磨损指数：

15、煤的磨损指数：煤在磨制过程中，对磨煤机研磨部件的煤在磨制过程中，对磨煤机研磨部件的金属表面磨损的轻重程度用煤的磨损指数表示。金属表面磨损的轻重程度用煤的磨损指数表示。 。煤的磨损特性，一般有两种表示方法，即研磨式磨损指数煤的磨损特性，一般有两种表示方法，即研磨式磨损指数AIAI和冲刷式和冲刷式磨损指数磨损指数K Ke e。我国目前采用冲刷式磨损指数我国目前采用冲刷式磨损指数表示煤的磨损特性。它表示煤的磨损特性。它是在高速喷射煤粉流对金属（纯铁）试片磨损测试仪中，由测试煤是在高速喷射煤粉流对金属（纯铁）试片磨损测试仪中，由测试煤样在一定时间内对金属的磨损量和相同条件下每分钟能使金属磨损样在一定时

16、间内对金属的磨损量和相同条件下每分钟能使金属磨损10 mg10 mg的标准煤样的磨损量的比较获得。的标准煤样的磨损量的比较获得。煤的磨损指数煤的磨损指数Ke是选择磨煤机的一个重要指标。是选择磨煤机的一个重要指标。五、五、煤粉水分煤粉水分中国 南京能源与环境学院能源与环境学院Energy & Environment13第二节第二节 磨煤机磨煤机 磨煤机是制粉系统的主要设备，其作用是：制粉和干燥。 分类 根据磨煤部件的工作转速，电厂磨煤机可分为：根据磨煤部件的工作转速，电厂磨煤机可分为： 低速磨煤机：低速磨煤机：1525 r/min（0.250.42 r/s），如筒式钢球磨、双），如筒式钢

17、球磨、双进双出钢球磨。进双出钢球磨。 中速磨煤机：中速磨煤机：50100 r/min（0.250.42 r/s），如碗式磨、轮式），如碗式磨、轮式磨、环球式球磨机（磨、环球式球磨机（E型磨）等。型磨）等。 高速磨煤机：高速磨煤机：4251000 r/min（0.250.42 r/s），如风扇磨。），如风扇磨。中国 南京能源与环境学院能源与环境学院Energy & Environment14第二节第二节 磨煤机磨煤机一、筒式钢球磨煤机一、筒式钢球磨煤机（一）单进单出钢球磨煤机（一）单进单出钢球磨煤机 结构及主要部件结构及主要部件 工作过程工作过程 磨煤机由电动机驱动，经减速装置拖动旋转，

18、在离心力和摩擦力的磨煤机由电动机驱动，经减速装置拖动旋转，在离心力和摩擦力的作用下，护甲将钢球和煤粒提升至一定高度，在重力作用下自由下作用下，护甲将钢球和煤粒提升至一定高度，在重力作用下自由下落。煤主要被下落钢球的落。煤主要被下落钢球的撞击撞击，同时还受到钢球与钢球之间、钢球，同时还受到钢球与钢球之间、钢球与护甲之间的与护甲之间的挤压和研磨挤压和研磨作用而被粉碎，磨制成煤粉。作用而被粉碎，磨制成煤粉。 热空气既是干燥剂，又是煤粉的输送介质、磨好的煤粉由干燥剂气热空气既是干燥剂，又是煤粉的输送介质、磨好的煤粉由干燥剂气流带出筒体。干燥剂气流速度越大，带出的煤粉量就越多，磨煤机流带出筒体。干燥剂气

19、流速度越大，带出的煤粉量就越多，磨煤机的出力就越大，但带出的煤粉越粗。干燥剂气流在筒体内的流速一的出力就越大，但带出的煤粉越粗。干燥剂气流在筒体内的流速一般为般为13 m/s。 中国 南京能源与环境学院能源与环境学院Energy & Environment15筒式钢球磨煤机筒式钢球磨煤机 单进单出筒式钢球磨单进单出筒式钢球磨的优点和缺点的优点和缺点 优点优点煤种适应性广，能获得其他类型磨煤机难于达到的煤粉细度。对煤种适应性广，能获得其他类型磨煤机难于达到的煤粉细度。对燃煤中杂质的敏感性不高，工作可靠性高，运行维护方便，等燃煤中杂质的敏感性不高，工作可靠性高，运行维护方便，等等。等。 缺

20、点缺点钢球磨煤机的最大缺点是制粉电耗过高，低负荷运行更不经济，钢球磨煤机的最大缺点是制粉电耗过高，低负荷运行更不经济，噪声大，设备庞大，初投资高。此外，煤粉均匀性较差。噪声大，设备庞大，初投资高。此外，煤粉均匀性较差。本身自重大，磨煤时的功率与无煤空载功率相差无几，磨煤功率本身自重大，磨煤时的功率与无煤空载功率相差无几，磨煤功率与磨煤出力几乎无关，而磨煤的单位电耗却随出力的降低而增与磨煤出力几乎无关，而磨煤的单位电耗却随出力的降低而增高，因此球磨机在低负荷或变负荷下运行是不经济的。高，因此球磨机在低负荷或变负荷下运行是不经济的。只适用只适用于带基本负荷（满负荷）运行于带基本负荷（满负荷）运行.

21、中国 南京能源与环境学院能源与环境学院Energy & Environment16第二节第二节 磨煤机磨煤机影响筒式钢球磨煤机工作的主要因素影响筒式钢球磨煤机工作的主要因素1. 筒体转速筒体转速国产球磨机的工作转速n与临界转速之间的关系一般为n/nlj=0.74-0.8。 2. 护甲护甲3. 钢球充满系数钢球充满系数4. 钢球直径：钢球直径：影响磨煤出力、磨煤电耗和金属磨耗影响磨煤出力、磨煤电耗和金属磨耗。电厂常常将3060 mm的钢球搭配使用。 5. 筒内存煤量筒内存煤量6. 通风量通风量min/,3 .42rDncr中国 南京能源与环境学院能源与环境学院Energy & E

22、nvironment17第二节第二节 磨煤机磨煤机（二）双进双出钢球磨煤机 结构及主要部件 两端空心管两端空心管(进热风进热风)； 空心管外为旋转螺旋输煤器空心管外为旋转螺旋输煤器; 空心管螺旋输煤器与圆筒壳体间的间隙空心管螺旋输煤器与圆筒壳体间的间隙: 下部输煤下部输煤, 上部通过风粉混合上部通过风粉混合物。物。 与粗粉分离器的连接与粗粉分离器的连接(整体式或分体式整体式或分体式)。中国 南京能源与环境学院能源与环境学院Energy & Environment18第二节第二节 磨煤机磨煤机与单进单出磨的比较与单进单出磨的比较 有螺旋输煤器，避免因煤水分过高引起磨进口的堵塞，增加了运有

23、螺旋输煤器，避免因煤水分过高引起磨进口的堵塞，增加了运行的可靠性。行的可靠性。 进煤出粉同侧进煤出粉同侧, , 两侧运行，相同出力时筒体短、占地少；相同出两侧运行，相同出力时筒体短、占地少；相同出力时磨煤电耗少。力时磨煤电耗少。 热风、原煤分别从端部进入，在炉内混合；而单进单出在磨的入热风、原煤分别从端部进入，在炉内混合；而单进单出在磨的入口即混合。口即混合。双进双出磨煤机保持了单进单出钢球磨煤机的双进双出磨煤机保持了单进单出钢球磨煤机的煤种适应性广煤种适应性广等优点，等优点，同时具有独特的优点：同时具有独特的优点： 两端进煤和两端出粉使筒体利用率高，占地少、出力大、电耗低、两端进煤和两端出粉

24、使筒体利用率高，占地少、出力大、电耗低、噪音小噪音小 适应锅炉负荷变化的能力强：运行时筒内储煤量大，负荷适应性适应锅炉负荷变化的能力强：运行时筒内储煤量大，负荷适应性强，低负荷时出力稳定强，低负荷时出力稳定, ,且能增加煤粉细度。且能增加煤粉细度。 运行灵活运行灵活, , 如半侧运行。如半侧运行。中国 南京能源与环境学院能源与环境学院Energy & Environment19中速磨煤机中速磨煤机常见中速磨煤机的型式有：常见中速磨煤机的型式有：碗式磨煤机：辊碗式磨煤机：辊碗式中速磨碗式中速磨 (HP磨、磨、RP磨或磨或MBF磨磨)轮式磨煤机：辊轮式磨煤机：辊环式中速磨（环式中速磨（MP

25、S磨磨或或ZGM磨）磨）球环式磨煤机：球球环式磨煤机：球环式中速磨（环式中速磨（E型磨）型磨）各种中速磨煤机的共同点各种中速磨煤机的共同点 整体布局基本相同：呈立式布置，沿高度方向自下至上大致分为四部分，即整体布局基本相同：呈立式布置，沿高度方向自下至上大致分为四部分，即驱动装置、研磨部件、干燥分离空间及设备和气粉混合物分配装置。驱动装置、研磨部件、干燥分离空间及设备和气粉混合物分配装置。 工作原理和工作过程工作原理和工作过程相同相同各种中速磨煤机的不同点（各种中速磨煤机的不同点（HP磨和磨和MPS磨的比较）磨的比较）不同类型中速磨煤机结构上最大的区别在于不同类型中速磨煤机结构上最大的区别在于

26、研磨部件的不同，及传动和加载方式研磨部件的不同，及传动和加载方式等等。 HP磨煤机：磨煤机：磨碗（浅碗）与磨辊磨碗（浅碗）与磨辊的组合，弹簧加载；的组合，弹簧加载； MPS磨煤机：磨煤机：磨环与磨轮（辊轮）磨环与磨轮（辊轮）的组合，的组合， 液压加载；液压加载； E型磨煤机：磨环与钢球的组合，钢球个数稍多，约为型磨煤机：磨环与钢球的组合，钢球个数稍多，约为10只。只。 中国 南京能源与环境学院能源与环境学院Energy & Environment20第二节第二节 磨煤机磨煤机（一）碗式磨煤机 HP 磨 主要特点：1）磨辊外表面与磨碗内表面的接触面呈直线状（沿磨辊外表面的轴线方向），磨碗

27、与磨辊之间的挤压和研磨表面受力均匀。2）磨辊的直径大、长度较短 ，磨辊套硬质合金材料，寿命长。3）由外置式弹簧变加载。4）煤种的适应范围较广。HP磨主要用于磨制烟煤，也可磨制贫煤和褐煤，对水分的适应性也较广，从低热值烟煤水分25%到褐煤水分40%均可磨制。 中国 南京能源与环境学院能源与环境学院Energy & Environment21第二节第二节 磨煤机磨煤机（二）轮式磨煤机 MPS或ZGM 磨 主要特点： 轮式磨辊直径较大轮式磨辊直径较大 磨煤面积大磨煤面积大, 出力大出力大, 碾磨部件金属利用率高；碾磨部件金属利用率高； 尺寸大加摆动磨辊尺寸大加摆动磨辊, 允许的颗粒尺寸大；允

28、许的颗粒尺寸大； 磨盘和磨辊的阻力小磨盘和磨辊的阻力小, 磨煤电耗低。磨煤电耗低。 三点受力状况三点受力状况: 磨煤机的机体不受力磨煤机的机体不受力, 不影响密封。不影响密封。 静止三点加载系统静止三点加载系统: 传动部件的载荷均匀。传动部件的载荷均匀。 磨辊的辊胎对称磨辊的辊胎对称, 可两面使用；磨辊的调换及辊胎的可两面使用；磨辊的调换及辊胎的翻身容易。翻身容易。中国 南京能源与环境学院能源与环境学院Energy & Environment22第二节第二节 磨煤机磨煤机 中速磨煤机工作的影响因素中速磨煤机工作的影响因素 转速：以磨煤效果好、电耗低、碾磨件的磨损量及寿命转速：以磨煤效果

29、好、电耗低、碾磨件的磨损量及寿命为原则。为原则。 通风量：影响煤粉细度、磨煤出力和石子煤的排出量。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风环气流速度：影响煤粉细度、磨煤出力和石子煤排出量量 碾磨压力：过低则出力下降、煤粉变粗；过大则碾磨件碾磨压力：过低则出力下降、煤粉变粗；过大则碾磨件的磨损加剧。的磨损加剧。 燃料特性：水份、灰分、可磨性、冲刷磨损系数燃料特性：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）适用范围各种中速磨煤机均有一定煤种（煤质）适用范围中国 南京能源与环境学院能源与环境学院Energy &am

30、p; Environment23第二节第二节 磨煤机磨煤机 中速磨煤机的优点和缺点：中速磨煤机的优点和缺点： 结构紧凑，占地面积小，单台金属耗量小，初投资少，结构紧凑，占地面积小，单台金属耗量小，初投资少，制粉电耗低，运行噪音小；制粉电耗低，运行噪音小； 空载功率小，运行控制灵敏，能适应负荷的变化；空载功率小，运行控制灵敏，能适应负荷的变化； 煤粉均匀性好；煤粉均匀性好； 结构复杂，运行和检修水平要求高，对煤种有选择，对结构复杂，运行和检修水平要求高，对煤种有选择，对原煤中的杂物敏感；不能空磨启动。原煤中的杂物敏感；不能空磨启动。中速磨煤种适应性不如低速磨，但在其适用的煤种范围内中速磨煤种适应

31、性不如低速磨，但在其适用的煤种范围内有上述优势，因此有上述优势，因此在煤种适宜而煤源又比较固定的条件在煤种适宜而煤源又比较固定的条件下，优先选择中速磨是合理的。下，优先选择中速磨是合理的。国内大容量锅炉机组多数采用中速磨煤机正压直吹式系统。国内大容量锅炉机组多数采用中速磨煤机正压直吹式系统。中国 南京能源与环境学院能源与环境学院Energy & Environment24第二节第二节 磨煤机磨煤机低速磨煤机与中速磨煤机的比较低速磨煤机与中速磨煤机的比较类型类型煤种煤种适应性适应性电耗电耗投资投资维护维护制粉系统制粉系统低速磨煤机低速磨煤机强大大简单中间储仓式中速磨煤机中速磨煤机弱小小难

32、直吹式中国 南京能源与环境学院能源与环境学院Energy & Environment25第二节第二节 磨煤机磨煤机三、磨煤机的出力和功率三、磨煤机的出力和功率 磨煤机的磨煤出力：单位时间内磨制出一定细度的煤粉量。与以下因磨煤机的磨煤出力：单位时间内磨制出一定细度的煤粉量。与以下因素因素有关：素因素有关： 煤粉的磨制方法（磨煤机种类）；煤粉的磨制方法（磨煤机种类）； 煤种及其可磨性；煤种及其可磨性； 煤块粒度大小；煤块粒度大小； 水分及灰分含量；水分及灰分含量； 煤粉细度的要求煤粉细度的要求 磨煤部件及其良好程度（磨损）；等。磨煤部件及其良好程度（磨损）；等。 磨煤出力的计算：一般采用制

33、造厂提供的经验式，按磨煤机的基本出磨煤出力的计算：一般采用制造厂提供的经验式，按磨煤机的基本出力（磨制规定力（磨制规定标准标准燃料时的出力，由制造厂提供）乘以各项影响因燃料时的出力，由制造厂提供）乘以各项影响因素有关的修正系数求出。素有关的修正系数求出。 中国 南京能源与环境学院能源与环境学院Energy & Environment26第三节第三节 制粉系统制粉系统 制粉系统制粉系统从原煤仓出口开始，经给煤机、磨煤机、分离器等一系列从原煤仓出口开始，经给煤机、磨煤机、分离器等一系列煤粉的制备、分离、分配和输送设备，包括中间储存等煤粉的制备、分离、分配和输送设备，包括中间储存等相关设备和

34、连接管道及其部件和附件，直到煤粉和空气相关设备和连接管道及其部件和附件，直到煤粉和空气混合物均匀分配给锅炉各个燃烧器的整个系统，简称为混合物均匀分配给锅炉各个燃烧器的整个系统，简称为制粉系统。制粉系统。其中的过程包括给煤、干燥、制粉、煤粉粗细分离、煤粉其中的过程包括给煤、干燥、制粉、煤粉粗细分离、煤粉/一次风分配和煤粉输送。一次风分配和煤粉输送。其任务是安全可靠和经济地制造和运送锅炉所需的合格煤其任务是安全可靠和经济地制造和运送锅炉所需的合格煤粉。制粉系统可分为粉。制粉系统可分为 中间储仓式制粉系统：有煤粉仓。中间储仓式制粉系统：有煤粉仓。 直吹式制粉系统直吹式制粉系统中国 南京能源与环境学院

35、能源与环境学院Energy & Environment27一、中间储仓式制粉系统一、中间储仓式制粉系统 中间储仓式：将磨好的煤粉先储存在煤粉仓中，然后再根中间储仓式：将磨好的煤粉先储存在煤粉仓中，然后再根据锅炉运行负荷的需要，从煤粉仓经给粉机送入炉膛中燃据锅炉运行负荷的需要，从煤粉仓经给粉机送入炉膛中燃烧。烧。 乏气送粉乏气送粉：利用磨煤乏气作为一次风输送煤粉进入炉膛；：利用磨煤乏气作为一次风输送煤粉进入炉膛； 热风送粉热风送粉：利用热空气作为一次风输送煤粉进入炉膛。当锅炉燃用：利用热空气作为一次风输送煤粉进入炉膛。当锅炉燃用着火温度较高、反应性能较差的煤种（如无烟煤、贫煤）时采用。着

36、火温度较高、反应性能较差的煤种（如无烟煤、贫煤）时采用。 中国 南京能源与环境学院能源与环境学院Energy & Environment28二、直吹式制粉系统二、直吹式制粉系统 中速磨煤机和双进双出钢球磨煤机采用磨煤机制粉量随负中速磨煤机和双进双出钢球磨煤机采用磨煤机制粉量随负荷变化而变化的直吹式制粉系统。荷变化而变化的直吹式制粉系统。 大容量电站锅炉多采用大容量电站锅炉多采用冷一次风机正压直吹式制粉系统冷一次风机正压直吹式制粉系统。 一次风分成：热一次风和冷一次风一次风分成：热一次风和冷一次风(调温风调温风) 密封风系统：为防止煤粉外泄导致环境污染和安全性问题，需采用密封风系统：为防

37、止煤粉外泄导致环境污染和安全性问题，需采用密封空气（如设置专用的密封风机）和密封技术。密封空气（如设置专用的密封风机）和密封技术。 中国 南京能源与环境学院能源与环境学院Energy & Environment29制粉系统比较制粉系统比较比较项目比较项目直吹式直吹式中间储仓式中间储仓式系统系统简单复杂调节性能调节性能利用给煤机调节，调节负荷的性能差，延迟性长。利用给粉机调节，适应负荷变化快。漏风量漏风量正压不存在，负压小漏风量大磨煤电耗磨煤电耗低高输粉电耗输粉电耗低高备用容量备用容量多少自燃、爆炸自燃、爆炸危险性小危险性大调节煤粉流量均匀性调节煤粉流量均匀性差好中国 南京能源与环境学院

38、能源与环境学院Energy & Environment30三、煤粉分离器三、煤粉分离器 煤粉分离器：保证磨制煤粉细度（粗粉分离器）或较彻底地分离干燥介质与煤粉（细粉分离器）的重要设备。 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。 煤粉分离器的布置 煤粉分离器的类型 离心式分离器：径向叶片式；轴向叶片式。离心式分离器：径向叶片式；轴向叶片式。 旋转式分离器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。煤粉细度的调节主要通过分离器的调节来实现。中国 南京能源与环境学院能源与环境学院Energy & Environment31第四节第四节

39、 磨煤机及制粉系统选型磨煤机及制粉系统选型 磨煤机及制粉系统的选择：保证机组运行的安全可靠性磨煤机及制粉系统的选择：保证机组运行的安全可靠性和经济性。和经济性。 煤种及其挥发分含量煤种及其挥发分含量Vdaf和着火温度和着火温度IT， 对煤粉细度对煤粉细度R90的要求，的要求， 其他因素，包括煤的可磨性、磨损性和水分含量等。其他因素，包括煤的可磨性、磨损性和水分含量等。中国 南京能源与环境学院能源与环境学院Energy & Environment321.煤粉的爆炸性及其影响因素。煤粉的爆炸性及其影响因素。2.煤粉细度及煤粉颗粒分布特性。煤粉细度及煤粉颗粒分布特性。3.煤粉的经济细度。煤粉

40、的经济细度。4.煤的可磨性系数。煤的可磨性系数。5.单进单出筒式钢球磨煤机的工作原理、结构、特征参数和特点。单进单出筒式钢球磨煤机的工作原理、结构、特征参数和特点。6.双进双出筒式钢球磨煤机的结构和特点。双进双出筒式钢球磨煤机的结构和特点。 7.两类典型中速磨和中速磨煤机的结构、特点和工作性能影响因素。两类典型中速磨和中速磨煤机的结构、特点和工作性能影响因素。8.中间储仓式和冷一次风正压直吹式制粉系统的工作原理、系统特点中间储仓式和冷一次风正压直吹式制粉系统的工作原理、系统特点和适用性。和适用性。9.磨煤机及制粉系统选型的原则。磨煤机及制粉系统选型的原则。本章小结本章小结中国 南京能源与环境学

41、院能源与环境学院Energy & Environment33煤粉颗粒组成特性曲线煤粉颗粒组成特性曲线图图2-1 煤粉颗粒组成特性煤粉颗粒组成特性 1较粗煤粉；2粗煤粉；3细煤粉中国 南京能源与环境学院能源与环境学院Energy & Environment34煤粉颗粒粒径分布曲线煤粉颗粒粒径分布曲线图图2-2 筛分剩余量变换率随煤粉粒径的分布图筛分剩余量变换率随煤粉粒径的分布图 中国 南京能源与环境学院能源与环境学院Energy & Environment35煤粉经济细度煤粉经济细度图图2-2 煤粉经济细度的确定煤粉经济细度的确定 1（实线）Vdaf和Kgr（或HGI）较

42、低的煤； 2（虚线） Vdaf和Kgr（或HGI）较高的煤。 中国 南京能源与环境学院能源与环境学院Energy & Environment36筒式钢球磨煤机筒式钢球磨煤机图图2-4 单进单出磨煤机单进单出磨煤机（a)纵剖面图；（b）横剖面图 1波浪形护甲；2-绝热石棉垫；3筒体；4隔音毛毡层；5钢板外层；6定位压紧楔块；7螺栓；8筒体封头；9空心轴颈；10短管 中国 南京能源与环境学院能源与环境学院Energy & Environment37钢球磨煤机转速与工作状态钢球磨煤机转速与工作状态图图2-5 筒体不同转速时钢球的运动状况筒体不同转速时钢球的运动状况 （a) n ncr

43、；(b) n略小于ncr ；(c) n ncr中国 南京能源与环境学院能源与环境学院Energy & Environment38钢球充满系数钢球充满系数 钢球充满系数或充球系数钢球充满系数或充球系数：钢球磨煤机筒体内所装载的钢球容积占筒体：钢球磨煤机筒体内所装载的钢球容积占筒体容积容积V的份额。的份额。 磨煤出力磨煤出力Bm：单位时间内，在保证煤粉细度的条件下，磨煤机磨制的原：单位时间内，在保证煤粉细度的条件下，磨煤机磨制的原煤量，煤量，t/h。 磨煤机电功率磨煤机电功率 Pm：单位时间内，在保证煤粉细度的条件下，磨煤机消耗：单位时间内，在保证煤粉细度的条件下，磨煤机消耗的电功率，的电

44、功率，kW。 磨煤单位电耗磨煤单位电耗Em：单位时间内，在保证煤粉细度的条件下，磨制单位重：单位时间内，在保证煤粉细度的条件下，磨制单位重量原煤消耗的电功率量原煤消耗的电功率Em = Pm/Bm，kWh/t。 最佳充球系数最佳充球系数：在相同煤粉细度下，单位电耗最小的充满系数称为：在相同煤粉细度下，单位电耗最小的充满系数称为。max)88. 08 . 0(optbbGV0.60.6110.90.922mbmbBa GcPa Gc75. 1)/(12. 0croptnn中国 南京能源与环境学院能源与环境学院Energy & Environment39存煤量和钢球磨煤机工作特性存煤量和钢球

45、磨煤机工作特性图图2-7 磨煤机工作特性与存煤量的关系磨煤机工作特性与存煤量的关系 1磨煤机总功率；2-钢球之间撞击的无效功率； 3磨煤有效功率和出力；4磨煤机进出口压差。 A点对应于磨煤机电流最大点；点对应于磨煤机电流最大点；M点为磨煤机出力最高点。点为磨煤机出力最高点。磨煤机应工作于磨煤机应工作于A和和M点之间的区域。点之间的区域。 中国 南京能源与环境学院能源与环境学院Energy & Environment40通风量通风量最佳通风量最佳通风量：使磨煤和通风电耗之和最小的磨煤机通风量。它与燃料种类（可磨性）、分离器出口的煤粉细度、筒体容积、钢球充满系数等有关。Bm t/hVtf

46、m3/hE kWh/ttfEmEEmBzjtfVhmpKRKDnQgrgroptV/,)1013. 0(361000(3835 . 03903 中国 南京能源与环境学院能源与环境学院Energy & Environment41双进双出式钢球磨煤机双进双出式钢球磨煤机（分体式）（分体式）图图2-8 双进双出磨煤机双进双出磨煤机中国 南京能源与环境学院能源与环境学院Energy & Environment42双进双出式钢球磨煤机双进双出式钢球磨煤机（整体式）（整体式）图图2-8 双进双出磨煤机双进双出磨煤机中国 南京能源与环境学院能源与环境学院Energy & Enviro

47、nment43HPHP磨磨图图2-9 碗式中速磨煤机（碗式中速磨煤机（HP磨）磨）中国 南京能源与环境学院能源与环境学院Energy & Environment44MPSMPS磨磨或或ZGMZGM磨磨图图2-10 轮式中速磨煤机轮式中速磨煤机中国 南京能源与环境学院能源与环境学院Energy & Environment45中速磨煤机工作原理和工作过程原煤在两个碾磨部件的表面之间，在压紧力作用下受到挤挤压压和碾磨而被粉碎成煤粉。 原煤从落煤管落到磨盘上，磨盘在电动机通过减速器的驱动下原煤从落煤管落到磨盘上，磨盘在电动机通过减速器的驱动下旋转。原煤在旋转离心力作用向磨碗旋转。原煤在旋转离心力作用向磨碗/环运动。固定磨辊在加压环运动。固定磨辊在加压下碾压煤，并依靠摩擦力转动。磨制的煤粉和难磨的杂质在离下碾压煤，并依靠摩擦力转动。磨制的煤粉和难磨的杂质在离心力作用下离开磨碗心力作用下离开磨碗/环，被抛甩至磨碗环，被抛甩至磨碗/环周缘的风环上方。环周缘的风环上方。 热风干燥