锅炉原理课件2

1、第二章第二章 煤粉制备煤粉制备 煤粉制备的原因煤粉制备的原因 锅炉采用室燃方式。锅炉采用室燃方式。本章的主要内容本章的主要内容 1、煤粉特性；、煤粉特性； 2、制粉设备及系统、制粉设备及系统 。第一节第一节 煤粉的性质煤粉的性质一、煤粉的一般特性一、煤粉的一般特性1、尺寸、尺寸 （主要集中在（主要集中在2060m） 2、流动性、流动性 （受水分的影响大）（受水分的影响大）3、自燃和爆炸、自燃和爆炸 影响因素：影响因素： l 挥发分、温度、细度、气体中挥发分、温度、细度、气体中O2浓度；浓度； （有利于自燃）（有利于自燃）l 水分、灰分、散热条件；水分、灰分、散热条件；（不利于自燃）（不利于自燃

2、）l 煤粉浓度。煤粉浓度。（容易自燃的浓度：（容易自燃的浓度：1.22.0 kg/m3）二、煤粉细度及煤粉颗粒特性二、煤粉细度及煤粉颗粒特性（一）煤粉细度的测定和表示方法：（一）煤粉细度的测定和表示方法： 用不同孔径的筛子筛分；用不同孔径的筛子筛分； 用筛子上剩余的煤粉份额用筛子上剩余的煤粉份额 a 占总煤粉量占总煤粉量 （a+b）的百分比表示煤粉细度：）的百分比表示煤粉细度： （式（式2-1） Rx值越小，煤粉越细；值越小，煤粉越细； x 代表筛孔内边长代表筛孔内边长 (m)。%100baaRx（二）煤粉颗粒组成特性（二）煤粉颗粒组成特性（煤粉颗粒细度分布情况）（煤粉颗粒细度分布情况） 1、

3、定义：、定义：煤粉中各种不同细度的煤粉含量分布煤粉中各种不同细度的煤粉含量分布 情况情况Rx=f(x) 。 Rx与与x的关系曲线，又称（全）筛分曲线。的关系曲线，又称（全）筛分曲线。（书（书p.38） 2、分析颗粒组成特性的原因、分析颗粒组成特性的原因 单从某单从某一个一个Rx不能反映煤粉的细度不能反映煤粉的细度分布分布。 3、Rx与与x之间的关系式之间的关系式 破碎公式（破碎公式（Rosin-Rammler方程）：方程）： （式（式2-2） 式中：式中：n是反映煤粉是反映煤粉均匀性均匀性的指数；的指数； b是反映煤粉是反映煤粉细度细度的系数的系数 。nbxxeR100对对n、b的分析：的分析

4、：1）n的计算分析的计算分析 （消去系数（消去系数b，从而得到，从而得到n与煤粉细度之间的关系与煤粉细度之间的关系 ） 对两式取对数，消去系数对两式取对数，消去系数b，再取常用对数得：，再取常用对数得： （式（式2-4） 由该式得由该式得n与颗粒尺寸均匀度的关系与颗粒尺寸均匀度的关系 （书（书p.39） n越大，表明颗粒尺寸越均匀。越大，表明颗粒尺寸越均匀。nbeR9090100nbeR20020010090200lg100lnlg100lnlg90200RRn2）b的计算分析的计算分析 取对数取对数 （式（式2-5） 由该式得由该式得b与颗粒细度的关系：与颗粒细度的关系： （书（书p.39）

5、 b越大，表明颗粒越细。越大，表明颗粒越细。nbeR9090100nbR90100ln9090100ln901Rbn 4、煤粉在各种细度下的分布情况、煤粉在各种细度下的分布情况 （书（书p.39） 用变化率用变化率 表示。表示。因因n不仅是系数，而且还在指数上，所以不仅是系数，而且还在指数上，所以n对对y的影响比较大：的影响比较大： n1时时，y在在x0的某处有最大值；的某处有最大值； n=1时时，y在在x=0处有最大值处有最大值y=100b，细粉含量多；，细粉含量多； n1的条件下才会有）的条件下才会有） Rx 经济细度 孔径x 5、经济细度、经济细度 制粉电耗制粉电耗 + 不完全燃烧热损失

6、不完全燃烧热损失q4最小的煤粉细度最小的煤粉细度 。4、影响经济细度的因素、影响经济细度的因素 煤质：可磨性、可燃性煤质：可磨性、可燃性 制粉系统工作特性制粉系统工作特性 1）细度与电耗的关系）细度与电耗的关系 2）煤粉的均匀度）煤粉的均匀度 燃烧工况燃烧工况三、煤的可磨性三、煤的可磨性1 1、定义、定义 煤被粉碎和碾磨成煤粉的难易程度。煤被粉碎和碾磨成煤粉的难易程度。 （书（书p.40） 2 2、可磨性系数、可磨性系数 （可磨性的定量表示（可磨性的定量表示, ,书书p.40） 将相同质量、相同粒度的将相同质量、相同粒度的标准煤样标准煤样和和测试煤样测试煤样， 在试验磨煤机中磨制到相同细度的煤

7、粉，两者在试验磨煤机中磨制到相同细度的煤粉，两者 所需能量的比值：所需能量的比值： （式（式2-8）3、引入、引入 Kgr、HGI 的目的的目的 为制粉系统的设计、运行提供依据。为制粉系统的设计、运行提供依据。 【Kgr、HGI 之间的换算关系之间的换算关系 （式（式2-10）】EEKsgr四、煤的磨损特性四、煤的磨损特性五、煤粉水分五、煤粉水分 1、水分对锅炉运行的影响、水分对锅炉运行的影响 （书（书p.41） 水分过大水分过大： （1）煤粉容易结块；）煤粉容易结块； （堵塞）（堵塞） （2）着火推迟；）着火推迟；（燃烧不完全）（燃烧不完全） （3）排烟热损失增加；）排烟热损失增加； （4）

8、低温腐蚀。）低温腐蚀。 水分过小水分过小： 容易自燃、爆炸。容易自燃、爆炸。 2、煤粉、煤粉的合理水分的合理水分Mpc 一般使一般使Mpc接近空气干燥基水分接近空气干燥基水分Mad ： 无烟煤：无烟煤： Mpc Mad 烟煤：烟煤：0.5 Mad Mpc Mad （式（式2-11） 褐煤：褐煤： Mad Mpc Mad + 8第二节第二节 磨煤机磨煤机按转速分类按转速分类 低速低速 （1525r/min）中速中速 （25100r/min）高速高速 （4001000r/min）工作原理工作原理撞击、压碎、研磨撞击、压碎、研磨一、一、筒式钢球磨煤机筒式钢球磨煤机 （一）单进单出钢球磨煤机（一）单进

9、单出钢球磨煤机 1、结构：、结构：2、工作原理：、工作原理： （1）撞击；）撞击； （2）压碎、研磨。）压碎、研磨。3、影响球磨机工作的主要因素、影响球磨机工作的主要因素 （书（书p.42） （1）磨煤机的转速）磨煤机的转速 （2）护甲）护甲 （3）钢球充满系数）钢球充满系数 （钢球装载量）（钢球装载量） （4）钢球直径）钢球直径 （5）存煤量）存煤量 （6）通风量）通风量 （7）煤的性质）煤的性质（1）临界转速）临界转速ncr和工作转速和工作转速 n 临界转速临界转速ncr：使钢球与筒体一起旋转，使钢球与筒体一起旋转， 且不落下的且不落下的最低最低转速。转速。 最佳工作转速最佳工作转速n：使

10、钢球落差最大的转速。使钢球落差最大的转速。 1）临界转速）临界转速ncr： 在筒体的在筒体的最高点最高点，离心力重力：，离心力重力： 把把 弧度弧度/秒，秒，g = 9.8米米/秒秒2 代入：代入： 转转/分分 （式（式2-12） 2）最佳工作转速：）最佳工作转速：n = 0.740.8 ncr（2）护甲）护甲 摩擦阻力摩擦阻力 钢球提升高度钢球提升高度 磨煤机出力磨煤机出力mgDmRmRRmRvm22222602crnDDncr3 .4228 . 9*36002（3）钢球充满系数）钢球充满系数 1）定义：）定义：钢球总体积占筒体体积的份额钢球总体积占筒体体积的份额 （式（式2-13） 2）对

11、磨煤出力对磨煤出力Bm和电耗和电耗Pm的影响的影响 根据试验，根据试验，在在0.10.35的范围内：的范围内： （式（式2-14） 磨煤单位电耗磨煤单位电耗 ： 3） 的最佳值：的最佳值： 相同煤粉细度下，使制粉系统总的单位电耗相同煤粉细度下，使制粉系统总的单位电耗 E 最最小的小的 值值 。VGbb6 . 01cBm9 . 02cPm3 . 012ccBPEmmm（4）钢球直径）钢球直径D （30 60mm）D大：大：撞击撞击能力能力大；大；D小：小：在同样的钢球充满系数下，钢球数量多，在同样的钢球充满系数下，钢球数量多， 所以撞击所以撞击次数次数多，碾磨多，碾磨表面积表面积大。大。 较硬的

12、、大块的煤：选用较硬的、大块的煤：选用D较大的钢球。较大的钢球。（5）存煤量）存煤量 M太少：太少：钢球之间碰撞、摩擦的无效功率增加；钢球之间碰撞、摩擦的无效功率增加； M太多：太多： 1）钢球对煤的撞击、碾磨能力降低；）钢球对煤的撞击、碾磨能力降低； 2）磨煤机堵塞）磨煤机堵塞 。 （6）通风量）通风量QV 1）通风量的作用：）通风量的作用：对燃料的干燥、输送对燃料的干燥、输送 。2）最佳通风量最佳通风量QV opt （书（书p.44） 使使1kg煤的煤的 磨煤电耗磨煤电耗 + 通风电耗通风电耗 最小的通风量最小的通风量。QV太小：太小：干燥、输送能力太小，使磨煤机出力降低，干燥、输送能力太

13、小，使磨煤机出力降低， 磨煤磨煤单位电耗增加单位电耗增加；QV太大：太大：通风通风电耗增大，粗粉回粉量增大电耗增大，粗粉回粉量增大 。 3）影响）影响QV opt 的因素的因素 （式（式2-17） m3/h a）容积）容积V（正比正比）；）； b）直径）直径D（？）；）； c）转速）转速n（反比反比）；）； d）可磨性系数）可磨性系数Kgr（正比正比）；）； e）煤粉细度）煤粉细度1/R90（反比反比）；）； f）钢球充满系数）钢球充满系数（正比正比）；）； g）风压）风压p（反比反比）。）。5 . 03903.1013. 03610038 pKRKDnVQgrgroptV（二）双进双出钢球磨

14、煤机（二）双进双出钢球磨煤机 二、二、中速磨煤机中速磨煤机 1、中速磨煤机的结构和工作过程：、中速磨煤机的结构和工作过程：2、中速磨煤机的优缺点、中速磨煤机的优缺点 （与筒式钢球磨相比（与筒式钢球磨相比 ）（1）优点：）优点： 1）占地面积小、投资少；）占地面积小、投资少； 2）噪音、电耗小；）噪音、电耗小； 3）煤粉粒度均匀；）煤粉粒度均匀； 4）更适用于变负荷。）更适用于变负荷。（2）缺点：）缺点： 1）结构复杂；）结构复杂； 2）对煤种变化的适应能力较差。）对煤种变化的适应能力较差。 三、三、磨煤机出力和功率磨煤机出力和功率 磨煤出力磨煤出力Bm：单位时间内，在一定的煤粉细度要单位时间内

15、，在一定的煤粉细度要 求下，所能磨制的原煤量求下，所能磨制的原煤量 。 （书（书p.49） Bm需要有把水分需要有把水分Mar干燥到干燥到Mpc 的干燥能力（的干燥能力（干燥出力干燥出力）配合。）配合。（一）（一）单进单出筒式钢球磨煤机单进单出筒式钢球磨煤机 1、出力计算、出力计算 t/h （式（式2-18）5 . 09026 . 08 . 04 . 2100ln11. 0RSKKKKLnDBabarmVwgrm2、影响钢球磨煤机出力、影响钢球磨煤机出力Bm的主要因素的主要因素 （式（式2-18） （1）尺寸）尺寸D, L （正比）正比） （2）转速）转速n （正比，正比，过高时反比过高时反比

16、） （3）钢球充满系数）钢球充满系数 （正比，正比，过高时反比过高时反比） （4）可磨性系数）可磨性系数Kgr （正比）正比） （5）通风量）通风量KV （正比，正比，过高时回粉多过高时回粉多） （6）护甲）护甲Karm , Kab （正比）正比） （7）煤粉细度）煤粉细度1/R90 （反比）反比） （8）原煤的颗粒尺寸）原煤的颗粒尺寸Sg （反比）反比） （式（式2-20） （9）水分）水分Mav （反比）反比） （式（式2-21, 20） 风温风温（正比）正比） ；存煤量；存煤量（正比正比 ，过高时反比），过高时反比）3、磨煤消耗的功率、磨煤消耗的功率Pm （式（式2-25） 由该式知：由

17、该式知： Pm与是否在磨煤几乎无关。与是否在磨煤几乎无关。 筒式钢球磨煤机筒式钢球磨煤机在低负荷下运行不经济。在低负荷下运行不经济。 DLnSKKLnDPfarmbmomm86. 1122. 019 . 03（二）（二）碗式中速磨煤机碗式中速磨煤机 1、出力计算、出力计算 t/h （式（式2-26）2、影响出力的主要因素、影响出力的主要因素 （1）煤的可磨性系数）煤的可磨性系数 （正比）（正比） （2）煤粉细度）煤粉细度 （反比）反比） （3）水分、灰分）水分、灰分 （反比）（反比）（4）原煤颗粒大小）原煤颗粒大小 （反比）（反比）（5）磨辊的加载压力）磨辊的加载压力 （正比）（正比） （6）

18、转速）转速 （正比）（正比） 风量、风温、存煤量风量、风温、存煤量gabAMRgrmmffffffBB0第三节第三节 制粉系统制粉系统作用：作用： 向锅炉连续提供合格的煤粉。向锅炉连续提供合格的煤粉。（书（书p.51） 分类：分类： （书（书p.51） 1、中间储仓式：、中间储仓式： 磨制的煤粉磨制的煤粉首先首先进入煤粉仓，进入煤粉仓，然后然后根据需要量根据需要量 送往炉膛。送往炉膛。2、直吹式、直吹式 磨制的煤粉磨制的煤粉直接直接送往向炉膛。送往向炉膛。 一、中间储仓式制粉系统一、中间储仓式制粉系统 分类分类 （根据（根据输送输送煤粉进炉膛的介质煤粉进炉膛的介质）（书（书p.52） 1、乏气

19、送粉：、乏气送粉：用磨煤时所用的气体用磨煤时所用的气体（乏气）（乏气）送粉送粉 。 2、热风送粉：、热风送粉：用来自空气预热器的热风送粉用来自空气预热器的热风送粉 。1、乏气送粉、乏气送粉 （图（图2-12a） 2、热风送粉、热风送粉 （图（图2-12b） 3、对中间储仓式制粉系统的说明、对中间储仓式制粉系统的说明（1）乏气送粉：）乏气送粉：适用于易燃煤种；适用于易燃煤种； 热风送粉：热风送粉：适用于难燃煤种；适用于难燃煤种；（书（书p.52）（2）乏气再循环）乏气再循环 （书（书p.52） 协调磨煤机的协调磨煤机的 1）磨煤通风（输送出力）磨煤通风（输送出力） 2）干燥通风）干燥通风 3）一次风（或：三次风）一次风（或：三次风） 3者对风量的要求。者对风量的要求。 二、直吹式制粉系统二、直吹式制粉系统 分类分类 （书（书p.53） 1、负压式：、负压式：制粉系统压力低于大气压；制粉系统压力低于大气压； 2、正压式：、正压式：制粉系统压力高于大气压。制粉系统压力高于大气压。 （1）热一次风机）热一次风机 ： 流过一次风机的是已被加热的流过一次风机的是已被加热的热风；热风； （2）冷一次风机）冷一次风机 ： 流过一次风机的是未被加热的流过一次风机的是未被加热的冷风。冷风。 1、正压式、热一次风机、正压式、热一次风机 2、正压式、冷一次风机、正压式、冷一次风机 冷冷一次风机制粉系统