第4章煤粉制备系统及设备——锅炉原理课件

1、能源与动力工程学院能源与动力工程学院School of Energy & Power Engineering山东大学山东大学中国中国 济南济南2022-5-18第四章第四章 煤粉制备系统及设备煤粉制备系统及设备能源与动力工程学院能源与动力工程学院School of Energy & Power Engineering山东大学山东大学中国中国 济南济南2022-5-18第一节 煤粉的性质磨细的煤粉，外形很不规则，煤粉颗粒大小在0500m之间，其中2050 m的颗粒最多。流动性：煤粉由于颗粒细小，具有较好的流动性能，可采用气力方便地在管内输送，但若煤粉仓内粉位太低，则易出现自流现象，大量煤粉自动穿

2、过给粉装置，流入一次风管造成堵塞。吸湿性：影响流动性 煤粉仓磨蚀性：制粉系统磨损自黏性自燃性：因煤粉中吸附了大量空气，极易慢慢氧化，当达到着火温度后便引起自燃。煤粉和空气的混合物在适当的浓度和温度下会发生爆炸。当煤的挥发分高，煤粉细时，尤应加以注意。能源与动力工程学院能源与动力工程学院School of Energy & Power Engineering山东大学山东大学中国中国 济南济南2022-5-18 影响煤粉自燃的因素影响煤粉自燃的因素 挥发分：挥发分：Vdaf20，容易自燃，爆炸可能性大，容易自燃，爆炸可能性大 煤粉细度：煤粉细度：0.1mm的颗粒基本不爆炸的颗粒基本不爆炸 煤粉浓度

3、：煤粉浓度：1.22kg/m3(最危险）最危险） 温度：低于着火温度温度：低于着火温度 煤粉在管内的流速（煤粉在管内的流速（1630m/s）：）：过低过低沉积，过高电火花沉积，过高电火花能源与动力工程学院能源与动力工程学院School of Energy & Power Engineering山东大学山东大学中国中国 济南济南2022-5-18 煤粉的水分 对煤粉流动性与爆炸性有较大的影响，水分太高，流动性差，输送困难，且易引起粉仓搭桥。同时也影响着火和燃烧。水分太低易引起自燃或爆炸，同时干燥耗能增加。磨煤机出口的煤粉水分反映在磨煤机出口风温上。能源与动力工程学院能源与动力工程学院School

4、 of Energy & Power Engineering山东大学山东大学中国中国 济南济南2022-5-18煤粉的细度煤粉的细度煤粉的粗细程度用煤粉的粗细程度用煤粉细度煤粉细度Rx表示。煤粉细度用一组由细金属丝编织表示。煤粉细度用一组由细金属丝编织的方孔筛子进行筛分测定。所谓的方孔筛子进行筛分测定。所谓Rx指经筛分后残留在孔径为指经筛分后残留在孔径为x（m）的筛子上的煤粉的质量占煤粉总质量的百分数，即：的筛子上的煤粉的质量占煤粉总质量的百分数，即： 100%xaRab式中式中a、b分别表示留在筛子上和通过筛孔（孔径为分别表示留在筛子上和通过筛孔（孔径为x）的煤粉质）的煤粉质量。筛余量量。筛

5、余量a越大，越大，Rx越大，表明煤粉越粗。越大，表明煤粉越粗。我国常用：我国常用：R90、R200一般要求：一般要求：贫煤贫煤R9015，烟煤烟煤R9025 ，褐煤褐煤R9040R R：residualresidual90dafR =0.5nV能源与动力工程学院能源与动力工程学院School of Energy & Power Engineering山东大学山东大学中国中国 济南济南2022-5-18我国常用筛号相关数据我国常用筛号相关数据能源与动力工程学院能源与动力工程学院School of Energy & Power Engineering山东大学山东大学中国中国 济南济南2022-5-

6、18能源与动力工程学院能源与动力工程学院School of Energy & Power Engineering山东大学山东大学中国中国 济南济南2022-5-18 经济煤粉细度经济煤粉细度 燃烧：煤粉愈细，着火愈迅速完全，燃烧：煤粉愈细，着火愈迅速完全，q4损损失越小；可减少过量空气系数，失越小；可减少过量空气系数，q2小，锅小，锅炉效率越高；炉效率越高； 制粉：磨煤电能消耗制粉：磨煤电能消耗qN；金属消耗金属消耗qM。 经济煤粉细度：经济煤粉细度： min（q2q4qMqN）能源与动力工程学院能源与动力工程学院School of Energy & Power Engineering山东大学

7、山东大学中国中国 济南济南2022-5-18能源与动力工程学院能源与动力工程学院School of Energy & Power Engineering山东大学山东大学中国中国 济南济南2022-5-18影响经济煤粉细度因素影响经济煤粉细度因素 燃料燃烧特性：燃料燃烧特性：Vdaf高，高， R90可大，煤粉可稍粗可大，煤粉可稍粗 磨煤机和分离器性能：煤粉粒度均匀，可稍粗磨煤机和分离器性能：煤粉粒度均匀，可稍粗（回转式粗粉分离器中速磨磨制的煤粉粒度均（回转式粗粉分离器中速磨磨制的煤粉粒度均匀）匀） 燃烧方式：燃烧强度高，可以稍粗燃烧方式：燃烧强度高，可以稍粗能源与动力工程学院能源与动力工程学院S

8、chool of Energy & Power Engineering山东大学山东大学中国中国 济南济南2022-5-18均匀性指数n n均匀性指数;n越大，煤粒径分布越均匀，可用R90、R200来计算20090100100lgln-lglnRRn=200lg90 煤粉中大颗粒多，会增加机械不完全燃烧热损失；而煤粉磨得过细又会徒然增加磨煤电耗和金属磨损。因此在磨煤设备运行中应力求得到具有最大可能均匀性指数n值的煤粉。均匀性指数n与磨煤机及分离器的型式以及它们的运行工况有关。能源与动力工程学院能源与动力工程学院School of Energy & Power Engineering山东大学山东大

9、学中国中国 济南济南2022-5-18能源与动力工程学院能源与动力工程学院School of Energy & Power Engineering山东大学山东大学中国中国 济南济南2022-5-18煤粉细度对锅炉运行的影响 煤粉变粗所引起的危害是很大的，如锅炉灭火、结焦、高温腐蚀、过热器、再热器超温爆管、尾部受热面的磨损以及燃烧效率低等一系列问题，特别对于贫煤和无烟煤（难以着火和燃尽），采用四角切圆燃烧（离心力）当煤粉颗粒较大时，煤粉在离开燃烧器区时很难及时着火（反应速度低），可能灭火；火焰中心上移，加之有时后期混合较差，难于实现完全燃烧，从而导致飞灰含碳量增加。煤粉气流四角喷入后形成强烈的旋

10、转气流，大颗粒的炭粒甩向炉膛的四壁，靠近水冷壁，使水冷壁附近产生强烈的还原性气氛，发生高温腐蚀的机会大大增加；燃烧灰熔点低的煤种时，还可能出现结焦现象。炉膛火焰中心明显上移，炉膛出口烟温升高，烟温偏差增大，易出现爆管（过热器、再热器）现象。粗大颗粒及未燃尽碳粒都会导致尾部受热面磨损加剧。 能源与动力工程学院能源与动力工程学院School of Energy & Power Engineering山东大学山东大学中国中国 济南济南2022-5-18造成煤粉粗的原因 煤质影响：煤的可磨性系数以及灰分含量的不同，都将影响制粉系统的出力以及煤粉细度（前提：保证锅炉出力）。磨煤机本身以及检修质量问题：使

11、得制粉系统保证煤粉细度相当困难，如密封不良，增加给煤量出现磨煤机冒粉，致使制粉系统出力严重不足（前提：保证锅炉出力） 。分离器的磨损：加装防磨材料磨损问题得到缓解，但分离器的通流面积减小，气流流动状态紊乱，使分离效果变差，出力不足，分离效率降低。制粉风量对煤粉细度的影响：制粉风量增加，制粉系统出力增加，煤粉变粗。人为因素也是造成煤粉粗的重要原因，煤粉细度对设备及运行的影响往往不能立即体现出来，所以其重要性常常得不到重视，若采用人工检测煤粉细度很难保证及时按规定取样、化验、调整。 能源与动力工程学院能源与动力工程学院School of Energy & Power Engineering山东大学

12、山东大学中国中国 济南济南2022-5-18第二节第二节 锅炉机组常用磨煤机锅炉机组常用磨煤机 磨煤机是制粉系统中的重要设备，其作用是将具有一定尺寸的煤块干燥、破碎并磨制成合乎要求的煤粉。磨煤机的型式很多，通常按磨煤部件的转速高低分为三种类型 低速磨煤机：转速n1525r/min，如筒式钢球磨煤机； 中速磨煤机：转速n50300r/min，如平盘磨煤机、球式中速磨机、MPS磨煤机等； 高速磨煤机：转速n=5001500r/min，如风扇磨煤机、竖井磨煤机等。 我国燃煤电厂目前广泛应用的是筒式钢球磨煤机，其次是中速磨煤机，风扇磨煤机应用较少。能源与动力工程学院能源与动力工程学院School of

13、 Energy & Power Engineering山东大学山东大学中国中国 济南济南2022-5-18一、低速磨一、低速磨 低速（低速（1525）r/min 大部分：大部分： 钢球磨钢球磨 优点：煤种适应性广优点：煤种适应性广 磨制煤粉较细磨制煤粉较细 运行维修方便运行维修方便 缺点：磨煤耗电多缺点：磨煤耗电多 金属磨损量大金属磨损量大 分类：分类： 单进单出式单进单出式 多配以中间储仓式制粉系统多配以中间储仓式制粉系统 双进双出式双进双出式 多配以直吹式制粉系统多配以直吹式制粉系统能源与动力工程学院能源与动力工程学院School of Energy & Power Engineering

14、山东大学山东大学中国中国 济南济南2022-5-18 结构：结构：磨煤部件为一个直径磨煤部件为一个直径24m、长长310m的圆的圆筒，筒内装有适量直径为筒，筒内装有适量直径为2560mm的钢球。筒体的钢球。筒体内壁衬装波浪形锰钢护甲。筒身两端是架在大轴承内壁衬装波浪形锰钢护甲。筒身两端是架在大轴承上的空心轴颈，一端是热空气与原煤的进口，另一上的空心轴颈，一端是热空气与原煤的进口，另一端是空气与煤粉混合物的出口。端是空气与煤粉混合物的出口。 工作过程：工作过程：筒体由低速同步电机带动旋转，钢球和筒体由低速同步电机带动旋转，钢球和煤块被筒内护甲带到一定高度，然后落下撞击煤，煤块被筒内护甲带到一定高

15、度，然后落下撞击煤，并使煤受到挤压和研磨。磨好的煤粉被干燥的热空并使煤受到挤压和研磨。磨好的煤粉被干燥的热空气从筒体内携带出。气从筒体内携带出。单进单出钢球磨单进单出钢球磨能源与动力工程学院能源与动力工程学院School of Energy & Power Engineering山东大学山东大学中国中国 济南济南2022-5-18能源与动力工程学院能源与动力工程学院School of Energy & Power Engineering山东大学山东大学中国中国 济南济南2022-5-18 影响钢球磨工作的主要因素影响钢球磨工作的主要因素 钢球磨煤机的临界转速和工作转速钢球磨煤机的临界转速和工作

16、转速能源与动力工程学院能源与动力工程学院School of Energy & Power Engineering山东大学山东大学中国中国 济南济南2022-5-18c42.3n =,(r/min)D临界转速：临界转速：推导：离心力推导：离心力mr2重力重力mg磨煤作用最大时的转速称作最佳转速：磨煤作用最大时的转速称作最佳转速： n=(0.740. 8)ncD为圆筒直径为圆筒直径,m角度：角度：54540 04545能源与动力工程学院能源与动力工程学院School of Energy & Power Engineering山东大学山东大学中国中国 济南济南2022-5-18gq2G=100%VV

17、=0.785D Lv钢球充满系数钢球充满系数v最佳钢球充满系数：磨煤电耗最小最佳钢球充满系数：磨煤电耗最小zj1.75c0.12=(n n )v最佳钢球装载量最佳钢球装载量zjgqzjG =Vv上式适用于波浪形护板，上式适用于波浪形护板，1030能源与动力工程学院能源与动力工程学院School of Energy & Power Engineering山东大学山东大学中国中国 济南济南2022-5-18 护甲：摩擦系数影响钢球与筒体的相对滑移能源与动力工程学院能源与动力工程学院School of Energy & Power Engineering山东大学山东大学中国中国 济南济南2022-5

18、-18工作50000小时后的研磨区护瓦能源与动力工程学院能源与动力工程学院School of Energy & Power Engineering山东大学山东大学中国中国 济南济南2022-5-18 钢球直径 钢球直径太小，下落撞击作用力太小，对煤粉没有粉碎作用； 钢球直径太大，钢球数量少，则对煤的砸击点和碾磨表面都将减小。 钢球直径在一定范围内，磨煤出力与钢球直径的平方根成反比，金属磨损量与直径一次方成反比。 钢球直径不宜大于60mm，直径50mm左右的钢球对大块煤具有较强的砸击力，磨煤出力较大，且金属磨损量低。 根据煤种及磨煤机工作条件，将直径40、50、60mm的钢球按比例搭配使用，则会

19、有较好的磨煤效果。 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20mm以下，应过筛更换。能源与动力工程学院能源与动力工程学院School of Energy & Power Engineering山东大学山东大学中国中国 济南济南2022-5-18能源与动力工程学院能源与动力工程学院School of Energy & Power Engineering山东大学山东大学中国中国 济南济南2022-5-18 风量过小：磨煤出力低风量过小：磨煤出力低 风量增加，磨煤出力增加，磨煤电耗降低，通风风量增加，磨煤出力增加，磨煤电耗降低，通风电耗增加电耗增

20、加 风量过大：粗粉分离器循环量大，输粉电耗高风量过大：粗粉分离器循环量大，输粉电耗高 最佳通风量：最佳通风量：zj33tfkm90km38VV =(1000 K+36RK)n D其中，其中，R90“为粗粉分离器后的煤粉细度为粗粉分离器后的煤粉细度筒体通风状况筒体通风状况能源与动力工程学院能源与动力工程学院School of Energy & Power Engineering山东大学山东大学中国中国 济南济南2022-5-18 较少时：空撞磨损较少时：空撞磨损 增加：出力增加增加：出力增加 过大时：下落高度减少过大时：下落高度减少 运行中都是通过控制磨煤机的进出口风压运行中都是通过控制磨煤机的

21、进出口风压差和磨煤机电流，保持煤位在较佳位置。差和磨煤机电流，保持煤位在较佳位置。 载煤量载煤量能源与动力工程学院能源与动力工程学院School of Energy & Power Engineering山东大学山东大学中国中国 济南济南2022-5-18 1）煤种适应性好，几乎可磨各种煤 2）可磨冲刷磨损指数Ke3.5的煤，虽金属磨损量大，但不停机添加钢球，若中速磨需停机更换磨损部件 3）对煤中“三块” 铁块、木块、石块不敏感 4）对煤的干燥能力强，与中速磨相比，可磨高水分煤 5) 结构简单，可靠性高，易维修 6) 设备庞大、投资高、占地大、运行电耗高、金属磨损大、噪音大， 一般在其它磨不能

22、应用的场合才选用。 球磨机磨煤时功率消耗与无煤空载功率相差无几。磨制无球磨机磨煤时功率消耗与无煤空载功率相差无几。磨制无烟煤时，磨煤功率消耗甚至低于空载功率消耗。磨制其它烟煤时，磨煤功率消耗甚至低于空载功率消耗。磨制其它煤种，磨煤功率消耗仅比空载增加煤种，磨煤功率消耗仅比空载增加5。因此，球磨机宜连。因此，球磨机宜连续满负荷运行。续满负荷运行。特点特点能源与动力工程学院能源与动力工程学院School of Energy & Power Engineering山东大学山东大学中国中国 济南济南2022-5-18 磨制高灰分、高腐蚀性煤以及要求煤粉细度较细的情况下，由磨制高灰分、高腐蚀性煤以及要求

23、煤粉细度较细的情况下，由于系统简单、维护方便，运行可靠，广泛应用。于系统简单、维护方便，运行可靠，广泛应用。 结构特点与工作原理结构特点与工作原理 双进双出球磨机的结构和工作原理与单进单出球磨机类似。其双进双出球磨机的结构和工作原理与单进单出球磨机类似。其筒体是一个装有锰钢或者铬钼钢护甲的圆筒，两端为空心轴，筒体是一个装有锰钢或者铬钼钢护甲的圆筒，两端为空心轴，分别支撑在两个主轴承上。它的两端空心轴颈既是热风和原煤分别支撑在两个主轴承上。它的两端空心轴颈既是热风和原煤的进口，又是气粉混合物的出口，从两端进入的干燥介质气流的进口，又是气粉混合物的出口，从两端进入的干燥介质气流在磨煤机筒体部位对冲

24、后反向流动，携带煤粉从两个空心轴流在磨煤机筒体部位对冲后反向流动，携带煤粉从两个空心轴流出，进入煤粉分离器，形成两个互相对称的严密回路，因此称出，进入煤粉分离器，形成两个互相对称的严密回路，因此称双进双出。双进双出。双进双出磨煤机双进双出磨煤机能源与动力工程学院能源与动力工程学院School of Energy & Power Engineering山东大学山东大学中国中国 济南济南2022-5-18BBD1粗粉分粗粉分离器与磨煤机离器与磨煤机为一个整体为一个整体BBD2粗粉分粗粉分离器与球磨机离器与球磨机分开布置分开布置能源与动力工程学院能源与动力工程学院School of Energy &

25、 Power Engineering山东大学山东大学中国中国 济南济南2022-5-18BBD2能源与动力工程学院能源与动力工程学院School of Energy & Power Engineering山东大学山东大学中国中国 济南济南2022-5-18磨煤机的进口和出口能源与动力工程学院能源与动力工程学院School of Energy & Power Engineering山东大学山东大学中国中国 济南济南2022-5-18进/出室材料流1研磨空间 2进煤管 3进煤螺杆输送机 4中心筒 5上升管能源与动力工程学院能源与动力工程学院School of Energy & Power Engi

26、neering山东大学山东大学中国中国 济南济南2022-5-18 结构：双磨带螺旋输送机，单磨不带结构：双磨带螺旋输送机，单磨不带 风粉混合物的流向：双磨两端，单磨一端风粉混合物的流向：双磨两端，单磨一端 占地：双磨较小占地：双磨较小 电耗：双磨较小电耗：双磨较小 风煤混合位置：双磨在磨内，单磨在落煤管内风煤混合位置：双磨在磨内，单磨在落煤管内 煤粉分配和管道阻力平衡：双磨出口多，分配煤粉分配和管道阻力平衡：双磨出口多，分配均匀，阻力小均匀，阻力小双进双出球磨机与单进单出球磨机的区别双进双出球磨机与单进单出球磨机的区别能源与动力工程学院能源与动力工程学院School of Energy &

27、Power Engineering山东大学山东大学中国中国 济南济南2022-5-18可靠性、可用率高：磨煤机本身几乎为可靠性、可用率高：磨煤机本身几乎为0，制粉系统事故率，制粉系统事故率1%维护简便，维护费用低维护简便，维护费用低出力稳定出力稳定有效磨制坚硬、腐蚀性强的煤（有效磨制坚硬、腐蚀性强的煤（HGI40）储粉能力强（储粉能力强（1015min）煤种适应性强煤种适应性强(但螺旋输送机对杂物限制比一般的球磨机严格）但螺旋输送机对杂物限制比一般的球磨机严格）在较宽的负荷范围内有快速响应能力（每分钟在较宽的负荷范围内有快速响应能力（每分钟20负荷负荷）。双进双出。双进双出钢球磨煤机的出力不是

28、靠直接调整给煤机来控制，而是靠调整通过磨钢球磨煤机的出力不是靠直接调整给煤机来控制，而是靠调整通过磨煤机的一次风量控制。由于筒内存有大量的煤粉，当加大一次风阀门煤机的一次风量控制。由于筒内存有大量的煤粉，当加大一次风阀门的开度时，风的流量及带出的煤粉流量同时增加。的开度时，风的流量及带出的煤粉流量同时增加。能保持一定的风煤比：线性能保持一定的风煤比：线性低负荷时煤粉细度减小低负荷时煤粉细度减小无石子煤泄漏无石子煤泄漏灵活性显著灵活性显著双进双出球磨机的优点双进双出球磨机的优点能源与动力工程学院能源与动力工程学院School of Energy & Power Engineering山东大学山东

29、大学中国中国 济南济南2022-5-18二、中速磨煤机二、中速磨煤机 50300r/min 目前国内电厂锅炉上应用最多的三种中速目前国内电厂锅炉上应用最多的三种中速磨为磨为(按磨辊和磨盘的形式分按磨辊和磨盘的形式分)：中速碗式磨：中速碗式磨煤机（又称煤机（又称RP磨，改造型为磨，改造型为HP磨）、辊磨）、辊环式磨煤机（环式磨煤机（MPS磨）和球环式磨煤机磨）和球环式磨煤机（E型磨）型磨） 能源与动力工程学院能源与动力工程学院School of Energy & Power Engineering山东大学山东大学中国中国 济南济南2022-5-18RP（HP）磨：浅碗型磨：浅碗型磨盘和磨辊；浅碗

30、型磨磨盘和磨辊；浅碗型磨盘由电动机经减速后带盘由电动机经减速后带动旋转；动旋转；作用：作用：碾压作用；碾压作用；碾压所需压力：碾压所需压力：磨辊自重磨辊自重+弹簧张紧或弹簧张紧或液压气动加载装置。液压气动加载装置。型号：例如型号：例如HP9839 8 磨 碗 直 径磨 碗 直 径98in(2497mm)，33个磨辊个磨辊能源与动力工程学院能源与动力工程学院School of Energy & Power Engineering山东大学山东大学中国中国 济南济南2022-5-18RP磨的研磨部件为碗形磨盘和磨棍。磨的研磨部件为碗形磨盘和磨棍。要磨制的煤送入磨煤机转动磨碗的中心进煤管内，当煤送入中

31、心进煤要磨制的煤送入磨煤机转动磨碗的中心进煤管内，当煤送入中心进煤管后，由于离心力的作用，煤通过转动磨碗的磨环和磨辊之间的间隙，管后，由于离心力的作用，煤通过转动磨碗的磨环和磨辊之间的间隙，向磨碗出口作周边运动。向磨碗出口作周边运动。为了很好地对煤破碎和研磨，由压力弹簧或液压缸传送给磨辊一定的为了很好地对煤破碎和研磨，由压力弹簧或液压缸传送给磨辊一定的压力，一部分磨成的煤粉连续不断地经过磨环边缘被带走，带走煤粉压力，一部分磨成的煤粉连续不断地经过磨环边缘被带走，带走煤粉的介质是来自送入磨碗部的磨侧室内的热空气。的介质是来自送入磨碗部的磨侧室内的热空气。热空气通过磨碗流至粗粉分高器，边加热、干燥

32、，边携带煤粉，并流热空气通过磨碗流至粗粉分高器，边加热、干燥，边携带煤粉，并流入分离器的内锥体顶部的可调节角度的折流板窗，最后经过文丘里管入分离器的内锥体顶部的可调节角度的折流板窗，最后经过文丘里管和多出口通路装置，由气粉管路流至锅炉燃烧器。和多出口通路装置，由气粉管路流至锅炉燃烧器。在气流上升过程中，煤粉中约有在气流上升过程中，煤粉中约有1525的部分是细度合格的，的部分是细度合格的，其余大部分较粗的重粉粒，由于撞击分离器壳体壁面以及自身重力的其余大部分较粗的重粉粒，由于撞击分离器壳体壁面以及自身重力的作用将返回到磨碗中进一步磨制。作用将返回到磨碗中进一步磨制。混入煤中的铁块和难以研磨的硬质

33、杂物，脱离空气流而落到磨煤机低混入煤中的铁块和难以研磨的硬质杂物，脱离空气流而落到磨煤机低部的下侧杂质室（铁块空）内，这里装有连接着磨碗轴体的旋转刮板，部的下侧杂质室（铁块空）内，这里装有连接着磨碗轴体的旋转刮板，将铁块或杂质刮入杂物排放管。将铁块或杂质刮入杂物排放管。能源与动力工程学院能源与动力工程学院School of Energy & Power Engineering山东大学山东大学中国中国 济南济南2022-5-18 MPS 型辊式中速磨煤机最早是由德国型辊式中速磨煤机最早是由德国DBW 公司于公司于50 年代年代研制开发的。研制开发的。 M磨煤机磨煤机（Muhle，德文，德文）；P

34、磨辊为钟摆式结构磨辊为钟摆式结构（Pendeln）；）；S磨盘为碗式结构磨盘为碗式结构（Schussel）。）。 沈阳重型机器厂于沈阳重型机器厂于1985年从德国年从德国DBW公司引进公司引进MPS系列系列190、225、255 三种磨煤机的制造技术，目前由其制造的三种磨煤机的制造技术，目前由其制造的MPS 型磨煤机已在国内多个电厂应用。型磨煤机已在国内多个电厂应用。 北京电力设备总厂也于北京电力设备总厂也于1985 年从德国年从德国DBW 公司引进公司引进MPS 225型制造技术和型制造技术和MPS 磨系列化设计核心技术，并通过开发磨系列化设计核心技术，并通过开发形成了自己的产品形成了自己的

35、产品ZGM系列磨煤机，且在国内电厂也得到系列磨煤机，且在国内电厂也得到应用。应用。 长春发电设备有限责任公司长春发电设备有限责任公司2002年引进德国年引进德国Babcock公司公司 MPS-HP-型中速磨型中速磨 。MPS 磨磨能源与动力工程学院能源与动力工程学院School of Energy & Power Engineering山东大学山东大学中国中国 济南济南2022-5-181锥齿轮行星减速机锥齿轮行星减速机2基础基础3下架体下架体4下架体密封环下架体密封环5中架体中架体6分段式的磨盘分段式的磨盘7磨盘支座磨盘支座8旋转喷嘴环旋转喷嘴环9磨辊磨辊10刚性加载架刚性加载架11摆动铰接

36、点摆动铰接点12摆动调整装置摆动调整装置13液压拉杆液压拉杆14静态分离器静态分离器SLK15热风入口热风入口16电机电机17可调式分离器叶片可调式分离器叶片18密封风管道密封风管道19煤粉分配器煤粉分配器能源与动力工程学院能源与动力工程学院School of Energy & Power Engineering山东大学山东大学中国中国 济南济南2022-5-18能源与动力工程学院能源与动力工程学院School of Energy & Power Engineering山东大学山东大学中国中国 济南济南2022-5-18磨环磨环Grinding track磨轨磨轨喷嘴环喷嘴环MPS磨磨M磨煤机

37、磨煤机P磨辊钟摆式结构磨辊钟摆式结构S碗式磨盘碗式磨盘MPS225，磨盘中径，磨盘中径2250mm2250 mm以下者以以下者以cm为单位为单位，以，以上以上以mm为单位为单位能源与动力工程学院能源与动力工程学院School of Energy & Power Engineering山东大学山东大学中国中国 济南济南2022-5-18Grinding Roller磨辊磨辊MPS225的磨辊的磨辊能源与动力工程学院能源与动力工程学院School of Energy & Power Engineering山东大学山东大学中国中国 济南济南2022-5-18 1、工作原理、工作原理 原煤由落煤管进入

38、两个碾磨部件的表面之间，在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。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处。由于碾磨部件的旋转，磨成的煤粉被抛至风环处。热风以一定速度通过风环进入干燥空间，对煤粉热风以一定速度通过风环进入干燥空间，对煤粉进行干燥，并将其带入碾磨区上部的煤粉分离器进行干燥，并将其带入碾磨区上部的煤粉分离器中。经过分离，不合格的粗粉返回碾磨区重磨。中。经过分离，不合格的粗粉返回碾磨区重磨。合格的煤粉由干燥剂带出磨外，经煤粉管路送入合格的煤粉由干燥剂带出磨外，经煤粉管路送入炉膛燃烧。炉膛燃烧。

39、 煤中夹带的杂物煤中夹带的杂物(如石块、黄铁矿块和金属块等如石块、黄铁矿块和金属块等)被抛至风环处后，由下而上的热风不足以阻止它被抛至风环处后，由下而上的热风不足以阻止它们下落，经风环由刮板刮落至杂物箱内。们下落，经风环由刮板刮落至杂物箱内。能源与动力工程学院能源与动力工程学院School of Energy & Power Engineering山东大学山东大学中国中国 济南济南2022-5-18能源与动力工程学院能源与动力工程学院School of Energy & Power Engineering山东大学山东大学中国中国 济南济南2022-5-182、结构特点、结构特点u磨辊直径大，滚

40、动阻力小，故出力特性好，电耗低；磨辊直径大，滚动阻力小，故出力特性好，电耗低；出力平稳，噪音低，振动小；出力平稳，噪音低，振动小；u采用固定的铰轴支撑磨辊，使磨辊在磨盘上有一定的倾斜度采用固定的铰轴支撑磨辊，使磨辊在磨盘上有一定的倾斜度1215，研磨时磨辊单侧磨损，同时具有摆动优势，提高，研磨时磨辊单侧磨损，同时具有摆动优势，提高了耐磨件的使用寿命；了耐磨件的使用寿命；u磨辊在水平位置具有一定的自由度，可以摆动，对铁块、木磨辊在水平位置具有一定的自由度，可以摆动，对铁块、木块、石块适应能力强；块、石块适应能力强；u磨辊与磨盘端面形状相配，保证了良好的研磨效果，确保磨磨辊与磨盘端面形状相配，保证

41、了良好的研磨效果，确保磨煤机的后期出力；煤机的后期出力；u三个磨辊加载负荷直接传至基础，以静定系统均匀传递研磨三个磨辊加载负荷直接传至基础，以静定系统均匀传递研磨力，磨煤机外壳不承受重大载荷，磨煤机稳定性最佳；力，磨煤机外壳不承受重大载荷，磨煤机稳定性最佳；煤粉均匀度高（静态分离器为煤粉均匀度高（静态分离器为n=1.11.2，动态分离器动态分离器n=1.21.4）；）；u可带负荷起动，且布置紧凑，检修方便安全。可带负荷起动，且布置紧凑，检修方便安全。 能源与动力工程学院能源与动力工程学院School of Energy & Power Engineering山东大学山东大学中国中国 济南济南2

42、022-5-18 磨煤机变加载磨煤机变加载 液压加载系统由液压加载系统由3个液压缸组成，每个液压个液压缸组成，每个液压缸带有一个拉杆平行地工作，拉杆向下拉动缸带有一个拉杆平行地工作，拉杆向下拉动刚性加载架。这样，连接于加载架上的磨辊刚性加载架。这样，连接于加载架上的磨辊对磨盘上的煤层施加压力。根据磨煤机出力对磨盘上的煤层施加压力。根据磨煤机出力大小在线自动调节。大小在线自动调节。 磨煤机出力变化范围由过去的磨煤机出力变化范围由过去的40%100%扩大到扩大到25%100%。机组调峰时，避免磨煤机的频繁启动，运行机组调峰时，避免磨煤机的频繁启动，运行操作更加方便。操作更加方便。提高耐磨件寿命，节

43、约了磨煤机备件以及磨提高耐磨件寿命，节约了磨煤机备件以及磨煤机检修的费用。煤机检修的费用。降低了制粉电耗，可节能降低了制粉电耗，可节能20%左右。左右。磨煤机可空载启停。磨煤机启动前，磨辊抬磨煤机可空载启停。磨煤机启动前，磨辊抬起，齿轮箱完全卸载，大大降低减速机上的起，齿轮箱完全卸载，大大降低减速机上的推力，推力，Michell滑动轴承推力瓦可以充分建立滑动轴承推力瓦可以充分建立油膜，提高推力瓦的寿命。油膜，提高推力瓦的寿命。磨煤机停止前，磨辊先抬起来，可将磨煤机磨煤机停止前，磨辊先抬起来，可将磨煤机在停磨期间把磨盘上的煤甩光，不会发生停在停磨期间把磨盘上的煤甩光，不会发生停磨振动。磨振动。

44、能源与动力工程学院能源与动力工程学院School of Energy & Power Engineering山东大学山东大学中国中国 济南济南2022-5-18能源与动力工程学院能源与动力工程学院School of Energy & Power Engineering山东大学山东大学中国中国 济南济南2022-5-18旋转喷嘴旋转喷嘴 旋转喷咀环的主要工作原理是改变旋转喷咀环的主要工作原理是改变喷口处空气动力场，可以降低喷口喷口处空气动力场，可以降低喷口流速，成倍提高喷咀环的寿命。和流速，成倍提高喷咀环的寿命。和静态喷咀环比，流速降低静态喷咀环比，流速降低20%左右，左右，阻力和通风电耗也相应

45、降低，喷咀阻力和通风电耗也相应降低，喷咀环寿命可提高环寿命可提高3倍以上。倍以上。 采用旋转喷嘴，有以下优点：采用旋转喷嘴，有以下优点： 喷嘴磨损均匀，相对于静止喷嘴使喷嘴磨损均匀，相对于静止喷嘴使用寿命长，降低备件费用。用寿命长，降低备件费用。垂直空气进口使进气分布更加均匀，气流垂直流过尖形进口并在加速垂直空气进口使进气分布更加均匀，气流垂直流过尖形进口并在加速的同时转过平缓的角度；降低了通风阻力，从而使通风电耗降低。的同时转过平缓的角度；降低了通风阻力，从而使通风电耗降低。喷嘴外环与旋转喷嘴之间的竖直间隙方便了磨煤机的检修，尤其是减喷嘴外环与旋转喷嘴之间的竖直间隙方便了磨煤机的检修，尤其是

46、减速机的检修，降低检修费用。速机的检修，降低检修费用。整体结构简单，安装容易，维护方便。整体结构简单，安装容易，维护方便。能源与动力工程学院能源与动力工程学院School of Energy & Power Engineering山东大学山东大学中国中国 济南济南2022-5-18新 型新 型 静 态 分 离 器静 态 分 离 器 是 在 引 进 德 国是 在 引 进 德 国Babcock原静态分离器基础上开发出原静态分离器基础上开发出来的，圆形封头设计提高了磨煤机的来的，圆形封头设计提高了磨煤机的抗爆性，内置式煤粉分配箱可以按锅抗爆性，内置式煤粉分配箱可以按锅炉的需要设置多根出粉管。炉的需要

47、设置多根出粉管。新型新型动态分离器动态分离器主要优点是煤粉细主要优点是煤粉细度比较细（度比较细（R90=512%），），出力比出力比静态分离器高静态分离器高10%左右。左右。能源与动力工程学院能源与动力工程学院School of Energy & Power Engineering山东大学山东大学中国中国 济南济南2022-5-18磨辊翻出磨辊翻出（机壳开检修（机壳开检修大门）大门）MPS型中速辊式磨煤机在型中速辊式磨煤机在机壳上开检修大门，通过检机壳上开检修大门，通过检修大门可以用专用工具将磨修大门可以用专用工具将磨辊依次翻出，同时对衬板在辊依次翻出，同时对衬板在磨煤机内进行更换。磨煤机内进

48、行更换。 能源与动力工程学院能源与动力工程学院School of Energy & Power Engineering山东大学山东大学中国中国 济南济南2022-5-18 材料：材料： 原从德国引进技术，磨辊材质为镍硬原从德国引进技术，磨辊材质为镍硬4号，硬号，硬度等级为度等级为HRc59。现采用了高铬铁材质的耐现采用了高铬铁材质的耐磨材料，其硬度等级为磨材料，其硬度等级为HRc60-63。实践证明，实践证明，耐磨件的寿命得到了大幅度提高。耐磨件的寿命得到了大幅度提高。 目前，目前， MPS磨辊单侧寿命保证磨辊单侧寿命保证12000小时以小时以上上(Ke2.5)。 能源与动力工程学院能源与动力

49、工程学院School of Energy & Power Engineering山东大学山东大学中国中国 济南济南2022-5-18 影响中速磨煤机工作的因素 转速：尽可能小的能量消耗最佳的磨煤效果磨煤机的碾磨部件适当长的使用寿命。 转速太高，离心力过大，煤来不及磨碎就通过碾磨部件，大量粗粉来回循环致使气力输送的电耗增加，并导致制粉电耗增加；而转速太低，煤磨得过细，又特使磨煤电耗及制粉电耗和金属磨耗增加。 最佳转速：随着锅炉容量的增大，磨煤机的出力也在增高，碾磨部件的直径相应增大，转速下降。能源与动力工程学院能源与动力工程学院School of Energy & Power Engineeri

50、ng山东大学山东大学中国中国 济南济南2022-5-18 通风量：主要影响磨煤出力和煤粉细度：通风量大可提高由煤出力，但煤粉变粗，应维持一定的风煤比。 风环气流速度：保证磨煤出力，减少石子煤的数量。 碾磨压力：碾磨压力是指碾磨部件磨辊或钢球对与之接触的煤及煤粉单位接触面积上的平均作用力。碾磨压力主要来自弹簧、液压缸或其他压紧装置的压紧力，其次是磨辊或钢球及上磨环的重力，前者是可以调节的。碾磨压力过大，将加速碾磨部件的磨损，过小则将导致出力降低、煤粉变粗。 运行中要求碾磨压力应保持一定。随着碾磨部件的磨损，碾磨压力相应减小，远行中需随时进行调整（可以预测磨煤机后期出力将下降）。能源与动力工程学院

51、能源与动力工程学院School of Energy & Power Engineering山东大学山东大学中国中国 济南济南2022-5-18 燃料性质 中速磨煤机主要靠碾（研）压方式磨制煤粉，燃料在磨煤机中扰动不大，干燥过程也不强烈。 燃料水分过大易压成煤饼，水分过小则易发生滑动，都将导致磨煤出力降低。一般要求原煤水分12，对E型磨煤机最高允许1520，RP型、MPS型磨煤机当热风温度较高时，可磨制2025的原煤。 当磨制质硬、磨损指数高的煤种时，将加速研磨部件的磨损，增大磨煤电耗及检修工作量。中速磨煤机对煤的磨损指数、灰分含量及成分、可磨性系数都有一定要求，一般Aar 50、磨损指数Ke

52、3.5的烟煤、贫煤。能源与动力工程学院能源与动力工程学院School of Energy & Power Engineering山东大学山东大学中国中国 济南济南2022-5-18中速磨煤机主要有以下优点：中速磨煤机主要有以下优点：碾磨效率较高，磨制煤粉的运行电耗较低。中速磨煤机采用碾压的方式磨碾磨效率较高，磨制煤粉的运行电耗较低。中速磨煤机采用碾压的方式磨制煤粉，其磨制效率比钢球磨煤机要高很多，在一般情况下，中速磨煤机磨制煤粉，其磨制效率比钢球磨煤机要高很多，在一般情况下，中速磨煤机磨制煤粉的单位电耗一般为制煤粉的单位电耗一般为810 千瓦时千瓦时/吨煤粉。吨煤粉。国产化程度较高，相对初投资

53、较少。中速磨煤机在八十年代即开始在国内国产化程度较高，相对初投资较少。中速磨煤机在八十年代即开始在国内进行生产，目前制造厂已较好地消化了其生产技术，生产成本较低，设备价进行生产，目前制造厂已较好地消化了其生产技术，生产成本较低，设备价格比双进双出钢球磨煤机要低。格比双进双出钢球磨煤机要低。磨煤机启动迅速，启动力矩小。中速磨煤机采用立式结构，启动力矩小，磨煤机启动迅速，启动力矩小。中速磨煤机采用立式结构，启动力矩小，磨煤机出粉快，可以加快机组启动速度。磨煤机出粉快，可以加快机组启动速度。系统出力直接与锅炉负荷有关，能够灵活响应锅炉的负荷变化。可以通过系统出力直接与锅炉负荷有关，能够灵活响应锅炉的

54、负荷变化。可以通过调节给煤机煤量和进风量来以及切除磨煤机来响应锅炉出力的变化。由于所调节给煤机煤量和进风量来以及切除磨煤机来响应锅炉出力的变化。由于所配的磨煤机台数较多，在调峰运行中可以灵活地启停磨煤机来配合锅炉负荷配的磨煤机台数较多，在调峰运行中可以灵活地启停磨煤机来配合锅炉负荷的变化，机组调峰的经济性较好。的变化，机组调峰的经济性较好。磨煤机结构紧凑，占地面积小。磨煤机结构较为紧凑，布置占地面积小；磨煤机结构紧凑，占地面积小。磨煤机结构较为紧凑，布置占地面积小；同时密封性能比较好，磨煤机周围粉尘污染较小。同时密封性能比较好，磨煤机周围粉尘污染较小。能源与动力工程学院能源与动力工程学院Sch

55、ool of Energy & Power Engineering山东大学山东大学中国中国 济南济南2022-5-18中速磨煤机主要缺点：中速磨煤机主要缺点：对煤质变化的适应性较差。中速磨煤机对煤质的变化较为敏感，对煤质变化的适应性较差。中速磨煤机对煤质的变化较为敏感，当所供应的煤种变差，如硬度变大、水分变大、磨损性变大时，当所供应的煤种变差，如硬度变大、水分变大、磨损性变大时，尤其是燃煤中尤其是燃煤中“三块三块”（铁块、木块、石块）数量较多时，磨煤机（铁块、木块、石块）数量较多时，磨煤机的出力及碾磨件的使用寿命均会受到较大影响。适应于中速磨磨的出力及碾磨件的使用寿命均会受到较大影响。适应于中

56、速磨磨制的制的原煤水分一般不超过原煤水分一般不超过18%。设备维护工作量较大。中速磨煤机的磨辊、磨碗及衬板是易损设备维护工作量较大。中速磨煤机的磨辊、磨碗及衬板是易损件，当其达到使用寿命时，必须停机检修，更换易损件。虽然目件，当其达到使用寿命时，必须停机检修，更换易损件。虽然目前耐磨材料的性能不断改善，但磨辊的寿命在正常运行工况下也前耐磨材料的性能不断改善，但磨辊的寿命在正常运行工况下也只有只有10000 小时左右，通过检修补焊，磨辊的寿命可以延长到小时左右，通过检修补焊，磨辊的寿命可以延长到15000 小时左右。对小时左右。对MPS 磨而言，磨辊可翻向运行，能延长一磨而言，磨辊可翻向运行，能

57、延长一定使用寿命。定使用寿命。MPS 磨磨和和HP 磨磨都都可以侧面翻出磨辊，可以侧面翻出磨辊，维修维修稍为简稍为简单单。能源与动力工程学院能源与动力工程学院School of Energy & Power Engineering山东大学山东大学中国中国 济南济南2022-5-18 运行工作量较大。由于中速磨煤机结构和运行的特点，在正运行工作量较大。由于中速磨煤机结构和运行的特点，在正常运行时，磨煤机不断地有石子煤排出（正常情况下每磨小常运行时，磨煤机不断地有石子煤排出（正常情况下每磨小于于50 公斤公斤/小时），因此在磨煤机运行过程中必须定期将排出小时），因此在磨煤机运行过程中必须定期将排出

58、的石子煤运走，在一定程度上增加了运行工作量。而且当燃的石子煤运走，在一定程度上增加了运行工作量。而且当燃煤中煤中“三块三块”较多时，石子煤量会大幅增加。较多时，石子煤量会大幅增加。 运行可靠性稍差。运行可靠性稍差。MPS 中速磨采用液压加载系统，维护要求中速磨采用液压加载系统，维护要求较高，可靠性稍差。（较高，可靠性稍差。（HP 型中速磨采用液力型中速磨采用液力-气动加载系统，气动加载系统，对原煤粒度大小变化的适应性差）中速磨与分离器、给煤机对原煤粒度大小变化的适应性差）中速磨与分离器、给煤机等组成整体，当给煤机或分离器有故障时，整台磨煤机不能等组成整体，当给煤机或分离器有故障时，整台磨煤机不

59、能正常运行，要启动备用磨煤机以满足机组运行要求。在原煤正常运行，要启动备用磨煤机以满足机组运行要求。在原煤管道发生临时堵煤时，需要停磨，不能保证给锅炉连续供应管道发生临时堵煤时，需要停磨，不能保证给锅炉连续供应煤粉。煤粉。 结论：结论：在煤种适合、煤源较固定时，优先采用中速磨煤机。在煤种适合、煤源较固定时，优先采用中速磨煤机。 电站锅炉多燃用烟煤，中速磨使用机会增多。电站锅炉多燃用烟煤，中速磨使用机会增多。能源与动力工程学院能源与动力工程学院School of Energy & Power Engineering山东大学山东大学中国中国 济南济南2022-5-18三、风扇磨三、风扇磨能源与动力

60、工程学院能源与动力工程学院School of Energy & Power Engineering山东大学山东大学中国中国 济南济南2022-5-18 构造类似于风机构造类似于风机 带有带有810个叶片的叶轮以个叶片的叶轮以5001500r/min的速度高速旋转、的速度高速旋转、具有较高的自身通风能力。具有较高的自身通风能力。 同时完成燃料的干燥、磨煤和输送三个过程。同时完成燃料的干燥、磨煤和输送三个过程。 破碎：高速旋转叶片（冲击板）的冲击破碎：高速旋转叶片（冲击板）的冲击 干燥介质：依靠叶片的鼓风作用把用于干燥和输送煤粉的热干燥介质：依靠叶片的鼓风作用把用于干燥和输送煤粉的热空气或者高温炉