煤粉制备课件

1、第四章 煤粉制备及系统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。煤粉制备的目的：连续得到满足细度和水分要求的煤粉；煤粉制备的手段：热空气干燥原煤，磨煤机磨制煤粉。第四章 煤粉制备及系统【内容】原煤煤粉制备的任务2）破碎1）干燥3）输送煤粉炉膛制粉系统（设备）磨煤机：1）低速，2）中速，3）高速辅助设备：1）粗粉，2）细粉，3）给煤机，4）给粉机5）煤粉仓等2）煤粉品质1）煤粉性质煤的可磨性第一节 煤粉的一般特性一、煤粉的流动性1、尺寸小：1m300m，20m60m最多；2、堆积比重小：新鲜煤粉：0.450.6t/m3，旧煤粉：0.70.9t/m3；3、自流性：流动性好，易沉

2、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（或负压运行），给粉机控制失灵，安全性差。二、自燃与爆炸性1、表面积大：3001600m2/kg2、易沉积，与空气缓慢氧化而自燃；3、达到一定浓度和温度，易爆炸。挥发分较高的煤浓度达0.253 kg/（kg空气）时，温度70130，遇明火则可发生爆炸。4、与煤的易燃性Vdaf、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。 三、堆积特性在煤粉仓里堆积密度约为0.7t/m3，易吸附空气和水分。煤粉仓应设计相应的吸潮装置，壁面应光滑。吸潮管第二节 煤粉细度和煤粉颗粒分布特性 （煤粉品质）一、煤粉细度定

3、义：表示煤粉颗粒群的粗细程度。测量方法：用具有标准筛孔尺寸的筛子通过筛分来测定。(筛分法) 1我国表示方法：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%。a剩余量；b通过量RX越小，煤粉越细。 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。R9070号筛；R20030号筛。筛号孔数68123040607080孔径边长1000R1750 R750500 R500200 R200150 R150100 R10090 R9075 R752欧、美国：通过量另一表示：通过量。美、英等用

4、通过量表示。D7474m，200目筛，孔隙0.0029 in. or 74m。目：每英寸长度的孔数。 3、经济细度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。影响因素：A）煤种B）磨煤机和分离器的形式C）燃烧方式等Rx，煤粉越细，电耗，磨损Rx，煤粉越粗，q4二、 煤粉颗粒分布特性 （全筛分曲线 ）脆性材料破碎后均符合统一的指数方程（破碎公式）x筛孔内边长；b反映煤粉细度的参数；n反映煤粉均匀性的参数。不同粒径下的煤粉细度换算式为二、 煤粉颗粒分布特性 （全筛分曲线 ） 三、煤和煤粉的水分水分高：煤粉结块，堵塞落粉管给粉机，输送困难，断粉，炉膛打炮。水分低：若Vdaf高，自然或爆炸煤粉

5、水分与磨煤设备的终端温度及原煤水分有关。煤粉水分一般范围为： 烟煤：Mmf=（0.51.0）Mad 无烟煤：Mmf = Mad 褐煤：Mmf 12 kW/t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：7501500rpm2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； 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

6、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；单进单出钢球磨(低速磨) 普通筒式钢球磨的圆筒通过齿轮由电动机带动低速转动，燃料和干燥剂（热空气）从一端进入圆筒，在圆筒内煤被干燥、打碎并研磨成粉，随后被干燥剂从另一端带出。低速磨主要有普通筒式钢球磨、双进双出筒式钢球磨2-4m10m单进单出钢球磨特点：煤种适应性强单台容量大可靠性高金属消耗量大电耗高噪音大双进双出钢球磨(低速磨) 双进双出筒式钢球磨圆筒两端的空心轴内有一空心圆管，圆管外装有螺旋输送装置。两端的空心轴既是热风和原煤的进口，又是煤粉气流混合物的出口。从而形成两个相互对称又彼此独立的磨煤回路的两个回

7、路，同时使用时磨煤机出力最大；也可以单独使用一个，这时可使磨煤出力降至50以下 轴颈内带热风空心管 轴颈内无热风空心管双进双出磨煤机特点特点：煤种适应性强可靠性高，可用率高，事故率低维护费用低噪声小，电耗低负荷变化时反应数度块，时滞短（10s左右）运行时储粉量大。3影响钢球筒式磨煤机工作的主要因素1）转速筒体临界转速 临界转速 r/min D磨煤机筒体直径当n nlj，不磨煤当n nlj，不磨煤当n 最佳zj3影响钢球筒式磨煤机工作的主要因素4）筒体通风量 VtfVtf Bm 粗粉量 通风电耗 有利于煤在筒内分布均匀Vtf Bm 细粉量 磨煤电耗 煤在筒内分布不均匀VtfEmEtfEmEtfE

8、m+Etf Vtfzj （P65，4-15）4磨煤出力1）磨煤出力Bm：单位时间内，Rx在一定范围时磨制的原煤量 （书上p65）2）干燥出力Bg：单位时间内，将原煤由最初的Mar到Mmf的原煤量 最佳通风量， （单进单出球磨机） 满负荷下运行最经济Bg通过改变进入磨煤机的工作温度单进单出始终在最佳通风量下工作，满负荷下工作（始终） 改变工质进口温度，出口温度保持不变。 Mmf双进双出（直吹）Bm随锅炉负荷而变化Bg改变进口工质温度出口温度不变（安全）通风量随Bm改变最低风量应不发生煤粉沉积（若可能发生，应增加旁路风）风煤比不变中速磨煤机 MPS（引进德国产的） 上部为粗粉分离器中部为磨煤机主体

9、下部为动力部分及支架粗粉掉下来，合格的煤粉向上走正压运行（存在密封问题）密封风机作用：1、防泄漏，2、保护轴承对杂质很敏感中速磨煤机MBF（引进美国技术，98年）优点：1）检修更方便；2）磨损更少了；3）结构更简单。影响中速磨煤机的主要因素1、转速nn ,离心力、风环阻力Rx （粗粉量） 石子煤量 通风电耗n ,离心力、风环阻力Rx （粗粉量） Nm （磨煤电耗）2、通风量 Vtf，随Bm改变风煤比不变Vtf Rx ，最低Vtf：不发生煤粉沉积3、风环流速wfwf Rx ，石子煤量磨煤机内循环量通风电耗调节进口风门，设计时：风环间隙4、研磨压力5、燃料性质1）Mar ， Bm ；（Mar ，

10、Bm ）中速磨煤机应选用适合的 Mar2025%2）Aar ，磨损 Kkm，KeAar50 1.2MPS:1.2Ke2.0HP(RP):可磨Ke1.2中速磨煤机的特点 1优点：结构紧凑，占地少初投资少（相对）金属耗量小(420g/t)噪音小电耗小控制方便，可随负荷改变Bmn 较大，均匀性好（n：均匀性指数）2缺点：容量小，台数对杂物敏感对Kkm，Ke有一定要求结构复杂，对检修技术要求高不能空磨运行和启动。1钢球磨煤机 可磨制任何煤，运行可靠，结构简单，维护费用低。庞大，金属耗量大(400500g/t)，投资大，耗电高(1220kWh/t)，噪音大(120 dB)，电耗是中速磨的两倍，非满载下工

11、作极不经济。2中速磨的特点结构紧凑，占地小，金属耗量小(420g/t)，投资少，耗电省(69kWh/t)，噪音较小(70100 dB)，调节灵敏，压碎为主，研碎为辅。维护费用高，通风干燥能力不强，不能磨较硬的煤。三、磨煤机的特点三、高速磨煤机风扇磨煤机高速磨由叶轮、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第五节 制粉系统干燥、磨制和输送（

12、储存）煤粉的设备及管道的合理组合。一、制粉系统的分类1直吹式制粉系统原煤磨煤机炉膛燃烧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我国常见的直吹式制粉系统负压直吹式系统正压直吹式双进双出磨煤机的直吹系统（正压） 风扇磨煤机直吹式二介质干燥制粉系统风扇磨煤机直吹式三介质干燥制粉系统带煤粉浓缩的直吹式制粉系统二、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

13、。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，烟气负压直吹式系统 排粉风机装在磨煤机出口，整个系统在负压下运行 煤粉不会向外泄漏，对环境污染小 漏风大（q2 ），排粉风机磨损严重，效率低，电耗大，系统可靠性差。 正压直吹式 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，系统需设专门的密封风机冷一次风系统：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，效率高；高压头冷一次风机可兼作密封风机，简化系统；

14、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。 双进双出磨煤机的直吹系统（正压） 风扇磨煤机直吹式二介质干燥制粉系统 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 磨制高水分的褐煤 采用热风掺炉烟作为干燥剂 风扇磨煤机直吹式三介质干燥制粉系统三、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。我国常见的贮仓式制粉系统钢球磨煤机贮仓式乏气送粉制粉系统钢球磨煤机贮仓式热风送粉制粉系统钢球磨煤机贮仓式开式制粉系统干燥剂（乏气）送粉系统 粗粉分离

15、器不合格的粗粉分离出来细粉分离器将空气和煤粉分开乏气M t 含有10%以上细粉 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2、热风送粉系统。一次风温度 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 有利于着火，适用于挥发分低的煤乏气作为三次风直接送入锅炉乏气再循环：Mar 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

16、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，既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两种制粉系统的比较 直吹式系统 系统简单、设备部件少，管路短、阻力小，初投资和系统的建筑尺寸小，输粉电耗较小；但磨煤机的工作直接影响锅炉的运行，锅炉机组的可靠性相对低些 储仓式系统 设有煤粉仓，磨煤机可一直维持在经济工况下运行，磨煤机的工作对锅炉影响较小，系统的可靠性高；但系统复杂、设备部件多，初投资及运行费用高 锅炉负荷变动时 储仓式系

17、统 调节给粉机转数改变煤粉量，既方便又灵敏； 直吹式系统 从改变给煤量开始，经过整个系统才能改变煤粉量，惰性较大认识制粉系统磨煤机？钢球磨？中速磨？风扇磨？直吹？中储式？中储式：热风送粉？乏气送粉？正压直吹式，负压直吹式？干燥介质：热空气？热空气+烟气？系统名称？五、制粉系统的风量协调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。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；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。风量协调 原煤水分变化时

18、1、单进单出总风量：不变改变进口工质温度（冷风、乏气、再循环）减少冷风，增加热风 进口t 磨煤机出口温度不变， Mmf风量协调2、双进双出Vtf随负荷改变风煤比不变改变进口工质温度（冷风）磨煤机出口工质温度不变风量协调3、中速磨Vtf随负荷改变风煤比不变改变进口工质温度（冷风）磨煤机出口工质温度不变磨煤机出力一、磨煤机的出力煤粉制备既有细度要求，也有干燥程度的要求，磨煤出力 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Bm（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20304最佳通风量计算关联式（为了保证磨煤出力与细度）：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三、磨煤机的干燥出力需要对制粉系统进行热平衡计算，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（以每kg为基准计算）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；已知干燥剂的初温，求解出干燥