技能培训资料之煤粉的三大特性

煤粉是原煤被碾磨后的粉末，它的特性对于制粉系统的正常运行和锅炉燃烧的安全性、经济性都有很大的影响，为此必须加以研究。煤粉的特性主要表现在以下三个方面。一、煤粉的流动性煤粉颗粒的大小一般在0～100μm（1mm=1000μm）之间，其中20～50μm的煤粉颗粒占绝大多数。煤粉颗粒形状是不规则的，并且随燃料的种类及制粉设备的型式不同而异。新磨制的干煤粉由于小而轻，因而在其表面上有吸附大量空气的能力，故煤粉能够与空气混合而具有良好的流动性。发电厂正是利用煤粉的这一特性，用管道对煤粉进行气力输送。煤粉的流动性给运行工作带来的不利因素是：煤粉会从不严密处泄漏出来，影响制粉系统的安全运行，并且污染环境。此外煤粉的自流也会给运行带来不良的影响。为此对制粉系统的严密性和煤粉的自流问题应给予足够的重视。二、煤粉的自燃性和爆炸性积存的煤粉会由于缓慢的氧化而释放处一些热量，在散热不良的情况下，煤粉温度会自行升高着火，这种现象称为煤粉的自燃性。制粉系统中的煤粉自燃或有其他火源，会使煤粉混合物被点着，并迅速传播开来，形成大面积的着火燃烧，使压力升高到0.2～0.3MPa并发出巨大的爆炸声，这一现象称为煤粉的爆炸性。煤粉爆炸将危及人身和设备的安全，并影响锅炉的正常运行。为此，制粉系统的防爆十分重要。（1）、挥发分高的煤粉易爆炸，挥发分低的煤粉不易爆炸。当挥发分含量Vdaf＜10%时，一般没有爆炸的危险。但是，当Vdaf＞20%时，因为其很容易自燃，所以爆炸的可能性很大。（2）、煤粉越干燥越容易爆炸；反之潮湿的煤粉爆炸的危险性就很小。煤粉的水分与磨煤机出口气粉混合物的温度有关。对于不同煤种和制粉系统，只要控制适当的出口气粉混合物温度，就可以防止煤粉过干而引起爆炸。（3）、煤粉越细越容易自燃和爆炸；反之，煤粉越粗，爆炸的危险性就越小。所以，对于挥发分高的煤不应磨得过细。（4）、煤粉的浓度是影响煤粉爆炸性的重要因素。实践证明，煤粉浓度为1.2～2.0kg/（m3空气）时，爆炸性最大，这是因为在该浓度下，火焰的传播速度最快。大于或小于该浓度时，爆炸的可能性都将减小。在实际运行中，一般很难避开这一危险浓度。但是，气粉混合物只有在遇到火源时才有可能发生爆炸，因此控制火源和煤粉自燃对于防止煤粉爆炸是极为重要的。（5）、气粉混合物的流速对煤粉自燃和爆炸也有影响。流速过低，易造成煤粉沉积在某些死角上而引起自燃；流速过高又会引起静电火花，也会导致煤粉爆炸。所以，流速一般控制在16～30m/s的范围内。基于上述分析，对于挥发分含量较高的易爆燃料，为了防止煤粉爆炸现象的发生，应严格控制磨煤机出口气粉混合物的温度、将煤粉磨得粗些；为了防止煤粉的沉积，在制粉系统中应避免倾斜角度小于45°的管段，且防止死角，严格控制气粉混合物的流速；严格按规程对停炉后将煤粉仓中的煤粉用尽；加强原煤管理，防止易燃和易爆物混入煤中。三、煤粉的细度和均匀度1、煤粉的细度和经济细度（1）、煤粉的细度：煤粉的细度是指煤粉颗粒的尺寸和大小，它是衡量煤粉品质的重要指标。煤粉过粗，在炉膛内不易燃烬，增加不完全燃烧热损失；煤粉过细，又会使制粉系统电耗和金属磨损消耗增加。所以煤粉的细度应合适。煤粉的细度一般用一组标准筛来测定。将一定数量的煤粉试样放在筛子上筛分，筛分后留在筛子上的煤粉质量占筛分前煤粉质量的百分数称为煤粉的细度。留在筛子上的煤粉数量越多，表明煤粉越粗；留在筛子上的数量越少，则表明煤粉越细。（2）、煤粉的经济细度：从燃烧角度考虑，煤粉过粗将会使机械不完全热损失q4增加，还将由于粗粉需适当增大过量空气系数而使排烟热损失q2增加，因此希望煤粉磨得细些。从制粉角度考虑，煤粉过细，又将使制粉系统的电耗和金属磨损消耗增加，为此又希望煤粉磨得粗些。因此在锅炉运行中，应选择适当得煤粉细度，使燃烧与制粉的总的损失为最小，这样的煤粉细度称为经济细度或最佳细度。影响煤粉经济细度的重要因素是煤的挥发分和煤粉颗粒分布的均匀性（简称煤粉的均匀性）。高挥发分的煤容易燃烧，可以比低挥发分的煤磨得粗些；煤粉的均匀性好，则造成机械不完全燃烧损失的大煤粉颗粒就少些，此时可以磨得粗些。煤粉的均匀性主要取决于制粉设备（即磨煤机和粗粉分离器）的型式和运行工况。2、煤粉的均匀性