煤粉制备(电厂锅炉设备运行)

燃料及煤粉制备任务1煤粉的性质和品质任务2煤粉的磨制特性任务3磨煤机单元三煤粉制备任务4制粉系统的构成及运行任务2煤粉的磨制特性二、煤的可磨性与磨损性2.煤的磨损性1.煤的可磨性在风干状态下，单位重量标准煤和试验煤由相同的粒度，磨碎到相同的细度，所消耗的能量之比，Eb—

磨制标准煤（一种难磨的无烟煤）的电耗；

Es—

磨制待测煤的电耗。煤的可磨系数是选择磨煤机型式、计算磨煤机出力与电耗的重要依据之一。Kkm越大，煤越容易磨制。1.煤的可磨性煤对金属磨损的强弱程度，用煤的磨损性指数Ke来表示。将试验煤每分钟对纯铁磨损的毫克数x与相同条件下标准煤每分钟对纯铁磨损量的比值称为该煤的磨损指数。

标准煤是指每分钟能使纯铁磨损10mg的煤。若τ分钟内，某试验煤对纯铁磨损量为m（mg），煤的磨损指数可由下式计算：

磨损指数越大，对金属部件的磨损越强烈。煤的磨损性能分类如表。2.煤的磨损性

煤的磨损性与可磨性无直接的因果关系。容易磨制成粉的煤，不一定具有弱磨损性。磨损指数Ke

<22~3.53.5~5>5煤的磨损性

不强

较强

很强

极强

燃料及煤粉制备任务1煤粉的性质和品质任务2煤粉的磨制特性任务3磨煤机单元三煤粉制备任务4制粉系统的构成及运行任务1煤粉的性质和品质任务1煤粉的性质及品质

一、煤粉的性质及品质二、煤的可磨性与磨损性一、煤粉的性质及品质

1．煤粉的物理性质2.煤粉的自然与爆炸3.煤粉细度与均匀性颗粒小，多为20～60um。有良好的流动性，易于气体输送。容易漏粉和煤粉自流，要求严密性好。1．煤粉的物理性质

煤粉氧化生热，达到煤燃点时，发生自燃。与明火接触时，发生爆炸。煤粉爆炸多因煤粉自燃引起。2.煤粉的自然与爆炸

制粉系统灭火装置挥发分含量高，易爆，Vdaf<10%无爆炸危险。灰分多、水分高，不易爆。煤粉愈细，易自燃爆炸。Vdaf高煤不宜过细；粒度大于0.1mm的烟煤煤粉，几乎不爆。气粉混合物浓度为1.2～2.0kg（煤粉）/m3（空气）时，爆炸的危险性最大。输送煤粉气流中氧含量愈大，愈容易爆炸。挥发分含量高的煤粉，可在输送介质中掺惰性气体（一般是烟气），以防爆。

影响煤粉爆炸的主要因素：气粉混合物温度愈高，愈易爆。限制磨煤机出口气粉混合物的温度。测点位置用空气干燥用空气和烟气混合干燥球磨机中间储仓式制粉系统：磨煤机后贫煤130℃烟煤和褐煤70℃烟煤120℃褐煤90℃直吹式制粉系统：分离器后贫煤150℃烟煤130℃褐煤和页岩100℃烟煤170℃褐煤和页岩140℃影响煤粉爆炸的主要因素：避免煤粉沉积控制煤粉气流的温度、含氧浓度防止易燃、易爆物混入原煤运行时，严禁在煤粉管道上进行焊接等防止制粉系统爆炸措施：3.煤粉细度与均匀性内容分以下三部分：（2）煤粉均匀性（1）煤粉细度（3）煤粉的经济细度

煤粉经过筛分后，剩余在筛子上的煤粉量占筛分前煤粉总质量的百分数，用Rx表示：（1）煤粉细度1.a---筛子上剩余的煤粉质量，b---通过筛子的煤粉质量，x为筛孔尺寸，μm。2.Rx值越大，煤粉越粗。对烟煤和无烟煤，煤粉细度只用R90和R200表示，燃用褐煤时，则用R200和R500表示。3.常用R90

用煤粉均匀性指数n来表示，不同制粉设备的煤粉均匀性指数见表:磨煤机型式

粗粉分离器型式

n值

磨煤机型式

粗粉分离器型式

n值

钢球磨煤机

离心式

0.80～1.20惯性式

0.7～0.8回转式

0.95~1.10风扇磨煤机

离心式

0.80~1.30中速磨煤机

离心式

0.86回转式

0.80~1.0回转式

1.20~1.40（2）煤粉均匀性

煤粉越细，不完全燃烧热损失q4越小；但制粉电耗（qP）和金属磨损（qM）增加。（q4+qP+qM）为最小值时的煤粉细度称为经济细度，如图所示。

（3）煤粉的经济细度

1.Vdaf较高R90可大些。2.n值大，煤粉均匀，R90可大。3.燃烧设备的型式及锅炉运行工况经济细度也有较大影响。4.锅炉运行时，应通过燃烧调整试验来确定经济细度。

燃料及煤粉制备任务1煤粉的性质和品质任务2煤粉的磨制特性任务3磨煤机单元三煤粉制备任务4制粉系统的构成及运行任务3磨煤机重点：磨煤机原理、结构、特点，影响工作的因素。煤种与磨煤机型式任务2磨煤机

原煤斗给煤机磨煤机分离器热风原煤粗粉粉风混合物供炉燃烧输煤栈桥磨煤机在系统中位置系统位置磨煤机

磨煤机是制粉系统的主要设备。磨煤机依靠撞击、挤压、碾磨、劈碎等作用原理，将煤磨制成煤粉。电厂磨煤机分类（1）低速磨煤机：转速为15～25r/min，常用筒型钢球磨煤机，即球磨机（2）中速磨煤机：转速为50～300r/min（3）高速磨煤机：转速为600～1500r/min，风扇式磨煤机我国燃煤电厂目前应用最广的是筒型钢球磨煤机，其次是中速磨煤机和高速磨煤机。

一、钢球磨煤机（一）单进单出钢球磨煤机1、结构2、工作原理3、磨煤机的出力4、影响因素5、特点（二）双进双出钢球磨煤机1、工作原理2、特点磨煤机的磨煤部件是由筒体、封头、连接短管组成。筒体由：护甲、石棉层、筒身、隔音毛毡、外壳五部分组成。（1）、结构球磨机进口处圆筒：直径D为2～4m，筒长L为3～10m球磨机的型号用筒体直径和长度来表示筒内钢球直径为25～60mm筒体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，在圆筒内护甲将钢球及煤提升到一定高度，然后借重力自由落下。煤主要被下落的钢球撞击破碎，同时煤还受到钢球与钢球之间、钢球与护甲之间的挤压、研磨作用。被干燥、打碎并研磨成粉，随后被干燥剂从另一端带出。2、工作原理3、球磨机工作的经济指标1）球磨机的磨煤出力Bm

：t/h单位时间内，在保证一定煤粉细度的条件下，磨煤机所能磨制的原煤量。2）通风单位电耗Etf：KW·h/t煤粉的气力输送一般由排粉机（或一次风机）承担。3）磨煤单位电耗Em：KW·h/t4）制粉系统单位电耗Ezf：KW·h/tEzf=Em+EtfKW·h/t球磨机的能量消耗，主要消耗于转动筒体和提升钢球，而与煤的多少关系不大。与磨煤出力几乎无关。球磨机在满出力下运行是最经济的。球磨机满负荷运行时最为经济，而低负荷或变负荷运行都是不经济的。球磨机与其他型式磨煤机的重要差别。4、影响球磨机工作的主要因素(1)临界转速nlj与工作转速n:工作转速nn<nljn=nzj

=（0.74～0.8）nlj临界转速：筒体的转速达到使钢球的离心力等于其重力，筒内钢球不再脱落筒壁的最小转速称为临界转速nlj。最佳转速：指能把钢球带到适当高度落下，使磨煤效果最好的转速称为最佳转速nzj转速过低转速合适转速过高

钢球充满系数ψ是指钢球容积占筒体容积的分额通常把制粉单位电耗最小值所对应的钢球装载量称为最佳钢球装载量，相应的充球系数称为最佳充球系数ψzj。钢球直径一般采用直径为30～40mm的不同钢球，对质硬粒度大的煤宜选用直径为50～60mm的钢球。球磨机运行中，应定期补加钢球，球径磨损到20mm以下，应过筛更换。（2）钢球充满系数ψ与钢球直径D磨煤机内钢球制粉单位电耗最小值所对应的通风量称最佳磨煤通风量。（3）通风量磨煤出力达最大值所对应的载煤量称最佳载煤量。其数值可通过试验确定。

（4）载煤量①煤的挥发分含量。②煤的可磨性指数Kkm③原煤水分④进入磨煤机的原煤粒度（5）煤的性质

形状完善的护甲，可增大钢球与护甲的摩擦系数，有利于提升钢球和煤，提高磨煤出力。磨损严重的护甲，钢球与护甲间有较大的相对滑动，磨煤出力明显下降。（6）护甲完善程度优点：适应煤种广，能磨制任何煤，检修周期长工作可靠缺点：设备庞大笨重、金属消耗量大，初投资及运行电耗、金属磨耗都较高。运行噪音大磨制煤粉不均匀不适宜调节，低负荷运行不经济。

5.球磨机的特点二、双进双出球磨机（1）结构上：双进双出球磨机两端有转动的螺旋输送器，其它连接管也不同；

（2）双进双出球磨机正常运行时，进煤出粉在同一侧；

（3）双进双出球磨机的热风、原煤是分别从端部进入，在磨煤机内混合的。双进双出球磨机特点双进双出球磨机优点：1）适应煤种广；2）缩小了磨煤机体积，降低了磨煤机能耗3）双进双出磨煤机进口的螺旋输送装置避免由于原煤水分过高而引起进口堵煤，增加了运行可靠性。4）煤粉细度稳定，适应锅炉负荷变化。二、中速磨煤机中速磨煤机沿高度方向自下而上可分为四部分：驱动装置研磨部件干燥分离空间煤粉分离和分配装置

平盘磨煤机（LM型）碗式磨煤机（RP型、HP型）球—环式磨煤机(ZQM型或E型)辊—环式磨煤机（MPS型或MBF型）

四种类型：1、中速磨煤机的工作原理

原煤经落煤管进入两组相对运动的碾磨件之间，在压紧力的作用下被挤压、研磨成粉，被甩至四周风环处。热风经风环进入磨煤机，对煤粉进行干燥并将煤粉带入粗粉分离器进行分离，不合格的煤粉返回磨煤机重磨，细粉则送出磨外。磨辊磨盘风环2、影响中速磨因素（煤的性质

）中速磨原理：靠碾压方式磨煤，碾磨件对硬煤和磨损性强的煤较敏感；煤在磨煤机内干燥过程不太强烈。①干燥无灰基挥发分为Vdaf=27%～40%，外在水分Mf≤15%，磨损指数Ke＜3.5的烟煤，应优先选用。②煤的磨损指数Ke＜3.5，且燃烧性能较好的劣烟煤和贫煤可以选用；煤的磨损指数Ke＜3.5，且外在水分Mf≤15%的褐煤，经技术经济比较，可以考虑采用。石子煤的排放3、中速磨煤机的特点主要优点：1）结构紧凑，体积小，重量轻，占地少，金属消耗量小，投资低；2）启动迅速、调节灵活；3）磨煤电耗低，4）金属磨损量小主要缺点：1）对原煤带入的三块（石块、木块和铁块）敏感，易引起振动和部件损坏；2）磨煤机结构较复杂，运行和检修的技术水平要求高；3）不能磨制磨损指数Ke高的煤种；4）对煤的水分要求高。结构与风机类似，由叶轮和蜗壳组成。叶轮、叶片和护甲是主要的磨煤部件。无排粉风机集煤磨制，干燥，输送于一体。三、风扇磨煤机缺点：不适易磨制硬煤、强磨损性煤及低挥发分的煤。优点：结构简单，设备尺寸小，金属耗量少，占地面积小，初期投资少。干燥能力强，能磨制高水分煤种。风扇磨特点四、煤种与磨煤机选型

当煤种条件合适，优先选用中速磨煤机否则，应采用低速钢球磨煤机水分大的褐煤，可采用风扇式磨煤机燃料及煤粉制备任务1煤粉的性质和品质任务2煤粉的磨制特性任务3磨煤机单元三煤粉制备任务4制粉系统的构成及运行任务4制粉系统的构成及运行任务3制粉系统一、制粉系统二、制粉系统主要辅助设备

三、制粉系统的运行将原煤磨制成粉，然后送入锅炉炉膛燃烧的设备和连接管道的组合。

主要任务：煤粉的磨制、干燥、输送

分类：直吹式、中间储仓式。

直吹式系统中：磨煤量＝耗煤量储仓式系统中：磨煤量≠耗煤量送粉量＝耗煤量储仓式系统任务还有：煤粉的储存、调剂一、制粉系统（一）直吹式制粉系统

（二）中间储仓式制粉系统

（三）直吹式与中间储仓式制粉系统比较

制粉量随锅炉负荷变化而变化。

配用磨煤机：中速磨，高速磨，双进双出球磨机。

1.中速磨直吹式制粉系统2.风扇磨直吹式制粉系统

3.双进双出球磨机直吹式制粉系统（一）直吹式制粉系统分类：正压直吹式负压直吹式正压系统又分为：冷一次风机系统热一次风机系统。

（1）负压直吹式系统

特点：磨煤机处于负压下运行，不冒粉，干净。排粉机磨损严重系统漏风量较大1.中速磨直吹式系统中速磨直吹式制粉系统热一次风机：输送的一次风为热风。冷一次风机：位于空气预热器之前，输送的是的冷空气。需采用三分仓式的空气预热器。

正压系统特点：不磨损，不漏风但漏粉，污染环境，煤粉易自燃爆炸。（2）正压直吹式制粉系统排粉机特点：系统简单，无排粉机。干燥能力强烟煤：热风作干燥剂。高水分褐煤：热风＋炉烟作干燥剂。2.风扇磨直吹式制粉系统风扇磨直吹式制粉系统3.双进双出球磨机直吹式制粉系统

特点：调节灵活经济性好可靠性高煤种适应性好检修方便电耗较高配双进双出球磨机直吹式制粉系统磨煤机为负压，可独立、满负荷运行。

适合：单进单出球磨机与直吹式相比，增加了煤粉仓、细粉分离器、螺旋输粉机及给粉机。返回（二）中间储仓式制粉系统中间储仓式制粉系统两种型式乏气送粉：适合高挥发分烟煤等乏气温度低，避免着火过快，烧坏燃烧器喷口。热风送粉：适合低挥发分、难着火的无烟煤、贫煤、劣质煤热风温度高，利于着火。重要的名词：一次风：将燃烧的大量煤粉送入炉膛的空气二次风：送入炉膛助燃的大量空气三次风：单独送入炉膛燃烧的乏气乏气：干燥过煤粉的空气热风送粉：适合低挥发分煤种及劣质煤，如无烟煤，贫煤，劣质煤乏气送粉：适合高挥发分煤种，烟煤，褐煤等直吹式系统

系统简单、投资省，电耗少可靠性较差，需备用磨煤机负压系统排粉机磨损严重。调节有较大时滞，灵敏性较差风粉不均中间储仓式系统可靠性较高磨煤机可独立运行调节灵敏排粉机磨损轻可采用热风送粉，适应煤种多。系统复杂，初投资大，电耗大。煤粉爆炸的可能性较大。（三）直吹式、中间储仓式制粉系统比较

二、制粉系统主要辅助设备1.给煤机2.粗粉分离器3.细粉分离器4.给粉机5.螺旋输粉机6.锁气器1.给煤机给煤机装在原煤仓下面，根据磨煤机的需要调节给煤量，并把原煤仓中的原煤均匀地送入磨煤机。常用型式：皮带式、刮板式、振动式、电子重力式等。

原煤斗、埋刮板式给煤机振动式给煤机刮板式给煤机结构MG埋刮板给煤机结构电子重力皮带给煤机结构2.粗粉分离器作用：调节煤粉细度，并将不合格的粗粉分离出来，送回磨煤机重新磨制。型式：重力式、惯性式、离心式、回转式离心式应用最广。优点：出粉细而均匀，调节幅度大、适用煤种广。缺点：结构较复杂粗粉分离器轴向型粗粉分离器旋风分离器叶轮式给粉机3.细粉分离器