锅炉制粉系统（锅炉原理课件）

煤粉的一般特性煤粉的流动性吸附空气后具有良好的流动性；可气力输送；自流和泄露；煤粉的管道输送磨制后的煤粉自然与爆炸自燃：堆积的煤粉由于缓慢氧化而温度上升，达到着火点后引起自燃。爆炸：自燃带来封闭空间的压力升高，压力超过管道或设备的承压能力引起爆炸。影响因素1）Vdaf含量（%）小于6.5，极难爆炸；6.5~10，难爆炸；10~25，中等爆炸性；25~35，易爆炸；大于35，极易爆炸。自然与爆炸影响因素2）煤粉细度越细，越易爆炸，>200μm，基本无爆炸危险挥发分含量高的煤，不应磨的太细3）煤粉浓度和温度挥发分较高的煤粉浓度达到0.25~3.0kg/kg空气，温度达到70~130℃时，遇到火源或发生自然时，则可能发生爆炸。预防措施在制粉系统中设置防爆门，以防万一堆积特性自然堆积角：25o~30o干燥、疏松堆积密度：0.4~0.5t/m3压实堆积密度：0.7t/m3煤粉水分含量水分过高不易着火和燃烧；煤粉仓中容易结块；输送管道堵塞水分过低易自然或爆炸；增加干燥能耗合适水分含量烟煤0.5Mad<Mmf≤Mad；无烟煤Mmf≤Mad

；褐煤Mmf=Mad+8煤粉颗粒的分布特性煤粉颗粒分布的特性全筛分特性曲线用一整套筛孔尺寸大小不同的标准筛子对煤粉样进行筛分，绘制颗粒直径与煤粉细度的关系曲线。表明各种颗粒尺寸的煤粉占煤粉样的百分数；比较不同煤粉的粗细煤粉颗粒分布的特性破碎公式Rosin-Rammler方程式大量试验证实，煤粉颗粒特性可用破碎公式表示；Rosin-Rammler方程式Rx：孔径为x的筛子的煤粉筛余量百分数，煤粉细度n：均匀性指数，一般为0.8~1.2n越大，越均匀，即过粗和过细的颗粒均较少n值取决于磨煤机和粗粉分离器的型式b:细度系数，b越大，煤粉越细煤粉颗粒分布的特性破碎公式Rosin-Rammler方程式工程上，通过筛分试验得出R90和R200，按下式求出n、b的大小根据求出n、b的大小，绘制出颗粒分布特性曲线R90R200nb50220.9790.00830100.8810.02280.80.9280.039煤粉细度的定义与测量煤粉细度的定义与测量煤粉细度磨制好的煤粉是不同粒径、形状不规则的颗粒混合物；粒径1~300μm，20~60μm居多；煤粉细度表示煤粉颗粒群的粗细程度煤粉细度定义把一定量的煤粉在筛孔尺寸为xm的标准筛上进行筛分、称重，筛余量（a）占总量（a+b）的质量百分数，称为煤粉细度Rx越大，煤粉越粗煤粉细度的定义与测量常用筛子规格及煤粉细度表示方法筛号68123040607080100孔径

m1000750500200150100907560细度符号R1R750R500R200R150R100R90R75R60常用：R90和R200煤粉经济细度煤粉细度的影响燃烧方面：煤粉越细，q4和q2越小磨煤成本：越细磨煤电耗qN和金属磨损量qM越大煤粉经济细度：使q2+q4+qN+qM之和最小时所对应的煤粉细度挥发分含量高，易着火和燃尽的煤粗些难着火的无烟煤细些经济细度通过锅炉燃烧试验来确定煤的可磨性系数煤的可磨性系数表示煤被磨成一定细度的煤粉的难易程度目前国内采用哈德格罗夫法测定哈氏可磨性系数测定方法：将经过空气干燥、粒度为0.63~1.25mm的煤样50g，放入哈氏可磨性试验仪中，旋转60转后，用孔径74μm的筛子筛分、称重。计算公式D74：通过筛子的煤粉重量，g我国动力煤，KkmHa为25~129，KkmHa越大，越易磨KkmHa<62，难磨煤，KkmHa>86，易磨煤低速磨煤机低速磨煤机钢球筒式磨煤机（单进单出）结构中大圆筒：长3~10m，2~4m锰钢护甲两端中空轴钢球：直径25~60mm低速磨煤机工作原理：圆筒旋转，带动钢球运动撞击、挤压、研磨煤和热风从一段进入，另一端出风粉混合物，干燥磨煤同时进行低速磨煤机双进双出钢球筒式磨煤机结构左右对称螺旋输煤器空心圆管特点：两端进，两端出低速磨煤机双进双出钢球筒式磨煤机结构左右对称螺旋输煤器空心圆管特点：两端进，两端出原煤热风原煤风粉低速磨煤机影响因素（1）筒体转速临界转速最佳转速远远小于临界转速接近临界转速远远大于临界转速低速磨煤机影响因素（2）护甲作用：耐磨、耐撞材料：锰钢要求：增大护甲与钢球之间的摩擦，减少二者速度差形状：波浪形、阶梯形、锯齿形低速磨煤机影响因素（3）钢球充满系数ψ指筒内钢球容积占筒体容积的百分数通常范围Ψ=10~35%钢球充满系数与磨煤出力的关系钢球充满系数与磨煤电耗的关系钢球充满系数增大，磨煤出力增大，电耗增大最佳钢球充满系数（制粉单位电耗最小）低速磨煤机影响因素4）筒体通风量通风的作用：干燥煤粉；将煤粉带出磨煤机过小：细粉多，出力下降，磨煤电耗大过大：煤粉过粗，通风电耗大最佳通风量：保证一定磨煤出力和煤粉细度的条件下，磨煤电耗和通风电耗之和最小时的通风量单进单出磨煤机的最佳通风量可由经验公式计算得到，因常用于中储式制粉系统，运行中始终保持最佳通风量。双进双出磨煤机多用于直吹式制粉系统，因此通风量是随磨煤机出力变化的。低速磨煤机影响因素4）筒体通风量通风的作用：干燥煤粉；将煤粉带出磨煤机过小：细粉多，出力下降，磨煤电耗大过大：煤粉过粗，通风电耗大最佳通风量：保证一定磨煤出力和煤粉细度的条件下，磨煤电耗和通风电耗之和最小时的通风量单进单出磨煤机的最佳通风量可由经验公式计算得到，因常用于中储式制粉系统，运行中始终保持最佳通风量。双进双出磨煤机多用于直吹式制粉系统，因此通风量是随磨煤机出力变化的。低速磨煤机影响因素4）筒体通风量双进双出磨煤机通风量是随磨煤机出力变化的原则：始终保持风煤比一次风量=通风量+旁路风量低负荷时增加旁路风量，防止出现煤粉在管道沉积现象低速磨煤机单进单出球磨机的优点和缺点①煤种适应性好，可磨制无烟煤；②能磨制冲刷磨损指数Ke>3.5的煤；可在运行中添加钢球③能磨制高水分煤；干燥通风同时进行，干燥能力强④对煤种“三块”（石块、木块、铁块）不敏感；⑤结构简单、可靠性高、易维修；⑥设备庞大、投资高、运行电耗高、金属磨损量大、噪音大一般在其它磨煤机不能应用的场合才选用低速磨煤机双进双出钢球磨煤机优点①可靠性高，可用率高②出力稳定③维护费用低，维修简便④煤种适应性强⑤储粉能力强，负荷反应能力快⑥能保持一定的风煤比高速磨煤机高速磨煤机风扇磨煤机目前国内使用的主要高速磨煤机结构与风机相似叶轮、叶片和蜗壳内的耐磨护板均为锰钢制造分离器安装在叶轮上方高速磨煤机工作原理从磨煤机入口进入的高温介质和原煤被高速旋转的叶轮带动一起旋转，并被抛向外壳内的护板，叶片、叶轮与煤粒摩擦，煤粒与护板以及煤粒之间的撞击将煤粉碎高温介质的进入使水分较高的强塑性褐煤自动破碎。高速磨煤机特点本身就是排粉风机结构简单、体积小、金属消耗少混合强烈、干燥能力强可配用高温烟气做干燥剂叶轮、叶片和护板磨损快，检修周期短，运行费用高更换备用部件所用时间短适用煤种非常适用Ke<3.5、水分>35%的软褐煤和木质褐煤磨煤机的分类磨煤机分类

中速磨煤机中速磨煤机MPS中速磨煤机MPS为德文磨煤机、摆动式磨辊、磨盘的缩写结构下部：基座和减速机中部：磨煤机本体凹槽滚道的碗式磨盘摆动式轮胎形磨辊加载装置：压力托架（上磨环）、弹簧、加载弹簧架磨盘外围是旋转叶片的风环磨盘下面是风室上部：分离器中速磨煤机MPS中速磨煤机工作原理电动机通过减速机构带动磨盘旋转液压装置通过加载弹簧架、弹簧、上磨环将压力向下施加于磨辊原煤由上部中心的落煤管进入磨煤机，落到磨盘中间，在离心力的作用下原煤被甩到磨辊下被磨碎，热风由磨盘下的热风室通过风环进入磨煤机，将煤粉一边干燥一边带入分离器，合格的煤粉进入锅炉燃烧，不合格的煤粉落回磨煤机重磨。石子煤通过风环落入风室，由刮板刮入石子煤箱中速磨煤机MBF中速磨煤机结构与MPS基本相似主要区别无压力托架（上磨环）、弹簧、加载弹簧架每个磨辊配有单独的加压载荷装置工作原理与MPS基本相同中速磨煤机RP（HP）碗形磨煤机HP磨结构下部：基座和减速机中部：磨煤机本体上部：分离器HP碗形磨是RP磨的改进型，二者结构相似HP碗形磨是RP磨结构主要区别传动装置：RP磨蜗轮蜗杆，HP磨伞型齿轮每个磨辊配有单独的加压载荷装置中速磨煤机HP磨结构HP磨结构与MPS磨主要区别磨盘：HP磨浅碗型，MPS磨圆弧形凹槽磨辊：HP磨锥形磨辊，MPS磨轮胎形加载装置：HP磨独立的弹簧加载装置，MPS磨液压弹簧加载中速磨煤机燃料适应性水分：热风温度较高时，MPS磨和HP磨可以磨制Mar=20~25%原煤灰分：适合磨制Aar<40%可磨性系数：哈氏可磨性系数>50冲刷磨损指数：MPS磨常用于：1.2<Ke<2.0HP(RP)可以磨制：Ke<1.2中速磨煤机特点结构紧凑，金属消耗量低，占地小，初投资少运行电耗低、噪音小运行控制灵敏，煤粉均匀性好结构复杂，运行和检修要求的技术水平高对煤种具有选择性，对原煤中杂物（木块、铁块、石块）较为敏感不能空磨启动目前大容量锅炉机组多采用中速磨煤机正压直吹系统直吹式制粉系统直吹式制粉系统分类负压系统风机在磨煤机后，制粉系统在负压下运行全部煤粉通过排粉风机，磨损严重，但不易泄漏正压系统风机在磨煤机前，制粉系统在正压下运行风机叶轮不会磨损，可选用高效风机冷空气不会漏人系统，锅炉的排烟热损失小需设密封风，防止煤粉外泄热一次风正压系统：一次风机在空气预热器之后冷一次风正压系统：一次风机在空气预热器之前目前，多数电厂采用正压直吹式系统直吹式制粉系统中速磨直吹式制粉系统直吹式制粉系统双进双出磨煤机直吹式制粉系统比中速磨煤机直吹式制粉系统煤种适应性强，可以磨制低挥发分的无烟煤系统备用容量小，锅炉负荷变化延迟时间短，负荷调节范围相对较大风煤比低，着火所需热量少，适用于低挥发分的煤直吹式制粉系统风扇磨煤机直吹式制粉系统适用于水分较高的褐煤二介质系统：热风和高温烟气混合物作干燥剂三介质系统：热风、高温烟气和低温烟气混合物作干燥剂制粉系统分类制粉系统分类直吹式制粉系统机原煤→磨煤机→粗粉分离器→炉膛现磨现烧，要求磨煤机出力随锅炉负荷变化中速磨、高速磨、双进双出钢球磨中间储仓式制粉系统原煤→磨煤机→粗粉分离器→细粉分离器磨煤机出力可与锅炉负荷不同，可始终在经济工况下运行单进单出钢球磨细粉→煤粉仓→给粉机→炉膛乏气→炉膛→中间储仓式制粉系统中间储仓式制粉系统钢球磨煤机储仓式乏气送粉系统乏气：制粉系统分离出的含有约10%的极细煤粉的气体。乏气送粉系统：乏气当作一次风使用的系统适用于挥发分较高的煤中间储仓式制粉系统钢球磨煤机储仓式热风送粉系统热空气作为一次风乏气通过燃烧器中的专门喷口直接送入锅炉燃烧，称为三次风适用于挥发分较低的煤给煤机给煤机作用将原煤按要求数量均匀、连续、可调地送入磨煤机的设备位置原煤斗→给煤机→磨煤机常用形式电子称重式给煤机、刮板式给煤机给煤机电子称重式给煤机的结构与工作原理给煤机电子称重式给煤机的结构与工作原理给煤机刮板式给煤机的结构给粉机给粉机仅中间储仓式制粉系统需要作用：将来自煤粉仓的煤粉连续、稳定、可调地送入一次风管道位置煤粉仓→给粉机→一次风管道常用叶轮给粉机、螺旋给粉机给煤机叶轮式给粉机的结构1-隔断门2-上隔板3-供给叶轮4-下隔板5-测量叶轮6-煤粉出口7-驱动装置给煤机叶轮式给粉机的工作原理煤粉仓→刮板推拨进入供给叶轮齿槽→供给叶轮旋转180°→进入测量叶轮齿槽→测量叶轮旋转180°→出粉管防止煤粉自流防止一次风管道內高压气力窜入煤粉仓粗粉分离器的作用与结构粗粉分离器的作用与结构粗粉分离器的作用将磨煤机出口的煤粉进行分离，粗粉送回磨煤机继续磨制，细粉送到燃烧器或经细粉分离器与干燥剂分离将粗粉和细粉进行分离调节煤粉细度类型中速磨煤机上的粗粉分离器中间储仓式制粉系统中的粗粉分离器粗粉分离器的结构中速磨煤机上的粗粉分离器和磨