第4章 煤粉制备系统及设备
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煤粉制备系统及设备1 煤粉的一般特性煤粉的流动性刚磨制好的煤粉干燥而疏松,其堆积密度为0.4~0.5t/m3,当吸附大量空气后煤粉颗粒被空气隔开,形成煤粉和空气的混合物,并具有良好的流动性,便于管道运输,如果制粉系统的设备不严密,煤粉从不严密处泄露,会造成环境的污染或引起自燃。
自燃性与爆炸性在管道中输送的煤粉若发生离析而沉积在制粉管道中,由于沉积的煤粉与空气发生缓慢氧化产生的热量的积蓄,时间较长会使积粉层内温度升高,达到着火温度后发生自燃。
气粉混合物在一定的浓度和温度下还可能发生爆炸。
当挥发分较高的煤粉浓度达到0.25~3kg/kg空气,温度达到70~130℃时,遇到火源或发生自燃情况时,则可能发生爆炸。
堆积特性在煤粉仓中自然压紧的煤粉的堆积密度为0.7t/m3,煤粉吸附空气中的水分后容易结块,造成供粉的中断而影响燃烧的稳定性。
因此,中间储仓式制粉系统应设计相应的吸潮装置。
2 煤粉细度和煤粉均匀性指数煤粉细度煤粉最主要的性质之一是煤粉细度,即煤粉颗粒的大小。
煤粉细度是用筛分分析方法确定的,使煤粉通过一组一定孔径的标准筛,存留在某筛子上面的煤粉重量占全部煤粉样重量的百分数来表示煤粉细度,符号为R x。
符号下标x代表煤粉粒径或筛网孔径(微米)。
R x又称为某筛的筛余份额,R x越大,则煤粉越粗。
式中—筛子上面剩余的煤粉重量g;b—通过筛子的煤粉重量g。
我国常用:R90、R200一般要求:贫煤R 90≤15%,烟煤R 90≤25% ,褐煤R 90≤40%运行实践表明,煤粉越细,越容易着火和完全燃烧,排烟损失q 2和机械不完全燃烧损失q 4越小,但是,煤粉越细制粉系统消耗的电能q N 以及金属的磨损量q M 也就越大,制粉系统的经济性降低。
因此,在实际运行中应选择使制粉和燃烧总的损耗最小时的煤粉细度,即最佳煤粉细度或经济煤粉细度。
它与很多因素有关:第一,与煤种有关,其中以燃煤挥发分的影响最大。
挥发分高的燃料,燃烧强烈,可以允许煤粉粗一些,无烟煤挥发分最低,则要求煤粉磨得细一些;第二,与磨煤机和分离器的型式有关,它们决定了煤粉颗粒的均匀程度,如果煤粉颗粒均匀,则可允许煤粉粗些;第三,与燃烧方式和炉膛容积热负荷有关。
第二章煤粉制备系统及设备煤粉制备系统(以下简称制粉系统)在现代煤粉锅炉中已成为与锅炉燃烧设备共同组成的不可分割的燃烧系统整体的重要部分。
制粉系统是将煤磨制成一定粒度的煤粉,并输入锅炉燃烧的所有设备组成的系统。
制粉系统中的主要设备为磨煤机,火力发电厂中常用的磨煤机有:低速磨,其转速为15~25r/min(0.25~0.42r/s),即钢球磨煤机、双进双出钢球磨煤机;中速磨,其转速为50~300r/min(0.83~5r/s),碗式磨煤机(RP、HP型)、轮式磨煤机(MPS、MP型)、球式磨煤机(E型)等;高速磨转速为750~1500r/min(12.5~25r/s),即风扇磨煤机。
制粉系统的主要辅属设备有:原煤仓、煤粉仓、给煤机、给粉机、输粉机、锁气器。
粗粉分离器、细粉分离器等。
火力发电厂常见的制粉系统类型有:钢球磨煤机储仓式乏气送粉制粉系统、钢球磨煤机储仓式热风送粉制粉系统、双进双出钢球磨煤机直吹式制粉系统;中速磨煤机正压直吹式热一次风机制粉系统、中速磨煤机正压直吹式冷一次风机制粉系统;风扇磨煤机直吹式三介质干燥制粉系统、风扇磨煤机直吹式二介质干燥剂制粉系统;带煤粉浓缩的直吹制粉系统等。
第一节煤粉及其物理性质1.1 煤粉的物理性质煤粉是由尺寸不一、形状各异的各种颗粒组成的。
煤粉炉中应用的无烟煤煤粉颗粒最大直径为250~300μm,其中以20~50μm的颗粒居多;褐煤煤粉的粒径可达1000~1500μm。
粉粒的形状主要决定于煤的种类,其次与磨煤的方法有关。
煤粉颗粒能吸附空气,吸附空气的煤粉具有流动性。
煤粉和空气的混合物,和流体一样易于运输,因此煤粉可以用风力沿管道输送。
还可以流过系统中不严密的间隙,造成漏粉。
从气流中分离出来而沉积在制粉管道内的煤粉,随着温度的升高容易引起自燃,条件适合时还可能引起爆炸。
所以煤粉的性质对燃烧的经济性,制粉系统运行的安全性有很大的影响。
煤粉由于受到上层压力的影响而被压紧,受过震动的煤粉的堆放重量随着燃料种类及煤粉细度的不同而不同,平均为0.8~0.9t/m3。