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第4章_煤粉制备系统及设备

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锅炉原理-第四章-煤粉制备系统及设备.ppt

锅炉原理-第四章-煤粉制备系统及设备.ppt
表4-1
三、煤粉的颗粒组成特性
Rosin-Rammler 公式（破碎公式）
Rx 100 exp( bxn )
b – 细度系数，越大越细 n – 均匀性指数，越大越均匀
lg ln 100 lg ln 100
n
R200
R90
lg 200
90
b
1 90 n
ln
100 R90
2
四、煤粉的经济细度
影响因素：挥发份、粗粉分离器性能 R9j0j 4 0.8nVdaf %
中速磨煤机的特点：
（1）结构紧凑、占地面积小、重量轻、投资省 （2）运行噪音小 （3）电耗低 （4）金属损耗低 （5）煤粉均匀性指数较高 （6）变工况方面
三、风扇 磨煤机
适合 Kkm 1.3 (HGI ) 70 Ke 3.5 的褐煤和烟煤
风扇磨煤机的特点：
（1）系统简单 （2）尺寸小 （3）金属耗量低 （4）运行电耗低 （5）磨损件磨损严重、维修频繁 （6）煤粉粗且不均匀
第三节 煤粉制备系统
制粉系统：直吹式， 中间储仓式
一、直吹式
15
17
二、中间储仓式
18
两种制粉系统比较：
直吹式： （1）系统简单、设备少、布置紧凑、投资省 （2）运行电耗低 （3）可靠性低 （4）时滞大，灵活性差 （5）易出现风煤不均
储仓式： 自燃爆炸可能性大。
第四节 制粉系统的主要辅助设备
第一节 煤粉的性质
一、煤粉的一般性质
细小颗粒，直径一般小于500μm，大部分为20～50μm。 流动性
堆积密度为0.4～0.5T/m3 ，堆存压紧后为0.7T/m3 自燃、爆炸性
影响因素：挥发份含量、煤粉细度、浓度、温度 煤粉的水分

第四章 煤粉制备系统及设备讲解

第四章 煤粉制备系统及设备讲解
EN10204.21和ASTM E 11标准。
2019年8月4日
第一节 煤粉的性质
三、煤粉的颗粒组成特性
1. 破碎公式—煤粉颗粒组成曲线（粒度分布特性）
2. 均匀性指数n
Rx 100e(bxn )
（1）n↑→煤粉粒度分布较均匀 （2）n取决于磨煤机和粗粉分离器的型式 （3）n=0.8~1.2
—— 把粉尘或者粉料自由填充于某一容器中，在刚填充 完成后所测得的单位体积质量。 疏松煤粉：0.4~0.5 t/m3 自然压紧：≈0.7 t/m3
2019年8月4日
第一节 煤粉的性质
一、煤粉的一般性质
3. 流动性 （1）气力输送：颗粒小→
比表面积大→吸附大量 空气→堆积角小→流动 性好 （2）泄露 （3）自流现象
2. 表示方法
70号筛子，每厘米长度上有70个筛孔，边长为 90μm，故用R90表示细度。如R90=20%，表示煤粉经70 号筛子筛分后，还有20%的煤粉没有通过筛子。
2019年8月4日
ASM200 三维振动筛分仪
德国西伯（Siebtechnik GmbH）公司
技术参数: 应用领域： 料径分析、物料分离
（5）有足够的点火温度——粉尘爆炸大都起源于外部明火，如机械撞击， 电焊和切割，静电火花或电火花，摩擦火花，火柴和高温体传热等。 这类火源最低点火温度为300～500 ℃。
（6）足够的氧气——粉尘悬浮环境中需含有足够维持燃烧的氧气。 （7）粉尘紊动程度——悬浮在空气中的粉尘，紊动强度越大，越易吸收
空气中的氧气而加快其反应速率，从而容易爆炸。
2019年8月4日
煤粉仓顶部泄漏现场
2019年8月4日
第一节 煤粉的性质
一、煤粉的一般性质

第四章煤粉制备系统及设备

第四章煤粉制备系统及设备
（1）煤粉越细→着火燃烧越迅速→q4↓ （2）煤粉越细→磨煤运行费用qm↑
3. 影响因素
（1）Vdaf↑→易于着火燃尽→煤粉可磨粗→R90↑ （2）磨煤机、粗粉分离器的性能（n↑）→煤粉粗细均匀→煤粉粗也可燃烧完全→R90↑ （3）燃烧设备的型式
（4）锅炉运行工况
R9j0j 4 0.8nVdaf %
2024年8月1日
粉尘爆炸（三）
（3）爆炸浓度——在一个给定容积中，能够传播火焰的悬浮粉尘的最小 重量称为爆炸浓度。通常，达到粉尘爆炸浓度的粉尘才会发生爆炸。 面粉的爆炸浓度约为15～20 g/m3;，散粮爆炸浓度大约是30～40g/m3;。
（4）空气湿度——当空气湿度较大时，亲水性粉尘会吸附水份，从而使 粉尘难以弥散和着火，传播火焰的速度也会减小。湿度大的粉尘即使 着火，其热量首先消耗在蒸发粉尘中的水份，然后才用于燃烧过程。 粉尘湿度超过30%便不易起爆。
5. 爆炸：煤粉和空气混合物在适 当浓度、温度下发生
（1）煤粉细度↓ （2）V、Q、含O浓度↑ （3）危险浓度：1.2~2.0 kg/m3
2024年8月1日
粉尘爆炸（一）
相传，早在风车水磨时代，就曾发生过一系列磨坊粮食粉尘爆炸 事故。到了20世纪，随着工业的发展，粉尘爆炸事故更是屡见不鲜， 爆炸粉尘的种类也越来越多。据统计，1913～1973年间美国仅工农业 方面就发生过72次比较严重的粉尘爆炸事故。1919年俄亥俄州一家淀 粉厂发生粉尘爆炸，厂房几乎全部被毁，有43人丧生。日本1952～ 1975年共发生重大粉尘爆炸事故177次，累计死亡75人，受伤410人。
2024年8月1日
二、中速磨煤机
3. 影响因素
（2）通风量
影响磨煤出力和煤粉细度 维持一定风煤比

第四章_锅炉制粉系统

第四章_锅炉制粉系统

（１）磨煤机消耗的电功率
Pdw
1 (0.122D3 Ln gp 0.9 K hj K r 1.86DLnS) Pfj cddj
电动机到磨煤机的传动效率,约0.85 电动机效率,0.92~0.94 钢球堆积密度一般取4.9t/m3 燃料性质修整系数无烟煤0.95,其他1.05 茼体及护甲总厚度一般为0.07~0.1
细粉出口 活动环 煤粉在折向板处急转弯 环形区内煤粉做旋转运动 锁气器
锥体下部速度４~６m/s 粗粉回粉管 进口速度18~25m/s
2)工作过程: 调节折向板与圆周切线夹角，改变活动环位置，改变通风量均可 调整煤粉细度 3)特点 适用于低速球蘑机
２.回转式粗粉分离器图4-2６
细粉风混合物出口
锁气器
4.4制粉系统
２.国产300MW机组中速磨正压直吹式制粉系统
见图4-16
优点:1)冷一次风是干净得空气,工作条件好风机结构简单.
2)风机压头高,可兼做密封风机. 3)干燥剂热风温度不受一次风影响.
4)一次风是独立系统,锅炉负荷变化对其影响很 小. 缺点:1)磨煤机故障或不稳定时,对锅炉运行影响很大. 2)一次风管的煤粉均匀性较差. 3)从给煤量的变化 到煤粉量的变化有较大的滞后,对锅炉负荷变化的响应慢. 4)对煤种的适应性较差. 5)低负荷时运行风煤比增加,单位制粉电耗增大. 3.国外引进双进双钢球磨煤机正压直吹式制粉系统 见图4--19 工作原理:煤和干燥剂热风由两端的中空轴进入,煤粉在对流风的作用下,由中 空轴的环形出口吹出,进入分离器进行分离
一次风
螺旋送煤器 环形通道
螺旋送煤器 环形通道
2. 风扇式磨煤机 400~1500rpm，风扇式磨煤机本身就是排粉机，其叶轮很厚，叶轮和外 壳护板都用锰钢制成；能产生1500~3500Pa的压头，因此它既能磨煤粉又 能克服煤粉系统的阻力，完成输送煤粉及一次风的任务,适合磨制高水份 、高挥发份的褐煤和高可磨度(Kkm)的烟煤。叶轮叶片磨损快,维修量大.

第四 煤粉制备

第四 煤粉制备

制粉系统设计所要求的煤粉特性
2．煤的磨损指数——该煤种对磨煤机的研磨部件磨损轻重的程度。 煤在破碎时对金属的磨损是由煤中所含硬质颗粒对金属表面形成显微切 削造成的。 磨损指数的大小与硬质颗粒含量有关，还与硬质颗粒种类有关。 电力行业标准DL465-1992规定，采用冲刷式磨损试验仪测试煤对金 属磨件的磨损性能。试验时将纯铁试片放在高速喷射的煤粒流中接受冲 击磨损，测定煤粒从初始状态被研磨至R90=25%时的时间 及试片的磨 损量E，计算煤的冲刷磨损指数Ke:
筒内载煤量



筒体内的载煤量直接影响磨煤出力。 当存煤量较小时，钢球下落的动能只有一部分用于磨 煤，另一部分消耗与钢球的空撞磨损，随着载煤量的 增加，钢球用于磨煤的能量增大，磨煤出力增加。 当载煤量过大时，由于钢球下落高度减小，钢球间煤 层加厚，使得部分能量消耗与煤层变形，钢球磨煤能 量减小，磨煤出力反而降低，严重时将造成圆筒入口 堵塞，磨煤机无法工作。 磨煤出力和装载量的对应关系可以通过实验确定。 对应最大磨煤出力的载煤量称为最佳载煤量。 控制：运行的载煤量通过磨煤机进出口压差和磨煤机 电流进行控制
第二节 磨煤机设备
一、磨煤机的工作原理—干燥、磨制

使脆性材料发生破碎的方式不同，其能量消耗的数量不同： 压碎，击碎，研碎 5~6 10~12 >12 kW/t
二、磨煤机的类型
1．根据转速分类 1）低速磨煤机：15~25rpm；钢球磨煤机，常用 2）中速磨煤机：50~300rpm；常用 3）高速磨煤机：750~1500rpm 2．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；

煤粉制备系统及设备

煤粉制备系统及设备
1大、，当但n是>1时e ，bx随n 却着减x的小增，大如，图x4n—1 3也中将增
n=1.25的曲线所示。即在x=15～25μm的范 围内，有一个最大值，大多数煤粉颗粒的 直径均在此范围内，而粗粉和细粉所占的 份额都较少。因此，煤粉的粒度均匀。
2、当n=1时，因为x=0时y=0，最大值在x=0处， 煤粉中大部分颗粒的尺寸接近于零，细粉较多， 煤粉不均匀。
二、粗粉分离器
粗粉分离器是将磨煤机磨制的粗细不等的煤粉进行分 离，即允许磨制合格的煤粉通过分离器，不合格的煤粉被 分离出来送回磨煤机重磨。中速磨煤机上的粗粉分离器一 般和磨煤机组成一体，分离器位于磨煤机上部，由内外两 个锥体组成。当磨煤机磨制的粗细不同的煤粉被热空气携 带进入内外锥体之间的空间时，由于流通截面变大，气粉 混合物的流速降低，最粗的煤粉在重力的作用下首先被分 离出来落回磨煤机重磨。气粉混合物向上流入内锥体上部 的切向挡板产生旋转，在离心力的作用下较粗的煤粉进一 步被分离出来，沿内锥体的内表面落入磨煤机重磨。
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。 三、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，中间储仓式 制粉系统应设计相应的吸潮装置。 表列出了按着火指数和爆炸指数来确定煤的爆炸性，煤的 干燥无灰基挥发分与煤的爆炸等级的关系如表所示。 磨煤机的出口工质温度如表所示。输粉管道中应保持足够 的工质流速，防止煤粉发生离析沉积在管道中引起自燃。
（3）风环气流速度：风环气流速度应保证研磨区 具有良好的空气动力特性，应能将大部分煤粒托 起，但只将少量煤粉带入分离器，其余大部分煤 粒返回研磨区并在研磨部件周围形成一定厚度的 循环煤层，以便保证足够的磨煤出力，减少石子 煤的排放量。风环流速值应合理，速度过高则煤 粉变粗，阻力变大，通风电耗增加。风速过低则 煤粉变细，磨煤

第四章煤粉制备系统

第四章煤粉制备系统
1－锅炉；2－空气预热器；3－送风机；4－给煤机；５－下 降干燥管；６－磨煤机；７－粗粉分离器；８－二次风箱；
９－燃烧器；10－煤粉分配器
华北电力大学
风扇磨煤机三介质干燥直吹式
NCEPU
采用热 风、高 温炉烟 和低温 炉烟做 干燥剂
动力工程系
4 10
1 9
5
7
6
8
11
3
13
2
12
风扇磨煤机直吹式三介质干燥系统
16
17 22 19 18
20
21
3 2
钢球磨煤机储仓式乏气送粉系统
1－锅炉；2－空气预热器；３－送风机；４－给煤机；５－下降干燥管；６－磨煤机；７－木块分离器；８－粗 粉分离器；９－防爆门；10－细粉分离器；11－锁气器；12－木屑分离器；13－换向器；14－吸潮管；15－输粉
机；16－煤粉仓；17－给粉机；18－风粉混合器；19－一次风箱；20－排粉机；21－二次风箱；22－燃烧器
运行； ▪ 用给粉机调节锅炉负荷，调节灵敏、延迟较小。
动力工程系
华北电力大学
❖
树立质量 法制观 念、提 高全员 质量意 识。20. 10.192 0.10.1 9Monda y, Oct ober 1 9, 202 0
❖
人生得意 须尽欢 ，莫使 金樽空 对月。0 4:12:5 704:12 :5704: 1210/1 9/2020 4:12: 57 AM
❖筒体转速
▪ 临界转速:贴近筒壁的钢球，假定钢球与简壁间没有
相对位移，临界状态下钢球所受离心力与重力相等，
可得简体临界转速为
动力工程系
42.3
nlj
, r / min D
华北电力大学

四章煤粉制备

四章煤粉制备

二、制粉系统设计所要求旳煤粉特征CONT
2．煤旳磨损性——磨煤机选型旳根据之一煤旳磨损性
能以冲刷磨损指数Ke表达
煤的冲刷磨损指数 Ke<1.0 Ke=1.0~2.0 Ke=2.0~3.5 Ke=3.5~5.0 Ke>5.0
磨损性 轻微 不强 较强 很强 极强
❖ 3．煤旳燃烧特征
❖ 根据挥发分、灰分、水分含量等级并结合发烧量鉴定。
3）经济细度
❖ 磨制煤粉旳电耗和燃烧不完全损失之和最小时旳煤 粉细度。
❖ 影响原因： A）煤种 B）磨煤机和分离器旳形式 C）燃烧方式等
第二节 磨煤机设备
一、磨煤机旳工作原理—干燥、磨制
❖ 使脆性材料发生破碎旳方式不同，其能量消耗旳数量不同： ❖ 压碎，击碎，研碎 ❖ 5~6 10~12 >12 kW/t
RX：R90，R200 等。
。 R90—70号筛；R200—30号筛
3）脆性材料旳破碎公式
脆性材料破碎后均符合统一旳指数方程：
Rx 100ebxn
x—筛孔内边长；
b—反应煤粉细度旳参数；
n—反应煤粉均匀性旳参数。
不同粒径下旳煤粉细度换算式为
Rx2
100(
Rx1
( x2
) x1
)n
100
我国常见旳直吹式制粉系统
❖ 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制粉系统 ❖ 带煤粉浓缩旳直吹式制粉系统
三、贮仓式制粉系统
1．干燥剂送粉（乏气送粉）
第一节煤粉旳特征
一、煤粉旳一般物理特征

第4章—煤粉制备系统及设备

第4章—煤粉制备系统及设备
• 分离器的磨损：加装防磨材料磨损问题得到缓解，但分离器的通流面积减小，气流流 动状态紊乱，使分离效果变差，出力不足，分离效率降低。
• 制粉风量对煤粉细度的影响：制粉风量增加，制粉系统出力增加，煤粉变粗。 • 人为因素也是造成煤粉粗的重要原因，煤粉细度对设备及运行的影响往往不能立即体
现出来，所以其重要性常常得不到重视，若采用人工检测煤粉细度很难保证及时按规 定取16样:29 、化验、调整。
0.097
0.104
0.066
0.088
0.061
0.074
0.053
0.061
0.041
0.053
0.041
0.043
0.036
0.038
0.025
• 经济煤粉细度
• 燃烧：煤粉愈细，着火愈迅速完全，q4损失越小；可减少过量空 气系数，q2小，锅炉效率越高；
• 制粉：磨煤电能消耗qN；金属消耗qM。 • 经济煤粉细度： min（q2＋q4＋qM＋qN）
煤粉的细度
• 煤粉的粗细程度用煤粉细度Rx表示。煤粉细度用一组由细金属丝编织的 方孔筛子进行筛分测定。所谓Rx指经筛分后残留在孔径为x（μm）的筛 子上的煤粉的质量占煤粉总质量的百分数，即：
a Rx a b 100%
R：dual
式中a、b分别表示留在筛子上和通过筛孔（孔径为x）的煤粉质 量。筛余量a越大，Rx越大，表明煤粉越粗。我国常用：R90、 R200 一般要求：贫煤R90≤15％，烟煤R90≤25％ ，褐煤R90≤40％
磨煤机型式
粗粉分离器型式 n值
国外数据
筒式钢球磨煤机 中速磨煤机 风扇磨煤机
离心式 回转式
离心式 回转式
惯性式 离心式 回转式

锅炉题和答案

锅炉题和答案

第一章：绪论1、计算1台1025t/h 亚临界压力自然循环锅炉的年耗煤量、灰渣排放量。

已知，锅炉每年的运行小时数为6000h ，每小时耗煤128t ，煤的收到基灰分为A ar =8%。

答：解：（1）每年的煤耗量Ba=6000×128=76.8×104×8/100=6.144×104（t/a ）（2）每年的灰渣（飞灰、沉降灰、底渣之和）排放量44hz 876.810 6.14410(/)100100ar aA MB t a ==⨯⨯=⨯ 计算结果分析与讨论：（1）燃煤锅炉是一种煤炭消耗量很大的发电设备。

（2）1台300MW 机组每年排放的灰渣总量达到6.144万t ，应当对电厂燃煤锅炉排放的固体废弃物进行资源化利用，以便降低对环境的污染。

2、分析煤粉炉传热过程热阻的主要构成及提高煤粉炉容量的技术瓶颈。

答：传热系数的倒数2111()()()g m h K δδδαλλλα=++++ 其中，蒸汽或者水侧的对流放热系数α2=2000~4000W/(m2•K)，烟气侧的对流放热系数α1=50~80W/(2m •K)。

导热热阻相对较小，可以忽略不计。

因此锅炉的主要热阻出现在烟气侧。

要提高锅炉的容量，必须设法增加烟气侧的对流换热系数或者受热面面积。

煤粉炉提高容量的技术瓶颈就是烟气侧对流放热系数太小。

3、分析随着锅炉容量增加，锅炉给水温度提高的原因。

答：（1）锅炉的容量越大（即蒸汽流量D 越大），水蒸气的压力就会越高。

根据水的热力学性质，压力越高，水的饱和温度越高。

（2）为了保证水冷壁的系热量主要用于蒸发，而不是用于未饱和水的加热。

进入水冷壁的水的温度与对应压力下的饱和温度之间的差值基本上是常数。

（3）水在省煤器中吸热提高温度基本上是常数。

（4）综合分析（1）、（2），随着锅炉容量增加、水蒸气的压力就会提高。

来自省煤器出口的水与未饱和温度之间的差值等于常数，因此省煤器出口的水温会随着锅炉的容量的提高而提高，有因为水在省煤器中吸热提高温度基本上是常数，所以省煤器的入口水温，即给水温度随着锅炉容量的提高而提高。

煤粉制备系统及设备

煤粉制备系统及设备
包括球磨机、棒磨机、振 动磨、气流磨等。
工作原理
利用研磨介质在旋转的筒 体内对物料进行冲击和研 磨，以达到破碎和细化物 料的目的。
应用
广泛应用于煤粉制备、化 工、矿物加工等领域。
分级机
类型
包括水力分级机、空气分级机等。
工作原理
利用流体动力学原理，使不同粒度 的物料在旋转的叶片或流体内受到 不同的离心力作用，从而实现物料 的分级。
输送设备
类型
包括皮带输送机、螺旋输 送机、刮板输送机等。
工作原理
利用机械传动原理，使物 料在输送设备内移动，达 到运输和转移的目的。
应用
广泛应用于各种工业领域， 用于将物料从一个地方输 送到另一个地方。
储存设备
类型
包括料仓、储罐等。
工作原理
利用重力或机械传动原理，使物料在储存设备内 流动或堆积。
传统煤粉制备设备存在效率低、能耗高、环境污染严重等 问题，需要进行改进和升级。
研发内容
针对现有设备的不足，研发新型高效、环保的煤粉制备设 备，提高设备的自动化和智能化水平。
应用效果
新型设备在多家企业得到应用，取得了良好的效果，提高 了煤粉制备效率和环保性能，为企业的可持续发展做出了 贡献。
THANKS FOR WATCHING
统是否良好，确保设备处于安全状态。
操作步骤
02
按照规定的操作步骤启动设备，控制煤粉的粒度和产量，保持
设备稳定运行。
停机操作
03
当需要停机时，应先逐步降低设备负荷，待设备完全停止后再
关闭电源和其他辅助设施。
设备维护保养
日常保养
定期检查设备的运行状况，清理设备内部的积灰和杂物，确保设备 正常运行。

煤粉制备系统及设备(PPT 38页)

煤粉制备系统及设备(PPT 38页)

Vtf 过小 筒内风速过小，出口端钢球能量没有被充分利用， 只能带出的少量的细煤粉，磨煤出力下降，单位磨煤电耗大
Vtf 过大 筒内风速过大，磨煤机出口煤粉过粗，粗粉分离 器回粉量增大，通风电耗增大
最佳通风量
V
zj tf
磨煤和通风电耗之和最小时的通风量，
V
zj tf
的大
小与煤
的种类
、煤粉
细度、
筒体容
积及钢
长沙理工大学能动学院
煤粉制备系统及设备(PPT 38页)
长沙理工大学能动学院
§1 煤粉的性质
• 1、煤粉的一般性质
• 2、煤粉细度 Rx • 3、煤粉均匀性系数n • 4、煤的可磨性系数
Page 2
Principles of Boiler
15.07.2020
长沙理工大学能动学院
煤粉的一般性质
形状不规则:d<500μｍ 20～30μｍ多。
lg ln 100 lg ln 100
n
R200
R90
lg 200
90
R200< R90， n为正值；
当R90一定时，n值越大，则R200越小，说明煤粉中过粗的煤粉较少；
当R200一定时，n值越大，则R90越大，说明煤粉中过细的煤粉较少。
n值越大，煤粉中过粗和过细的煤粉均较少，即煤粉粒度分布较均匀。
15.07.2020
长沙理工大学能动学院
§2 磨煤设备及其特性
• 1、磨煤原理与磨煤机分类
• 2、单进单出钢球磨(低速磨) • 3、双进双出钢球磨(低速磨)
• 4、钢球磨筒体最佳转速 nzj
• 5、钢球磨最佳通风量 • 6、钢球磨出力 • 7、钢球磨特性

煤粉制备系统及设备

煤粉制备系统及设备
22—给煤机；23—旋转式粗粉分离器
煤粉制备系统及设备
11. 钢球磨煤机配用的细粉分离器(旋风分离器)
• 作用 它是燃煤电厂中间储仓式制粉系统的一个重要部件。
粉系统。
煤粉制备系统及设备
3. 几种制粉系统的示例
● 钢球磨煤机储仓式乏气送粉系统 ● 中速磨煤机正压直吹冷一次风机系统 ● 风扇磨煤机直吹式二介质干燥制粉系统
煤粉制备系统及设备
• 钢球磨煤机储仓式乏气送粉系统(图1)
1-热风管；2-磨煤机；3冷风入口；4-给煤机；5原煤仓；6-闸板；7-锁气 器；8-燃烧器；9-锅炉； 10-送风机；11-空气预热 器；12-压力冷风管；13压力冷风管；13-再循环管； 14-二次风管；15-防爆门； 16-抽烟管；17-炉烟热风 混合室；18-下行干燥管； 19-热风送粉一次风机； 20-乏气喷嘴；21-回粉管； 22-排粉机；23-粗粉分离 器；24-一次风箱；25-给 粉机；26-混合器；27-排 湿管；28-煤粉分离器； 29-转换挡板；30-螺旋输 粉机（铰笼）；31-煤粉仓
• 高速磨煤机，其转速为750～1500r/min，如风 扇磨煤机，锤击磨煤机。
煤粉制备系统及设备
2. 制粉系统分类
• 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； • 中速磨正压直吹式热一次风机制粉系统； • 中速磨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（一，二）干燥制
煤粉制备系统及设备
• 中速磨煤机正压直吹冷一次风机系统(图2)
1—锅炉；2—空气预热器；3—送风机；4—给煤机；5—磨煤机；6—粗粉分离器； 7—密封风机；8—煤粉分配器；9—隔绝门；10—燃烧器；11—二次风箱；12—

煤粉制备系统及设备

煤粉制备系统及设备

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。

煤粉制备系统

煤粉制备系统

离器内的最佳风速。
目录
双进双出球磨机正压直吹式制粉系统
优点：（与中速磨煤机直吹式制粉系统比较）
煤种适应性广，适合磨制高灰分、强磨损性的煤种，以 及挥发分低、要求煤粉细的无烟煤； 备用容量小； 系统以调节磨煤机通风量方法控制给粉量，响应锅炉负 荷变化性能好； 负荷调节范围大； 钢球磨煤机的煤粉细度稳定，不受负荷变化影响； 具有较低的风煤比，有利于低挥发分煤燃烧。
目录
四、给粉机
作用：根据锅炉负荷需要，把煤粉仓中的煤粉及时均匀地 送入一次风管中。 给粉机的给粉量、给粉的均匀性以及给粉机适应锅炉
负荷变化的调节性能直接影响锅炉内燃烧工况的稳定性。
目录
五、锁气器
作Байду номын сангаас：安装在某些管道上，只允许煤粉通过，而不允许气流 通过。
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煤粉制备系统
煤粉制备系统：将原煤磨制成粉，然后送入锅炉炉膛进行
悬浮燃烧所需设备和相关连接管道的组合。
制粉系统分类：
•直吹式系统： 原煤→磨煤机→炉膛→燃烧 现磨现吹现烧，要求磨煤机负荷随锅炉负荷变化
目录
制粉系统与磨煤机
2.中间储仓式制粉系统：
原煤→磨煤机→粗粉分离器→ →细粉→煤粉仓→给粉机→炉膛→燃烧 →细粉分离器→ →乏气→炉膛→燃烧
目录
二、中间储仓式制粉系统
由磨煤机出来的煤粉空气混合物，分别流经粗粉分离器
后，不直接送入炉膛，而是用细粉分离器将煤粉从气粉混合
物中分离出来，储存于煤粉仓中，给粉量由给粉机根据锅炉 负荷来调节。
筒式钢球磨煤机，负压系统。
由细粉分离器上部出来的干燥剂（也称磨煤乏气）还含
有约10％的极细煤粉，通常要经排粉风机送入炉内燃烧，以

第四章 煤粉制备系统及设备

第四章 煤粉制备系统及设备

22
磨煤出力和消耗的电功率计算
磨煤机出力（ 磨煤机出力（具有一定细度和干燥程度的 煤粉流量， 煤粉流量，Bm＝Bg）可以通过调节进入磨煤机 的干燥剂的流量和温度实现。 的干燥剂的流量和温度实现。
23
单进单出钢球磨煤机的主要特点
煤种适应性好，可磨硬度大、磨损性强的煤； 煤种适应性好，可磨硬度大、磨损性强的煤； 对煤中的铁块、木屑和硬石块不敏感； 对煤中的铁块、木屑和硬石块不敏感； 可在运行中补充钢球，延长检修周期； 可在运行中补充钢球，延长检修周期； 结构简单，可靠性高，易维修。 结构简单，可靠性高，易维修。 设备庞大，投资高，占地大，运行电耗高，金属磨损大， 设备庞大，投资高，占地大，运行电耗高，金属磨损大， 噪音大。 噪音大。 一般在其他磨不能应用的场合才选用。 一般在其他磨不能应用的场合才选用。
ψ zj =
0.12 n n lj
1.75
18
影响钢球磨煤机工作的主要因素
钢球直径
太小，撞击力差，撞击次数和作用面积增大， 太小，撞击力差，撞击次数和作用面积增大，磨煤出力 提高，但钢球的磨损加剧；太大，研磨作用小。 提高，但钢球的磨损加剧；太大，研磨作用小。 一般不同直径按比例搭配：40、50、60mm 一般不同直径按比例搭配：40、50、60mm
8
三、煤粉的颗粒组成特性
工程上，可由 求出n、 的大小 工程上，可由R90、R200求出 、b的大小
100 100 lg ln − lg ln R200 R90 n= 200 lg 90
1 100 b = n ln R90 90
9
四、煤粉经济细度
煤粉经济细度： 煤粉经济细度：
把机械不完全燃烧热损失q 把机械不完全燃烧热损失q4和 磨煤运行费用q 磨煤运行费用qm之和为最小值时所 对应的煤粉细度。 对应的煤粉细度。

煤粉制备系统的主要辅助设备

煤粉制备系统的主要辅助设备
这种给煤机可用三种方法调节给煤量。
（1）改变调节套筒的位置来调节给煤量。 （2）用调节刮板的位置来调节给煤量。 （3）改变圆盘的转速来调节给煤量。
图4-21 圆盘式给煤机
1－去磨煤机的下煤管； 2－调节刮板； 3－原煤进口管； 4－调节套筒； 5－圆盘； 6－电动机
2．电磁振动式给煤机
其工作原理是：煤由煤斗落入给煤槽， 在震动器的作用下，给煤槽以每秒50次 频率振动，由于振动器与给煤槽平面之 间有一夹角，所以给煤槽上的煤就以 角的方向抛起，并沿抛物线轨迹向前跳 动，因为振动频率高，看起来煤就象流 水一样，均匀地落入落煤管中。
刮板式给煤机可以通过煤层厚度调节板调节 给煤量，也可用改变链轮转速的方法进行调节。
4．电子重力式皮带给煤机
电子重力式皮带给煤机主要由机体、给煤皮带机构、称 重机构、链式清理刮板、断煤及堵煤信号装置、清扫输送装 置、电子控制柜及电源动力柜组成。
其工作原理是：原煤经给煤皮带机构送入磨煤机，给煤 皮带制有边缘，内侧中间有凸筋，而各皮带的运动具有良好 的导向性。称重机构位于给煤机的进煤与出煤口之间，由三 个称重托辊和一对负荷传感器以及电子装置所组成。该给煤 机控制系统在机组协调控制系统的指挥下，根据锅炉负荷所 需的给煤率信号，控制驱动电机的转速来进行调节，使实际 给煤率与所需要的给煤率相一致。在称重机构的下部装有链 式清理刮板机构，将煤刮至出口排出，以清除称重机构下部 的积煤。在给煤皮带的上方装有断煤信号，当皮带上无煤时， 便启动原煤仓的振动器。另有堵煤信号装在给煤机的出口， 若煤流堵塞，则停止给煤机的运行。
6－煤粉空气混合物进口；
7－粗粉出口； 8－锁气器
三、细粉分离器
细粉分离器也叫旋风分离器。它的作用是将 风粉混合物中的煤粉分离出来，储存在煤粉仓 中，其结构如图4-27所示。
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煤粉的细度Rx（Dx） 用具有标准筛孔尺寸的筛子进行筛分测定。如筛
孔边长为xμm，煤粉过筛后，漏下去的煤粉质量为b，留在筛子上的煤粉
质量为a，则煤粉细度可用筛子上的剩余率或通过率表示
a Rx a b 100,%
Rx 越小，则煤粉越细
煤粉经济细度 热损失 q4、制粉电耗 qdh、磨煤设备金属部件磨损 qms 之和为最小时的煤粉细度
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钢球磨煤机优点
➢适合磨制无烟煤； ➢可磨制冲刷磨损指数Ke > 3.5的煤； ➢对杂质不敏感； ➢能磨制高水分煤； ➢结构简单，故障少
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➢两个相互对称又彼此独立的 磨煤回路的两个回路；
➢可以单独使用一个，这时可 使磨煤出力降至50％以下。
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§1 煤粉性质
1、煤粉的一般性质
2、煤粉细度 Rx 3、煤粉均匀性系数n 4、煤的可磨性系数
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n取决于磨煤机和粗粉分离器的型式，一般取n = 0.8～1.2。
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煤的可磨性系数
煤的可磨性系数表示煤磨成一定细度的煤粉的难易程度。
煤粉的一般性质
形状不规则:d<500μｍ 20～30μｍ多。
煤 良好的流动性:表面积大，表面吸附大量的空气,输送方便
粉。
的 一
自燃和爆炸性：吸附了大量空气，缓慢氧化，温升，达着
般 火温度自燃。适当的条件下引起爆炸。
性 质
爆炸三个必要条件：可燃物浓度，氧，点火能量。
水分的影响：
煤粉水分影响流动性与爆炸性。
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双进双出钢球磨的特点
双进双出钢球磨可扩大钢球磨的负荷调节范围
双进双出钢球磨煤机响应锅炉负荷变化的时间非常短，有利于低挥发分 煤的稳燃 其出力靠调整一次风量控制。在低负荷下，煤粉浓度变化不大 ，且煤粉细度降低。
双进双出钢球磨煤机设有微动装置 磨煤机在停机或维修操作时以额 定转速的1／100转速旋转，可使筒内存煤及时散热防止自燃。故短时间停 机时不必将筒内的剩煤排空。
双进双出钢球磨(低速磨)
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双进双出钢球磨(低速磨)
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Vtf 过小 筒内风速过小，出口端钢球能量没有被充分利用， 只能带出的少量的细煤粉，磨煤出力下降，单位磨煤电耗大
Vtf 过大 筒内风速过大，磨煤机出口煤粉过粗，粗粉分离 器回粉量增大，通风电耗增大
最佳通风量 Vtzfj 磨煤和通风电耗之和最小时的通风量，
Vtzfj 的大小与煤的种类、煤粉细度、筒体容积及钢球充满系数等 有关。
干燥出力Bg 在单位时间内将煤由原有水分干燥到所要求的煤粉水 分对应的煤粉量。由磨煤机的干燥条件确定
对高水分和较软的煤，Bm>Bg，而对于干和硬的煤，则Bg >Bm
磨煤机的运行出力（具有一定细度和干燥程度的煤粉流量Bm=Bg）可以通 过调节进入磨煤机的干燥剂流量和温度来实现
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钢球磨筒体最佳转速 nzj
n 影响磨煤出力和电耗
n 过小，形成一个斜面， 沿斜面滑落
n 过大，离心力很大，球与煤随筒壁一同旋转，产生这种状态的最低 转速称为临界转速nlj
第四章 煤粉设备
§1 煤粉的性质 §2 磨煤特性及其特性 §3 煤粉制备系统 §4 煤粉制备系统的主要辅助设备
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筒式钢球磨煤机工作示意图
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钢球磨最佳通风量 Vtzfj
Vtf 直接影响燃料沿筒体长度的分布和磨煤出力
2、单进单出钢球磨(低速磨) 3、双进双出钢球磨(低速磨)
4、钢球磨筒体最佳转速 nzj
5、钢球磨最佳通风量 6、钢球磨出力 7、钢球磨特性
8、中速磨煤机
9、高速磨煤机(风扇磨)
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钢球磨出力
磨煤出力Bm 在电耗一定并保证所需的煤粉细度的条件下，磨煤机 在单位时间磨制的煤粉量。由磨煤机的结构尺寸、被研磨的燃料特性 以及磨煤机的运行状况确定
K BTN km
0.0034 HGI 1.25 0.61
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§2 磨煤设备及其特性
1、磨煤原理与磨煤机分类
双进双出钢球磨煤机应用检测制粉噪声或进出口差压或煤位传感器的方 法来控制筒内的存煤量。
双进双出钢球磨煤机保持了钢球磨煤种适应性广等所有优点，同时大大 缩小了体积，降低了磨煤机的能耗，增强了适应锅炉负荷变化的能力。
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中速磨煤机
中速磨分为： 盘式中速磨（辊-盘式）、 碗式中速磨(辊-碗式RP、HP型)、 环式中速磨(辊-环式MPS型、球-环式E型)
➢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。 ➢布置紧凑，投资省，单耗小，适宜变负荷运行 ；但结构复杂,不宜磨水分太大及太硬的煤种。
水分高：流动性差，易堵，粉仓搭桥。影响着火与燃烧。
水分低：自燃与爆炸。干燥耗能增加。 Page 3
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煤粉细度 Rx
没有撞击作用，磨煤效果差。
n 处于上述两者之间，钢球被带到一定高度，沿抛物线落下，钢球对 筒底的煤发生强烈撞击作用，研磨 磨煤作用最大时的转速称为最佳工 作转速nzj 经验表明：
nzj =（0.75-0.78）nlj
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Rzj 90
4 0.8nVdaf
其中 n 是表示煤粉颗粒分布的均匀性系数
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