制粉系统详细介绍
火电厂大型燃煤锅炉机组一般都采用煤粉燃烧方式。这种燃烧方式可以适合于大的锅炉容量，具有较高的燃烧效率、较广的煤种适应性以及较迅速的负荷响应性。煤粉在炉内是处于悬浮状态燃烧的，燃烧过程在煤粉流经炉膛的短暂时间内完成，从着火稳定性与系统的经济性角度，电站锅炉都对煤粉的细度和干度提出一定的要求。火力发电厂制粉系统的任务就是将原煤进行磨碎、干燥，成为具有一定细度和水分的煤粉，并把锅炉燃烧所需要的煤粉送入炉内进行燃烧。
制粉系统从系统风压方面可分为正压式和负压式；从工作流程方面又可分为直吹式和中间储仓式两类。所谓直吹式制粉系统，就是原煤经过磨煤机磨成煤粉后直接吹入炉膛进行燃烧；而中间储仓式制粉系统是将制备出的煤粉先储存在煤粉仓中，然后根据锅炉负荷需要，再从煤粉仓取出经给粉机送入炉膛燃烧。直吹式制粉系统制备出的煤粉一般是被具有一定风压的一次风吹至炉膛的，系统处于正压状态，所以直吹式制粉系统一般属于正压式制粉系统；而在中间储仓式制粉系统中制备出的煤粉一般是由排粉风机抽出的，系统处于负压状态，所以中间储仓式制粉系统一般属于负压式制粉系统。
我国电厂内各种类型的制粉系统都有采用，过去采用较多的是具有低速钢球磨煤机的中间储仓式制粉系统。近年来，随着火电建设和电力工业技术的发展，600MW的锅炉所配用的制粉系统几乎都是冷一次风机正压直吹式制粉系统，配置双进双出筒式钢球磨煤机。
双进双出钢球磨煤机每端进口有一个空心圆管，圆管外围有用弹性固定的螺旋输煤器，螺旋输煤器和空心圆管可随磨煤机筒体一起转动，螺旋输煤器如像连续旋转的铰刀，使从给煤机下落的煤，由端头下部不断地被刮向筒内。
螺旋铰刀与空心圆筒的径向外侧在一个固定的圆筒外壳体，圆筒外壳体与带螺旋的空心圆筒之间有一定间隙，这个间隙的作用是：下部可通过煤块，上部可通过磨制后的风粉混合物。对于硬件杂物可能使螺旋铰刀被卡涩时，因为螺旋铰刀是弹性固定在空心圆管上的，允许有一定位移变形作用，因而不易卡坏。
磨煤机端部出口一般有二种方式与粗粉分离器连接：一种布置是粗粉分离器与磨煤机是一个整体，落煤管是从粗粉分离器中间下来，煤块直接落到端部螺旋铰刀的下半部。磨制后的风粉混合物从端部的上半部间隙直接进入粗粉分离器入口，从外表看磨煤机端部只有与粗粉分离器的接口和进入空心管的热风接口。该种布置比较紧凑，但煤粉分离性能差些；另一种布置是粗粉分离器与磨煤机分开布置，进入分离
器风粉管有一定的垂直高度，粗粉分离器即为高位布置，一般在给煤机运转层，其落煤管单独连接，粗粉分离器有回粉管，管路布置比“整体式”复杂，但因粗粉分离器进口管有一定高度，本身预先就起了一定重力分离的作用，其煤粉细度控制比“整体式”可能好些。又因落煤管是单独连接，有一定高度，对于水分较大的煤，布置热风和煤的预干燥混合装置比较有利。
双进双出筒式钢球磨煤机具有以下特点：1）可靠性高、可用率高：国内外运行情况表明，配双进双出钢球磨煤机的制粉系统的年事故率不超过1％，明显低于其他形式制粉系统的事故率。2）维护简便，维护费用低：与中、高速磨机比较，双进双出球磨机的维护最简便，维护费用也最低，只需更换大齿轮油脂和补充钢球。3）出力稳定：能长期保持恒定的容量和要求的煤粉细度，几乎不存在由于磨煤机本身方面的因素造成制粉系统出力下降的问题。4）对煤种的适应能力优于其他形式的制粉系统：能有效地磨制坚硬、腐蚀性强的煤。双进双出磨煤机能磨制哈氏可磨性系数小于50的煤种或高挥发分（＞40％）的煤种，而这对于中、高速磨煤机是无法适应的。5）储粉能力强：与中、高速磨煤机相比，双进双出球磨机的筒体本身就是一个大的储煤罐，有较大的煤粉储备能力，大约相当于磨煤机运行10～15min的出粉量。6）在较宽的负荷范围内有快速的反应能力：试验表
明，双进双出磨机正压直吹式制粉系统对锅炉负荷的响应时间几乎与燃油和燃气炉一样快，其负荷变化率每分钟可以超过20％。双进双出磨煤机的自然滞留时间是所有磨煤机中最少的，只有10s左右。7）能保持一定的出口风煤比：在双进双出球磨煤机中，通过磨煤机的风量与带出的煤粉量呈线性关系。当设计的风煤比一定时，要增加磨煤机出力只需相应增加风量即可。8）低负荷时依然能保证合适的煤粉细度：在低负荷运行时，由于一次风量减少，相应的风速也减小，带走的只能是更细的煤粉。这对于锅炉低负荷稳燃是有利的。9）显著的灵活性：对双进双出球磨煤机而言，当低负荷运行或启动时，即可全磨也可半磨运行。被研磨的介质既可以是一种，也可以是几种混合物料。此外，一台给煤机事故或一端煤仓（或落煤管）堵煤时，磨煤机仍能运行。
图3-1-1 制粉系统的原则性工作流程
正压直吹式制粉系统的原则性流程如下：原煤由输煤系统进入原煤斗，再落入给煤机，经给煤机调节给出的煤量后进入磨煤机，磨煤机将原煤研磨成细度初步合格的煤粉，这部分煤粉再进入煤粉分离器，煤粉分离器将煤粉分成粗细两部分，粗粉返回磨煤机重新磨制，细粉经煤粉管被一次风吹往燃烧器。如图3-1-1所示：
图3-1-2为制粉系统的示意图：炉前原煤由每套制粉系统的两只原煤斗经下部落煤挡板落入两台转速可调的电子称重式给煤机。两台给煤机根据磨煤机筒体内煤位（料位）分别送出一定数量的煤经过给煤机出口挡板进入位于给煤机下方的磨煤机两侧混料箱。在混料箱内原煤被旁路风干燥（旁路风引自冷热一次风混合后的磨煤机总一次风），再经磨煤机两端的中空轴（耳轴）内螺旋输送器（螺旋铰刀）下部空间分别被输送到磨煤机筒体内进行研磨。磨煤机筒体内的一次风将研磨到一定细度的煤粉经两侧耳轴内部的螺旋输送器上部空间分别携带进入两台煤粉分离器。细度合格的煤粉经分离器顶部的煤粉管引至锅炉燃烧器；细度不合格的煤粉经下部的回粉管返回磨煤机再次研磨。
图3-1-2 制粉系统工质流程示意图
1、磨煤机筒体
2、煤粉分离器
3、煤粉管
4、电子称重式给煤机
5、原煤斗
6、混料箱
7、旁路风管
8、一次风总管
9、螺旋输送器 10、中空轴轴承 11、回粉管
制粉系统运行所需要的一次风由本锅炉的一次风机提供，两台一次风机正常运行采用并联方式。每台风机出口分两路，其中的一路经回转式空预器加热后汇入制粉系统热风母管；另一路则不经空预器加热直接汇入制粉系统冷风母管。每套制粉系统分别从冷风和热风母管引出一路风经开度可调的冷风和热风挡板后汇合成该套制粉系统的入口总一次风，温度合适的一次风经该套制粉系统的一次风关断挡板后再分两路，分别从磨煤机两端的一次风进风空心圆管进入磨煤机筒体，这部分一次风是用来调节磨煤机的出力的，也称
