第三章制粉系统

第三章制粉系统

第一节制粉系统概述

一概述

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强的负荷响应性。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为锅炉制备和输送细度及干度符合运行要求的煤粉。

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。

二制粉系统介绍

我公司制粉系统属于正压直吹式。每台锅炉配置6只原煤斗，所采用的给煤机为沈阳施道克电力设备有限公司生产的EG2490型电子称重式给煤机，磨煤机为上海重型机器厂引进美国CE公司技术生产的HP1003型磨煤机。

每台锅炉设置6座钢制原煤仓，采用内衬不锈钢材料。每座原煤仓的几何容积为668m3，有效容积为568 m3，按设计煤种5只煤仓计算能满足锅炉B-MCR负荷下9小时耗煤量；校核煤种能满足8小时左右耗煤量。磨煤机石子煤排放方式采用机械铲运，即石子煤通过磨煤机石子煤排放口至石子煤箱，待石子煤箱满后，由铲车运走并更换空的石子煤箱。每台磨煤机石子煤量约为1.3t/h，该排放方式的特点是系统简单，投资省，对环境影响小，可靠性高。

每台锅炉配置6台能适应中速磨煤机正压直吹式制粉系统运行的给煤机，选用引进美国STOCK 公司专利技术制造的皮带式电子称重给煤机，采用电子无级变速电机，设有断煤监控装置。密封风机配置100%容量的密封风机2台，供给6台给煤机和磨煤机以及出口挡板门的密封风，防止煤粉外漏。密封风机吸风取自一次风机出口，经过滤器后吸入密封风机。

冷—次风机正压直吹式制粉系统，炉前原煤由原煤斗经磨煤机中心的落煤管进入磨煤机内与热风混合并干燥，在转动的磨碗和磨辊之间的间隙中被碾碎，煤粉由热空气携带至磨煤机顶部的分离器，经分离合格的煤粉连同干燥介质形成风粉混合物（—次风煤粉），经煤粉管道送至燃烧器进入炉膛内进行燃烧，不合格的煤粉返回到磨碗上再次碾磨；，由于采用正压直吹式制粉系统，磨煤机处于正压运行，为防止系统中有关转动部分（动静间隙部分）中侵入粉尘而损坏或煤粉外逸，要采用高压空气，即密封风对有关部位进行气密封。

600MW机组锅炉配置的6台磨煤机，于锅炉前零米层呈—排布置，在燃用设计煤种时，投运5台磨煤机即可保证锅炉的最大连续蒸发量，其中一台作为备用。每台炉磨煤机从甲侧向乙侧的编号依次是B、A、C、E、F、D。

每台磨煤机出来的风粉混合物经4根ф610×10的煤粉管道引至同一层四角燃烧器的煤粉喷嘴。在额定负荷时，煤粉管道的风粉混合物速度约为26m/s。6台磨煤机共24根煤粉管道在磨煤机上部和给煤机层之间的空间内呈水平走向引至炉膛四角，然后分别于炉膛四角沿垂直方向引至各燃烧器的喷嘴，

每台磨煤机顶部的煤粉分离器上有4个出粉口，与引至炉膛四角的4根煤粉管相连。因同一台磨煤机的引至炉膛四角的4根煤粉管道的走向、弯头数及管道长度各不相同，因此其阻力各异，为了平衡每台磨煤机引出的4根煤粉管道的阻力，保证各角的煤粉量均匀，在连接每台磨煤机的4根

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煤粉管道上都装设有一个节流孔板，其中当量长度最长的一根煤粉管道上节流孔板的节流孔直径与煤粉管道的内径相同，其余3根根据其当量长度的不同分别加装孔径各异的节流孔板，每个节流孔板的孔径是通过阻力计算给定的。

每根煤粉管道同燃烧器的煤粉喷嘴体相连处有手动关断闸门，在磨煤机停运时将此滑动式关闭闸门关闭以保护磨煤机和磨煤机检修人员的安全，在关闭闸门体上设有气封和吹扫压缩空气接孔，以保证闸门的密封和吹扫沉积于闸门滑道内的煤粉，使闸门开启灵活。

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第二节磨煤机结构及工作原理

一概述

我公司磨煤机为上海重型机器厂引进美国CE公司技术生产的HP磨，HP磨煤机是CE公司继RP磨后新开发的产品，于八十年代开发试验并投入使用，磨煤机型号为HP1003。型号HP1003，个位上的数表示磨辊数为“3”，十位上数为奇数时表示深磨碗，偶数时表示浅磨碗，百位上的数和十位上的数联合组成的数表示磨碗的名义直径。每台炉配6台磨煤机，磨煤机制粉能力为在燃用设计煤种时，在B-MCR工况下，5台磨运行，1台磨备用。当燃用校荷煤种时，在锅炉B-MCR工况下，6台磨需全部运行。与MPS磨煤机相比，HP磨煤机具有体积小、检修方便、通风电耗低、空载电耗低、检修间隔时间长等优点，也存在煤种适应性较弱、煤粉颗粒均匀性略差、辊套金属利用率低的不足。

二磨煤机基本性能参数表

1 磨煤机性能数据表：

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三磨煤机的结构及原理

HP磨煤机的结构见图3-1，它是一种上部带有分离器的浅碗磨，磨煤机主要由下部磨煤机的机体和上部煤粉分离器两部分组成。磨煤机的机体部件主要有传动装置、磨碗、风环、磨辊和落煤管等。煤粉分离器的部件主要有分离器外壳、内锥体、折向门和出粉管阀门等。

该磨的工作原理是，给煤机将煤从磨煤机中心落煤管落入，煤落到旋转的磨碗上，在离心力作用下向磨碗的周缘移动。三个独立的弹簧加载磨辊按相隔120°分布安装于磨碗上部，磨辊与磨碗之间保持3~5mm的间隙，并不直接接触。磨辊利用弹簧加压装置施以必要的研磨压力，当煤通过磨碗与磨辊之间时，磨碗通过煤的摩擦阻力，带动磨碗转动，煤被磨制成煤粉。这种磨煤机主要利用磨辊与磨碗对它们之间的煤的压碎和碾磨两种方法来实现磨煤的。磨制出的煤粉由于离心力继续向外移动，最后沿磨碗周缘溢出。

磨煤干燥用的热空气由磨碗周缘的风环进入磨煤机的磨煤空间。热空气携带煤粉上升，较重的粗粉颗粒脱离气流，返回磨碗重磨，这是煤粉的第一级分离。煤粉气流继续上升，在分离器顶部进入折向门装置，由于碰撞在分离器顶部壳体上和转弯处的离心力作用，又有一部分粗颗粒返回磨碗重磨，这是煤粉的第二级分离。较细的煤粉气流通过折向门进入内锥体，折向门叶片使风粉混合物在内锥体内产生旋转，由于离心力的作用，煤粉进一步分离(如图3-2所示)。折向叶片的角度决定旋流的速度，从而决定煤粉的最终细度。细度不合格的煤粉沿着内锥体内壁从旋流中分离出来，返回磨碗重磨，而细度合格的煤粉经由出口文丘里管和出粉管阀门离开磨煤机进入煤粉管道系统。我厂的设计煤种煤粉细度按200目筛通过量为75%（R90= 18 %）。

混杂在煤中的石子、煤矸石和铁块等杂质从磨碗边缘溢出后，由于较重而从风环处落下，在磨碗下部的热风室内装有可转动（随主轴转动）的石子煤刮板，它把上述杂物刮入石子煤排出口，进入石子煤箱中。石子煤排出口装有两个气动闸板门，在磨煤机正常运行情况下，第一道闸板门保持开启，第二道闸板门关闭，石子煤进入石子煤箱。当石子煤箱满需清理石子煤箱时，关闭第一道闸板门，打开第二道闸板门。平时切记不要关闭第一道闸板门，否则杂物留在磨煤机内，被刮板支架和刮板研磨，会造成部件的额外磨损，甚至会使石子煤刮板断裂，并存在潜在的着火隐患。

如果有煤排入石子煤箱，则表明给煤量过多，或磨辊压力过少，或一次风流量太小，或磨煤机出口温度过低。磨煤机部件磨损过多或调整不当也会造成煤的排出。煤的过量溢出表明磨煤机运行不正常，应立即采取措施，加以调整。

磨煤机是在正压下运行，密封空气系统向动静间隙提供清洁空气，用以防止热空气和煤粉逸出而污染传动部件。也向磨煤机磨辊耳轴提供密封空气以免煤粉进入磨辊轴承；向磨煤机弹簧加载装置提供密封风，以防止煤粉进入弹簧加载装置中；向磨煤机出口的气动排出阀提供密封风，以保证门的开启灵活及门的严密性。

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