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1、1,第五章 煤粉制备 第一节 煤粉特性,一、煤粉的一般特性 1.粒度小，大部分为2060m。 2.具有较好的流动性。 3.自燃与爆炸。 4.水分对煤粉流动性与爆炸性有较大的影响。 二、煤粉细度 煤粉细度Rx表示煤粉的粗细程度。,电厂常用R90和R200同时表示煤粉细度和均匀度。,2,三、煤粉的颗粒组成特性 用全筛分得到的曲线Rx=f(x)称为煤粉颗粒组成 特性曲线。 四、煤粉的经济细度 使锅炉不完全燃烧损失、磨煤电耗及金属磨损的总和最小的煤粉细度称为煤粉的经济细度。 影响煤粉经济细度的因素有：煤和煤粉的质量、燃烧方式等。,3,第二节 煤的可磨性与磨损性 一、煤的可磨性系数 可磨性系数表示煤被磨
2、成一定细度的煤粉的难易程度。 哈氏可磨指数HGI：将经过空气干燥、粒度为0.631.25mm的煤样50g，放入哈氏可磨性试验仪。施加在钢球上的总作用力为284N，驱动电动机进行研磨，旋转60转。将磨得的煤粉用孔径为0.71mm的筛子在震动筛机上筛分，并称量筛上与筛下的煤粉量。 用下式计算 哈氏可磨性指数： HGI=13+6.93G HGI大于86的为易磨煤，HGI小于62的煤为难磨煤。,4,二、煤的磨损指数 煤的磨损指数表示该煤种对磨煤机的研磨部件磨损轻重的程度。 国际上有的采用旋转磨损试验仪测定磨损指数。方法是将2kg经空气干燥、粒径小于6.7mm的煤样放入试验仪，埋住试片，使试验仪以150
3、0r/min转速运转12000转，测量试片被磨损的质量。按下式计算磨损指数：,，mg/kg,煤的冲刷磨损指数为：,5,一、中速磨煤机 1中速磨煤机的工作原理及结构 分为四部分：驱动装置、碾磨部件、干燥分离空间、煤粉分离和分配装置。 （1）RP型碗式磨煤机 （2）MPS型磨煤机 （3）E型磨煤机 RP型电耗最低，MPS型次之，E型最高。E型耐磨损性能最好，MPS型次之。,第三节 中速磨煤机及制粉系统,6,RP型碗式磨煤机,7,MPS型磨煤机,8,E型磨煤机,9,2中速磨煤机存在的主要问题： （1）对原煤带入的石块、木块、铁块敏感性强，易引起振动和部件损坏； （2）磨煤机结构复杂，运行和检修的技术
4、水平要求高； （3）不能磨制磨损指数高的煤种； （4）对煤的水分要求高。,10,3优点: （1）启动迅速、调节灵活； （2）磨煤电耗低； （3）结构紧凑，占地面积比钢球磨煤机小4倍； （4）金属磨损量小 4中速磨煤机适应性： (1)干燥无灰基挥发分为Vdaf =27%40%，外在水分Mf15%，冲刷磨损指数Ke3.5的烟煤，应优先选用。 (2) 煤的冲刷磨损指数Ke3.5，且燃烧性能较好的劣烟煤和贫煤可以选用。 (3) 冲刷磨损指数Ke3.5，且外在水分Mf15 %的褐煤，经过技术经济比较，可以考虑采用。,11,二、中速磨煤机直吹式制粉系统 在直吹式制粉系统中，磨煤机磨制的煤粉全部直接送入炉膛
5、内燃烧。 优点： 系统简单、设备部件少、运行电耗低、钢材消耗省、占有空间小、投资少、爆炸危险性小。再加上中速磨煤机的优点，因此国内大型电站锅炉大多采用中速磨煤机直吹式制粉系统。,12,1负压直吹式制粉系统：,13,2正压热一次风机直吹式制粉系统：,14,3正压冷一次风机直吹式制粉系统： 国产大容量电站锅炉一般采用正压冷一次风机直吹式系统。,15,优点: (1)冷一次风机输送的是干净的冷空气，工作条件好，风机结构简单，体积小，造价低。冷空气比容小，风机容量小，电耗低，并可采用高速风机。 (2) 系统设备少。 (3) 热风温度不受一次风机的限制，可提高进入磨煤机的干燥剂温度，适应磨制较高水分煤的要
6、求。 (4) 锅炉负荷变化时对一次风温度影响很小。 (5) 一次风量改变时对烟气热量回收的影响不大。,16,存在问题: (1) 直吹式系统要求磨煤机有较大的备用容量。 (2)中速磨煤粉分离器出口即是煤粉分配器，距离短，各一次风管的煤粉流量均匀性较差，而且在运行中没有调节煤粉流量的手段。 (3)以调节给煤杭的给煤量来适应锅炉负荷的变化，响应锅炉负荷变化的性能较差。 (4)中速磨煤机对煤种适应范围较小，若电厂煤种多变，将影响磨煤出力和煤粉细度，影响锅炉燃烧。 (5)中速磨在低负荷运行时风煤比增加，影响煤粉的着火燃烧。同时单位制粉量的电耗也随着增大。,17,三、中速磨煤机储仓式制粉系统 在储仓式制粉
7、系统中增加了细粉分离器、煤粉仓给粉机和排粉风机等设备。磨煤机的出力不再受锅炉负荷的限制，同时能很好地满足调峰机组的要求。,18,第四节 钢球磨煤机及制粉系统,缺点：磨煤电耗高，金属磨损量大。 优点：煤种适应性广，能达到其他类型磨煤机难于达到的煤粉细度，运行维修方便。 一、单进单出钢球磨煤机 磨煤部件为一个直径24m、长310m的圆筒，筒内装有大量直径为2560mm的钢球。,19,20,1影响钢球磨煤机工作的主要因素： （1）筒体转速n。 临界转速nlj：筒体的转速达到使钢球的离心力等于其重力，筒内钢球不再脱离筒壁下落的最小转速。 筒体转速为临界转速的0.75倍。 （2）钢球充满系数 钢球充满系
8、数指筒内钢球容积占筒体容积的百分数。 磨煤电耗最小的最佳钢球充满系数zj与筒体转速n和临界转速nlj有关。 zj=0.12/(n/nlj)1.75,21,（3）钢球直径 若根据煤种及磨煤机工作条件，将直径40、50、60mm的钢球按比例搭配使用，则会有较好的磨煤效果。 （4）通风量 （5）筒内存煤量,22,2钢球磨煤机的优点： （1）适合磨制无烟煤。 （2）可磨制冲刷磨损系数Ke3.5的煤。 （3）对煤中杂质不敏感。 （4）能磨制高水分煤。 （5）结构简单，故障少，运行安全可靠，检修周期长，对运行和维修的技术水平要求较其他磨煤机低。,23,二、双进双出钢球磨煤机 其两端空心轴既是热风和原煤的进
9、口，又是气粉混合物的出口。 双进双出钢球磨煤机比单进单出磨煤机大大缩小了体积，减少了占地面积，增加了通风量，降低了磨煤机的功率消耗。,24,25,三、钢球磨煤机制粉系统 1双进双出钢球磨煤机直吹式制粉系统,26,与中速磨直吹式制粉系统比较，有以下优点： （1）煤种适应性广。 （2）备用容量小。 （3）响应锅炉负荷变化性能好。 （4）负荷调节范围大。 （5）钢球磨煤机的煤粉细度稳定，不受负荷变化影响。 （6）风煤比低，有利于低挥发分煤的燃烧。,27,2双进双出半直吹式制粉系统 当锅炉采用分级燃烧或热风送粉时，可以采用半直吹式制粉系统。,28,3钢球磨煤机中间储仓式制粉系统,29,图5-16 单进
10、单出钢球磨煤机中间储仓式制粉系统 a 乏气送粉 b 热风送粉,30,与直吹式系统相比的缺点是： （1）系统复杂庞大，建设初投资大。 （2）由于系统的设备多，管道长，容易在系统中产生煤粉沉积，增加了煤粉爆炸的危险性。系统需设置许多防爆装置。 （3）系统中负压较大，漏风量大，致使输粉电耗增大，锅炉效率降低。,31,与直吹式系统相比优点是： （1）利用给粉机调节送入锅炉的煤粉量，增强了各燃烧器煤粉流量的均匀性。同时，对锅炉负荷变化的响应比应用给煤机调节快。 （2）煤粉仓储存煤粉量大，磨煤机出力不受锅炉负荷的影响，可以一直在最经济出力下运行，磨煤电耗金属磨损量降低。 （3）各锅炉制粉系统之间装置有螺旋
11、输粉机，各煤仓的煤粉可相互输送，提高了机组运行的可靠性，同时也使磨煤机的备用容量减少。,32,第五节 风扇式磨煤机及制粉系统,风扇式磨煤机大多用于燃用褐煤的锅炉，一般转速在400r/min以上，属高速磨煤机。能磨制高水分的褐煤和烟煤。 优点：结构简单、尺寸小、金属耗量少。 缺点：叶轮、叶片磨损快，检修周期短。 风扇式磨煤机一般应用于直吹式制粉系统中。,33,34,35,采用热风和高、低温炉烟混合物作为干燥剂有如下好处:,(1)热风和炉烟混合后，降低了干燥剂的氧浓度，有利于防止高挥发分褐煤煤粉发生爆炸。 (2)含氧量低的热风和炉烟混合物作为一次风送入炉膛，可以降低炉膛燃烧器区域的温度水平，燃用低灰熔点褐煤时可避免炉内结渣，并减少NOx的生成。 (3)当燃煤水分变化幅度大时，改变高、低温炉烟的比例即可满足煤粉干燥的需要，而一次风温度和一次风比例仍保持不变，减轻了燃煤水分变化对炉内燃烧的影响。,