煤粉设备讲解.docx

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1、煤粉设备讲解煤粉的基本特性一、煤粉的一般性质煤粉是由各种尺寸不同和形状不规则的颗粒所组成的尺寸在01000m之间，其中2050m居多数。干煤粉能吸时大量的空气而具有与水类似的流动性。它可以流过很小的不严密的间隙。刚磨出的煤扮，其堆积比重约为0.450.5t/m3.。当煤粉储存久后，由于震动和上层压力的影响，比重可增大到0.80.9t/r3.o积存的煤粉与空气中的氧长期接触而氧化时，会发热使温度升高，温度升高又会加剧煤粉的氧化。若散热不良时，会使氧化过程不断加剧，最后使温度达到煤的燃点而引起煤的自燃。在制粉系统中，煤粉是由气体来输送的。气体和煤粉混合成云雾状混合物，一遇到火花就会使火源扩大从而造

2、成煤粉的爆炸。因此输煤粉管道应具有一定的倾斜角，气粉混合物的流速也不能太低，以免煤粉沉积而引起爆炸。影响煤粉爆炸的因素很多：如挥发份含量、燃粉细度、气粉混合物的浓度、温度、湿度、灰分和输送煤粉的气体中氧的成份比例等。一般来说，挥发份合量低于10%的煤粉是没有爆炸危险性的。煤粉水分和灰分增加，将使爆炸危险性降低；煤粉愈细，可爆性愈大。对于烟煤煤粉，当粒径大于1OOm时几乎不会发生爆炸。试验表明，当煤粉浓度在1.22.0kgm3时,爆炸性最强。浓度大于34kg/m3或小于0.3kg/m3.时都不易引起爆炸。输送煤粉的气体中，氧的比例越大，爆炸的可能性也越大，空气中氧的浓度小于15%时，就不会有爆炸

3、的危险。所以对于易爆燃料可采用掺入惰性气体的方法（一般掺烟气）防止爆炸。另外在运行中要严格控制磨煤机出口气粉混合物的温度。二.煤粉的品质用以表征煤粉细度的指标有：细度、均匀度和水份。1.煤粉细度煤粉细度是用一组由细金属丝编织的、带正方形小孔的筛子进行筛分来测定的。取一定数量的煤粉试样,在筛子上筛分,设有a克留在筛子上，有b克经筛孔落下。则以筛子上的剩余百分量Rx%来表示煤粉细度.Rx=a（a+b）100%式中X筛孔的内边长m.煤粉越细，在锅炉内燃烧时，燃料的不完全燃烧损失（主要是q4）越小，但对制粉系统而言,却要消耗较多的电能。而且金属的磨损量也要增大。反之，较粗的煤粉虽然制粉电耗较少，但在炉

4、膛内难以燃尽，使机械不完全燃烧损失增加。因此,锅炉设备运行中,应该选择适当的煤粉细度，使不完全燃烧损失q4和制粉能耗qm之和为最小。这样的煤粉细度称为煤粉经济细度。用Rzj90表示.如图5Io影响煤粉经济细度的主要因素是燃料的性质。挥发份Vr和可磨性系数都低的煤，即难磨又难燃烧，故应磨的细一些；反之，则允许磨得粗些。其次与磨煤机及粗粉分离器的型式有关。若此设备制出的煤粉均匀度好,则允许煤粉粗一些。实际工作中，对于不同燃烧设备和不同的煤种，应通过燃烧调整试验来确定煤粉的经济细度。2、煤粉的均匀性指数煤粉的颗粒特性单由一个煤粉细度值表示是不够全面的，还要看煤粉的均匀性。譬如现有甲、乙两种煤粉，其R

5、90值都相等;若R200（甲）R200（乙），则说明用大孔径筛子余留在孔径为90m筛子上的煤粉，与乙煤粉相比，甲煤粉在筛子上留下更多的煤粉，即甲煤粉中过粗的煤粉较多。显然，甲煤粉不如乙煤粉均匀。煤粉均匀性可以用煤粉颗粒的均匀性系数n来表示。由下面的经验式所定义；Rx=100e-bx式中X筛孔尺寸，mb表示煤粉细度的系数.若R200和R90为已知，由上式可导出计算煤粉均匀性系数的公式：n=(lgl100R200-lgl100R90)/Ig(200/90)由上式分析可知，n值愈大，煤粉愈均匀。n值一般在0.81.3之间.3、煤粉水分煤粉的最终水分Wmf对于供粉的连续性和均匀性、燃烧的经济性、磨煤机

6、出力及制粉设备工作的安全性等都有很大的影响。煤粉水分过高，使煤粉的流动性变差，燃粉输送因难，煤粉着火推迟，使不完全燃烧损失增加。因此应对煤粉进行充分干燥而使其保持良好的流动性。但煤粉水分过低时，挥发分较高的褐煤和烟煤又极易自燃，以至爆炸。另外要将湿而软的褐煤进行深度干燥，还受制粉系统干燥条件的限制，所以煤粉水份Wmf应该根据它的贮存和输送的可靠性以及燃烧和制粉系统的经济性综合考虑。实践证明.如煤粉水分Wmf接近煤的分析水分Wf,就能保证炉膛可靠的连续供粉并能迅速着火燃烧。三.煤的可磨性系数煤被磨碎的难易程度取决于煤种本身的特性。各种煤的机械强度不同，脆性不同，可磨性就不同。为了考虑煤的这个性质

7、，引入一个由实验室测定的可磨性系数Kkmo煤的可磨性系数是指将质量相等的标准燃料和试验燃料由相同的初始粒度磨制成细度相同的煤粉时，所消耗能量的比值。以Kkm表示。即：Kkm=Eb/Es式中Eb磨制标准燃料消耗的能量；Es磨制试验燃料消耗的能量。标准燃料是一种很难磨的无烟煤。显然其可磨性系数为Io经过试验分折和理论研究，可得可磨性系数的计算公式如下：Kkm=(In(100R90s)l(100R90b)1/p式中R90s试验燃料的煤粉细度；R90b标准燃料的煤粉细度;P一一与磨煤机种类有关的常数，对球磨机来说p1.5我国采用全苏热工研究所的测量方法。此法是将经过风干并有规定粒度组成的煤样放到标准的

8、瓷制球磨机内,磨制15分针后测量煤粉细度。并取R90=70%的燃料作为标准燃料,由此可得试验燃料的可磨性系数:KBTMkm=2(InlOO/R90s)2/3我国动力煤的可磨性系数值一般在0.82.0之间。通常认为KBTMkm1.5为易磨的煤。大多数欧美国家采用哈得罗夫法测定煤的可磨性系数。测定时将规定粒度的50克煤祥微型中速磨煤机内磨制3分钟后取出筛分10分钟，可磨性系数按下式确定：KHakm=13十6.93D74式中D74通过孔径为74m的筛子的煤粉重量。KBTMkm和KHakm之间关系如下：KBTMkm=0.0034(KHakm)1.25+0.61本炉燃用山西贫煤，其可磨性系数KHakm=

9、70.经换算KBTMkm1.30由此可知，这种煤属于易磨煤。在电厂运行时,测定Kkm的主要目的是利用它能预计磨煤机的磨煤出力和电能消耗。磨煤机一.磨煤机概述磨煤机通常是靠击碎、压碎和研碎三种方式把煤磨制成煤粉。每一种磨煤机往往同时用上述两种甚至三种碎煤方式，但以一种方式为主。磨煤机的型式种类很多，通常按转速分为如下三类：1.低速磨煤机：常用的有筒式钢球磨煤机。其转速为1625转/分。球磨机的优点是工作可靠，因此维修周期长。缺点是设备笨重，系统复杂，金属消耗量多，占地面积较大，噪音大，电耗高。钢球磨是目前国内使用得最广泛的一种磨煤机。2、中速磨煤机。转速为50300转/分。如中速平盘磨煤机、碗式

10、磨煤机、中速球磨机（E型磨）及MPS磨煤机。其优点是结构紧凑、占地面积小、金属耗量少、磨煤电耗低、低负荷运行时单位电耗增加不多，煤扮均匀性好。缺点是磨煤部件易磨损，不易磨制硬煤和灰分大的煤。同时由于进风温度不宜太高，因而对水分大的煤也较难磨制。3、高速磨煤机：转速为7501500转/分，常用的有风扇磨煤机和捶击式磨煤机。风扇式磨煤机本身有较强的通风作用，它能同时完成燃料的磨碎、干燥、干燥介质的吸入及煤粉的输送等过程。故可使制粉系统简化，煤的干燥条件好，可以磨制水分较大的煤。另外还具有结构简单，尺寸小，金属消耗量少等优点。主要缺点是磨损较严重，煤粉的均匀性差。二、筒式钢球磨煤机1.选用筒式钢球磨

11、煤机的根据(1)、坚固耐用，且适用于研磨磨损较强的煤。(2)、球磨机可以在提高煤粉浓度的同时获得较细煤粉。(3)、可以保证在燃用低挥发份煤时达到所要求的煤粉细度并保持足够高的煤粉浓度。(4)、球磨机的功耗较高，但德国赫尔内电厂对球磨机与中速轮盘磨煤机的运行费用上匕较表明，针对有关煤粉细度和煤粉浓度的要求，球磨机磨损及维修费用的降低，可以抵消其功耗的增加。(5)、双进双出球磨机与一般球磨机相比，具有电耗低、占地少、紧凑、节约钢材等优点。对于贫煤、无烟煤的磨制特别有利。2、球磨机的结构本锅炉采用6台双进双出筒式钢球磨煤机，其主体是一个筒长为5486mm,内径为4267mm的圆筒。其有效长度为487

12、7mm,有效容积大约为85m3o筒内装有三种直径约为50、38、25mm的高碳锻钢钢球；钢球总重为102.3电筒身由经过完全退火处理的铸铁空心轴颈支持在轴承上，以使气流无限制地穿过球磨机。球磨机外壳由根轧钢板制造，筒内衬有护甲，护甲由铭铝钢铸成，以增强其抗磨性。护甲的表面呈波浪形，其作用是使钢球易于被带到一定高度，并且可以保护筒身。护甲磨损后，可以经由空心轴颈予以更换。这些护甲用螺拴固定在筒身上，在护甲与筒壁之间还有绝热隔音层。球磨机空心轴颈处的结构见图5-4.空心轴颈内衬有可更换的螺旋管护套，当球磨机连同空心轴颈旋转时，原煤沿护套螺旋进入球磨机。磨筒的端盖衬有平的护甲板，圆筒内壁的护甲均为波

13、浪形结构。旋转的圆筒和固定料斗之间装有密封装置.以防止空气漏出。球磨机配有一台型式为AMA500L4ABAYH电动机功率为1400KW,转速为IoOOrPm。小齿轮由电机通过一个自给式单级斜齿轮变速箱驱动，其输出轴上有气动离合器。小齿轮轴上装有滚动轴承。轴承由脂油润滑并加以密封，以延长使用寿命。小齿轮与球磨机筒身上的螺旋齿圈相啮合，以带动球磨机。每台球磨机都有其独立的润滑油系统,该系统包括油箱、油泵、冷油器、手动泵等设备。球磨机的轴承用水冷却，最大需求量为140升/分。3、球磨机的工作过程及运行调整电动机通过减速装置以16.77rpm的低速带动筒体旋转，原煤和一次风机出来的热风从两端的给煤箱经

14、过空心轴颈螺旋管进入球磨机。当筒体旋转时，钢球被护甲提升到一定高度然后落下，煤在筒中钢球的撞击和挤压碾磨作用下被破碎成煤粉。在此过程中干燥剂对原煤和煤粉进行干燥。两股方向相反的干燥气流在球磨机中间部位对冲后反向，并携带煤粉从空心轴颈经出粉箱进入粗粉分离器（见图56）。调温控制器将离开球磨机的煤粉空气混合物的温度限制在172以内。球磨机与其它类型磨煤机的根本区别是煤粉出力用输送气体的流量来控制。由于球磨机内存煤量大，对直吹式球磨机来说，靠改变给煤机转速控制是不可能的。运行经验表明，随着磨煤机内存煤量的增加，磨煤机的功率先是增加，达到一最大值后有下降，这一最大值是在钢球间得空隙全部被煤充满时出现的

15、。继续增加煤量，则会使磨煤机过充，从而使驱动功率下降。磨煤机的噪音强度随着存煤量的增加而下降。磨煤机根据这两个值的关系，得出了存煤量的控制值，并用于大多数磨煤机上。本台球磨机内的煤由一煤位控制器自动控制，以维持球磨机内的煤位为一预定的恒定值。球磨机内煤的存量使钢球和护甲磨损最小，而且研磨效率最高。本球磨机的煤位自动控制器是利用声控原理工作的。首先通过实验定出最佳存煤量，由图58查出相应的制粉噪音，在运行时测出此刻的噪音值，并与设定噪音值相比较，差值用于控制给煤机转速。为了防止火焰中心偏斜，在运行时应尽量保持两侧给煤机的给煤量均匀。制粉系统一.制粉系统概述制粉系统可以分为直吹式和中间储仓式两种，在直吹式制粉系统中磨出的煤粉直接吹入护膛。而在中间储仓式制粉系统中磨出的煤粉先贮存在煤粉仓里.然后根据锅炉需要从煤粉仓经给粉机送入炉膛。1.直吹式制粉系统直吹式制粉系统中，磨煤机磨制的煤粉直接进入炉膛燃烧，运行中，制粉量随锅炉负荷的变化而变化。这种情况下若选用筒式钢球磨煤机，在低负荷运行时，制粉系统很不经济。所以，直吹式制粉系统一般都是配用中速或高速磨煤机，只有对于带基本负荷的锅炉,才考虑采用钢球磨煤机直吹式系统。直吹式制粉系统由于排粉机装置位置的不同，又有正压系统和负压系统之分。排粉风机在磨煤机之后，