锅炉原理05_制粉设备及运行（PDF88页）

第一节制粉系统综述单位电耗、金属消耗量(经济性)磨煤机的特性、煤的特性、锅炉负荷特性制粉系统的选择中间储仓式制粉系统直吹式制粉系统第六章制粉设备及运行Æ低速钢球磨Æ中速、高速、双进双出当前：冷一次风机正压直吹，配HP、MPS、双进双出一、中间储仓式制粉系统由磨煤机出来的煤粉空气混合物，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，根据负荷来调节特点：可靠性高响应负荷变化好最经济的出力下运行系统相对复杂投资、运行费用高乏气送粉（17-9-22）热风送粉（14-28-22）三次风二、直吹式制粉系统锅炉的正常运行完全依赖于制粉系统的可靠性程度中速磨直吹式制粉系统：应用广高速磨双进双出钢磨直吹式制粉系统：较多应用特点：系统简单、投资少设计时需较大的设备储备裕量负荷变化时，中速直吹需从给煤机开始调节，响应慢；双进双出钢球磨直吹式响应快负压直吹：排粉机置于分离器后，磨损严重正压直吹（热一次风机）正压直吹（冷一次风机、三分仓式空预器）600MW6台磨（5台ÆMCR）零米一排布置BMS系统：启动过程中对密封风压的要求风扇磨直吹式双进双出钢球磨直吹式冷一次风机三分仓式空预器密封风三两种系统比较•见书P114第二节锅炉机组常用的磨煤机磨煤机分类（转速）低速：15~25r/min筒式钢球磨中速：60~300r/min碗式、E型磨、MPS磨高速：750~1500/min风扇磨一、低速磨煤机1、钢球磨结构：大圆筒(长3-10m、φ2-4m)、30-60mm球、锰钢护甲一端煤和热空气、另一端混合物原理：三个作用力：撞击、挤压、研磨干燥＋输送：风速粉量优缺点1）煤种适应性好，可磨无烟煤2）可磨冲刷磨损指数Ke3.5的煤虽金属磨损量大，但Æ不停机添加钢球若中速磨需停机更换磨损部件3）对煤中“三块”Æ铁块、木块、石块不敏感4）对煤的干燥能力强，与中速磨相比，可磨高水分煤5)结构简单，可靠性高，易维修6)设备庞大、投资高、占地大、运行电耗高、金属磨损大、噪音大Æ一般在其它磨不能应用的场合才选用结构：左右对称螺旋输煤器空心圆管原理：两端进，中间对冲后反向流回；粗粉分离器2、双进双出钢球磨1、带热风空心管的圆筒外壳体与带螺旋的空心圆管之间有一定的间隙，下部间隙用以通过煤块，上部的间隙用以通过磨制后的风粉混合物其端部出口与粗粉分离器的连接一般有两种方式2、不带热风空心管的各安装有一个进出口料斗。料斗从中间隔开，一边用来进煤，另一边用来出粉“双”钢球磨煤机与”单”钢球磨煤机的主要区别：(1)“双”两端均有转动的螺旋输煤器，“单”没有(2)从风粉混合物流向看:“双”正常运行是进煤出粉在同一侧，“单”是一端进煤，另一端出粉。(3)在磨煤出力相同(近)时，“单”比“双”长度要长，占地大。(4)一般情况下，在磨煤出力相同(近)时，“单”的电动机容量比“双”的电动机容量要大，即单位磨煤电耗高。(5)“双”的热风、原煤是分别从端部进人，在磨内混合，而单的热风、原煤在磨煤机的入口即混合。(6)从送粉管道布置上看，尤其在大容量锅炉上，因双磨是双出，单磨是单出，一台磨即多一倍出粉口，对于配350MW机组的锅炉，按一台炉配四台磨煤机比较，双有8个出粉口，而“单”只有4个出粉口。无论从煤粉分配上，管道阻力上，“双”比“单”在布置上有利得多优点：(1)可靠性高、灵活性显著、可用率高。据国外运行情况表明，包括给煤机在内的此种球磨机制粉的年事故率仅为1%，而且磨煤机本身几乎不出事故。(2)维护简便、维护费用低。与中、高速磨煤机相比，此种球磨机维护最简便，维护费用也最低，只需定期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。(4)能有效地磨削坚硬、腐蚀性强的煤。(5)储粉能力强。它的筒体就像一个大的储煤罐，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反应能力。试验表明，此种球磨机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%。它的自然滞留时间是所有磨煤机中最少的，只有105左右。(7)煤种适应能力强。双进双出磨机对煤中的杂物不敏感，但是对于球磨机两端的螺旋输送器，对煤中杂物的限制比一般磨煤机严格。(8)能保持一定的风煤比。(9)低负荷时能增加煤粉细度？？？(10)无石子煤泄露。(11)有显著的灵活性，如可半侧运行磨出力的调节一次风流量，而不是给煤机风速Æ风量、煤量，风煤比不变在较宽的负荷范围内有快速反应的能力；负荷响应快筒体粉位控制系统Æ控制筒体内粉位当设在高位时：筒内燃料量增加，在筒内的停留时间加长，Æ细二、中速磨煤机辊-盘式(平盘磨)辊-碗式(碗式磨RP型、改进HP型)辊-环式(MPS磨)球-环式(E型磨、中速球磨)结构：四部分驱动、碾磨干燥、分离原理：相对运动的研磨部件；压紧装置:弹簧液压离心力；煤粉Æ风环室Æ热风带走石块Æ风环室Æ落入杂物箱上部的煤粉分离器；干燥：磨盘上方空间HP型一级分离：热空气由风环进入后，携带煤粉上升，较重的掉下重磨；二级分离：分离器顶部的折向门装置：碰撞＋转弯离心力三级分离：折向门叶片使气流在内锥体产生旋转Æ离心力折向叶片角度Æ旋转强度Æ最终细度关于石子煤混杂在煤中石子、煤歼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，它把上述杂物刮大石子煤排出口，进人石子煤箱中。如果有煤排入石子煤箱，则表明给煤量过多，或磨辊压力过小，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。HP磨煤机的调整磨煤机投运之后，需要对其进行调整。通常需要调整的量有:磨辊与磨碗的间隙磨辊弹簧的压力煤粉细度磨煤出力l．磨辊与磨碗间隙的调整当磨辊与磨碗间的间隙过大时，粉碎煤的能力降低，石子煤收集箱中合煤量增加，磨煤机的出力减小。当磨辊与磨碗衬板的间隙过小时，磨辊与磨碗之间会发生冲击振动，这对碾磨件、轴承、齿轮和电动机等的寿命有不利影响。间隙调整的原则是在不相碰的前提下间隙愈小愈好。间隙的调整是用磨辊定位螺栓(又称顶丝)来完成的。磨辊辊套和磨碗衬板的磨损也会增大间隙，当间隙无法用定位螺栓调整到所需数值时，则说明磨辊辊套和磨碗衬板需要调换。2．磨辊弹簧压力的调整弹簧的压力与弹簧的压缩量成正比，通过调节压力调节螺栓可以调节弹簧的压力。弹簧压力的调整与煤质有关，必须在调试时通过试验来确定。3．煤粉细度的调整煤粉细度的调整主要是通过改变分离器折向门叶片的开度来完成，折向门叶片开度从大到小，则煤粉细度由粗变细。当用折向门叶片开度调节煤粉细度时，折向门开度达最大(半径方向)时，煤粉仍太细，则就需要减少磨辊弹簧的压力;反之，折向门开度达最小时，煤粉仍很粗，则就需要加大磨辊弹簧压力，以增加磨辊对煤层的碾磨紧力。必须注意，磨煤机的一次风量也会影响煤粉细度。但是一次风量的大小取决于使炉内保持良好着火燃烧的一次风比例，不能把它作为调节煤粉细度的手段。4．磨煤出力的调整一般当磨煤机出力低于50%额定出力以下时，由于煤粉燃烧器出口煤粉浓度过.低，对煤粉着火稳定性不利。另外磨煤机出力过低，对制粉系统不经济，单位电耗会增加。反之，当磨煤机出力超过额定值太多，将会导致磨煤机的运行不稳定。磨煤机出力的调整是根据机组负荷的变化，通过调节给煤机的给煤量(给煤机转速)来完成的。通常磨煤出力调整数据要通过调整试验来确定。RP与HP的区别RP的传动装置采用蜗轮蜗杆，HP采用齿轮传动HP的出力大RP磨的防爆设CO浓度检测仪蒸汽或CO2自动喷射防爆设施消防蒸汽系统或惰化蒸汽系统中速磨煤机易磨损件国产化及耐磨性提高的研究创造了无镍的Cr20高铬铸铁新材料，取代进口镍硬铸铁材料，每年为国家节约稀缺的电解镍资源数百吨，且硬度、韧性、寿命均超过后者电力部科技进步二等奖及国家科技进步三等奖。MPS磨盘瓦RP型磨辊套E型磨环与磨球MPS磨辊子边缘近于球形出力大于其它类型的中速磨容易做到大型化滚动阻力小Æ能量消耗小磨辊的辊胎采用对称结构，当一侧磨损后，可拆下翻身后再用磨辊的调换与翻身比较容易，不需大的拆卸见图6－10几种中速磨的比较中速平盘磨：钢材耗量少电耗小紧凑；部件寿命短RP型磨：电耗低检修方便紧凑出力调节范围大两碾磨件无接触，可空载启动噪音小适合Ke1.0的煤MPS磨：辊、凹槽Æ圆弧形电耗介于RP型及E型磨之间适合Ke2.0的煤E型磨：适合Ke3.5的煤部件寿命较长电耗大所以：Ke1.0时，优先选RP型磨中速磨的优缺点1)结构紧凑占地小投资少耗电少金属消耗小噪音小2)煤种适应性没有钢球磨好适合烟煤3)干燥作用小，受水分影响较大：水分大会Æ压成饼状4)对“三块”的敏感性大5)不能磨磨损指数高的煤种6)结构复杂，运行和检修的技术要求高三、高速磨煤机风扇磨Æ类似风机见图6－121)结构简单，尺寸小2)原理：撞击、磨擦高水分褐煤(软)Æ干燥作用强3)本身为排粉机Æ直吹式4)用热风或高温烟气来干燥风扇磨的运行特点：功率随出力的增加而增加与球磨机不同第三节给煤机和给粉机给煤机是制粉系统中的一部分。它的作用是根据磨煤机负荷的需要调节给煤量，并把原煤均匀连续地送人磨煤机中。国内应用较多的给煤机有圆盘式、震动式、刮板式、皮带式等几种，其中刮板式和皮带式在大型锅炉机组中应用较多。(一)刮板式给煤机利用煤在自身内摩擦力和刮板链条拖动力的作用下，在磨煤机的箱体内沿着刮板链条的运动方向形成连续的煤层流，不断地从进煤口流到出煤口，实现连续均匀定量地输送煤的任务。煤量的调节：刮板式给煤机可以通过调节煤层厚度来调节给煤量，也可以用改变链轮转速的方法对给煤量进行调节特点：‰系统布置灵活，．能满足较长距离的供煤要求;‰可以制成全封闭式，所以适用于正、负压下运行;‰速度调节采用电磁调速异步电动机，操作方便并可以集中控制和远程控制，还可以满足过载安全保护的要求;‰此外，这种给煤机安装方便。其不足之处是占地面积较大。(二)电子重力皮带式给煤机这种给煤机是由本体、给料皮带机构、链式清理刮板、称重机构、堵煤及断煤信号装置、润滑油以及电气管路、电子控制柜、电源动力柜等组成称重原理电子称重式给煤机的给煤量称重是通过负荷传感器测出单位长度皮带上煤的重量G，再乘以由编码器测出的皮带转速V，得到给煤机在此时的给煤量B，即B=GV。给煤机的自动调速过程按照锅炉负荷及系统出力的需要，燃烧调节系统向给煤自动调节装置的比较器输入一个要求的给煤量的指令信号，此信号为频率信号．经电压转换器而产生一个电隔离的模拟量，它正比于制粉系统所要求的给煤量。在比较器中，实际给煤量信号与系统要求的给煤量指令信号相比较，得到一个差值信号，该信号随即输向驱动电动机的速度控制器，从而改变皮带驱动电动机的速度，使给煤量能符合系统的出力要求。二、给粉机‰在中间储仓式制粉系统中，煤粉仓中的煤粉是通过给粉机按照需要先送入一吹风管，然后再进入炉膛。‰炉膛内燃烧的稳定性，在很大程度上取决于给粉机给粉量的均匀性以及给粉机适应锅炉负荷变化的调节性能。‰通过调节给粉机的给份量来控制锅炉的蒸汽温度和蒸汽压力，从而保证锅炉的出力。第四节煤粉分离器一、粗粉分离器分离器中是利用气流通过折向挡板或分离器部件本身的旋转来形成气流的旋转运动。显然，运行中改变挡板的角度或旋转部件的转速就可以改变旋转强度，因而可以用来调节煤粉的细度。分离器引出的气粉混合物中还有一些较粗的煤粉，被分离出的回粉中也有一些细粉，这种现象对磨煤机和锅炉的工作都是不利的Æ改进二、细粉分离器第五节煤粉特性一、一般特性多数为20－50μm，吸附空气流动性Æ气力输送；易泄漏水分影响：结块、堵塞、磨出力对分离器、管道的冲击磨损二、自燃与爆炸性堆积在死角，缓慢氧化，温度上升Æ自燃煤粉细度Æ高挥发分煤不宜太细适当的流速：防止堆积和静电火花严格控制磨煤机出口温度ÆDCS监测（表6－1）三、煤粉细度Rx把一定量的煤粉在筛孔尺寸为xμm的