煤粉制备技术培训教课.

更多资料来源：中国启蒙水泥网煤粉制备煤是水泥生产过程中高温煅烧熟料的必用燃料。新型干法生产每吨水泥熟制的标准煤耗约在100~140kg之间，回转窑煅烧以烟煤为主，由于煤资源分布的制约，国内特别是南方许多企业开始使用无烟煤作燃料。更多资料来源：中国启蒙水泥网煤的燃烧反应能力与其挥发分含量成正比，碳粒燃烧速率则与颗粒径的平方成反比。煤质不同挥发分电不同，烟煤与无烟煤的差距更大，烟煤一般为20％~30％，无烟煤则低于10％；而煤粉的细度则以粗颗粒需要更长的燃烧时间。因此，要达到足够的燃烧反应能力，煤质和颗粒细度是两个重要条件。粉磨的目的，就是为满足于煤粉燃烧提供其所要求的粒度。更多资料来源：中国启蒙水泥网1.1细度对燃烧时间的影响法国CL公司的研究表明分解炉燃烧当取用煤粉粒度为100µm左右时，其中88µm筛筛余量可随煤的挥发分和分解炉内停留的时问不同而改变。即：相同停留时间下的挥发分愈高，煤粉粒度也可以略粗；相同的煤粉细度，则以挥发分愈高的燃烧速度愈快．在炉内停留的时间电可缩短。格姆兹从气体燃烧的角度，研究了煤粉细度与燃烧时可的关系。认为新鲜空气补充燃烧过程被排走的气体越快，煤粉的燃烧也就愈快。更多资料来源：中国启蒙水泥网日本小野田公司根据RsP窑分别对88µm筛余20％、30％和40％进行的试验结果认为：随着煤粉的颗粒变粗熟料的热耗也随之增大，两者成正比发展，且熟料中的，f-CaO也有所增加；随着挥发分含量的降低，煤粉燃烧速度也相应降低，但窑产量及其温度无明显变化。更多资料来源：中国启蒙水泥网上述试验窑型不同，方法也略有差异，但结论都基本相似。即：煤粉的细度因煤质不同而可能有所不同，但都对燃烧时间构成影响。因此．煤粉的细度可根据挥发分含量按经验式确定。国内生产、设计采用的煤粉细度，通常为80µm筛余8％~10％之间，无烟煤则为5％，甚至达到2％~3％。更多资料来源：中国启蒙水泥网12煤质对粉磨过程的影响121水分水分是影响煤粉制备和燃烧的不利因素之一。对于燃烧，是因为煤粉在高温下水分蒸发的同时也被冷却，使其燃烧需要更高的温度，水分愈高，滞后起燃愈严重，颗粒内部产生的蒸气压力还可能导致煤粒爆裂，形成汽化，消耗大量热能；对于粉磨，则由于流动性变差，使其输送、喂料不畅，粉磨更为困难。因此生产中对煤粉的水分应控制为1％~1.5％。要满足于这一指标，含水15%~40%的煤可采用回转式烘干机烘干后入磨；含水10％`15％的煤，则可采用烘干磨或者立式磨直接进行烘干粉磨。更多资料来源：中国启蒙水泥网易磨性煤的易磨性具有两大特点，一是不同产地的煤粉磨功指数分布较宽，实测显示为16~30kWh／t之间，最大差值可成倍数；二是难磨特性突出。生料的粉磨功指数一般仅为9~12kWh／t，熟料的功指数普遍也只在20kWh／t左右。可见，即使功指数为16kWh／t的较易粉磨的煤，其难磨特性也远高于生料，接近于熟料。无烟煤由于挥发分含量低，粉磨粒度要求更细，粉磨的难度也就更大。据资料对取自不同产地的两种煤进行相同细度下的粉磨时间对比，试验表明，煤的易磨性随煤种类不同、产地不同、粉磨的细度不同而异。因此，煤粉制备应根据实测结果来选择合理的粉磨工艺，确定相宜的粉磨细度和与之配套的操作控制参数，才具备高效节能粉磨的基本要素。更多资料来源：中国启蒙水泥网2．制备工艺与系统配置煤粉的制备按供窑方式可分为直接燃烧系统和间接燃烧系统。直接燃烧系统是将粉磨达到的合格煤粉直接风送入窑。即：煤粉制备与供窑燃烧一步完成；间接燃烧是将粉磨后的煤粉入库贮存，使粉磨和供窑形成两个相对独立的过程。按粉磨设备的类型可分为球磨机粉磨和立式磨制备系统。风扫磨是国内制备煤粉应用最普遍的球磨设备，风扫磨借助气力提升输送煤粉，为减小通风阻力磨机大多短而粗长径比一般2，立式磨虽然也属风扫磨性质，但粉磨原理不同，如第四节所述的一系列优点，使其在煤粉制备中已成为目前应用较多的设备。更多资料来源：中国启蒙水泥网按粉磨系统的风机配置数量和功能，国内习惯称之为单风机系统或双风机系统。通常单风机是指煤粉制备或煤粉入窑供风同用1台风机；双风机则分别用作磨机循环风机和收尘器后排风机。在独立的粉磨系统中，单一双风机仅指磨机循环风机和收尘器后排风机而言。间接燃烧的煤粉制备系统，虽然要增加贮仓或风机，并可能会增大能耗，但是对粉磨和燃烧两个独立系统都具有操作控制的独立性和灵活陛。因此生产中大多倾向于窑、磨分开在新型干法生产中，这种系统甚为普遍。更多资料来源：中国启蒙水泥网2.2HRM立式煤磨系统立式煤磨基于以下特点而普遍用于大中型生产线的煤粉制备系统。(1)对煤种的适应范围宽．烟煤、无烟煤、次烟煤、褐煤均可使用；(2)相同产量前设备体积较球磨机小，占地面积仅占其60%左右，土建投资较低；工艺流程简化；(3)粉磨电耗比普通风扫磨低30％～50％；(4)噪音低，一般为85dB;(5)入磨粒度大，允许90％小于45mm的块料入磨，最大入磨水分可达15％.更多资料来源：中国启蒙水泥网HRM立式煤磨的工作原理：电机通过减速机带动磨盘转动，磨内物料在离心力作用下，在向磨盘边缘移动的过程中，受到磨辊碾压而被粉碎，并由高速气流带起，通过磨内分离器分离出粗粉重新粉磨，细粉即为成品。煤在入磨与热风接触的过程，即为烘干过程。煤粉细度的调节，HRM煤磨通过改变磨内分离器旋转转子的转速完成；MP煤磨在煤粉细度≥15％时，可采用静态组合分离器，该分离器无转动部件，当细度≤12％时，则采用动态或动静态分离器。更多资料来源：中国启蒙水泥网更多资料来源：中国启蒙水泥网影响立式煤磨运行的几个重要因素：(1)原煤水分。正常情况下，不同磨机的入口风温在250℃~400℃即能够满足入磨水分15％或20％的烘干粉磨要求。过大的水分需要热风超过400℃时，则应考虑喷嘴环过流截面和材料的高温强度修正。因此，需配置单独的烘干程序来满足磨机允许的水分要求。对于煤粉的水分，以控制为1.5%左右为宜，适当含水可起到限制煤粉自燃和爆炸的作用。为此，磨机出口温度一般为60℃`70℃，甚至略高。更多资料来源：中国启蒙水泥网2)煤的易磨性。立式煤磨对煤的易磨性具有较大的适应范围。HRM型对粉磨功指数为16~30kWh／t的煤和MP型对HGI可磨性指数为40的煤，都能满足生产要求。煤中的矸石等难磨组分，在制备过程中可通过磨机排渣，由外循环提升机重新入磨反复粉磨、分级，从工艺上也加大了对煤种的适应能力。(3)灰分。灰分中的SiO2、Fe2O3、Al2O3的含量及存在形式是影响磨辊及磨盘衬板使用寿命的主要因素。各种立磨都有使用的极限，如MP磨适应的最高灰分可达40％，HRM磨的磨辊、磨盘衬板使用寿命不低于8000h，其他耐磨件不低于1000h，且磨辊、磨盘衬板可以翻面使用。更多资料来源：中国启蒙水泥网(4)挥发分。挥发分决定了煤粉的燃烧性能，挥发分高，燃烧性能固然好,但煤粉过细时的自燃几率也增大。因此，当煤的挥发分35％时，立磨的防爆与抗爆能力也应增强。(5)入磨粒度。入磨粒度与磨辊、磨盘直径有关，直径越大，对物料的咬入性能相对较好。配套2500t／d和5000t／d生产线的立式煤磨，90％通过的入磨粒度不应45mm~50mm。更多资料来源：中国启蒙水泥网(6)工艺及系统配套，立式煤磨系统工艺，可选一级或二级收尘。对于磨机的选型与配套，通常应考虑煤种、水分蒸发量以及设备耐磨件磨损后的效率下降等因素，可按磨损后期的生产能力选择磨机规格。选型过大，磨机长期处于低负荷运行状态，经济性变差，且一次性投资也增大。2500t／d和5000t／d配套的HRM立式煤磨系统主要设备及生产指标见表4-6-5。更多资料来源：中国启蒙水泥网更多资料来源：中国启蒙水泥网3．系统安全运行煤的固有特点，使煤粉制备过程必须具备防止自燃和爆炸的安全措施。当煤粉同时满足以下三个条件时，即有可能发生爆炸。(1)存在可燃物质且浓度在爆炸极限范围内，其下限浓度30g／m3，上限浓度为1500~2000g／m3；(2)有足够的氧含量。烘干粉磨设备中的最高氧含量应为14％；(3)存在强烈的热源，如煤的自燃、设备撞击、摩擦产生的电火花以及运行部件的过热和达到燃点的高温气体等等。更多资料来源：中国启蒙水泥网煤的自燃和爆炸通常发生在磨内、煤粉仓、电收尘器等环节，因此．除工艺设计时采取相应的防范措施之外．还需从操作控制上优化参数，规范安全规程。在堆积状态下，煤的氧化速率超过散热速率就会产生自燃。煤粉仓的堆积温度在60℃以下比较安全，超过120℃~150℃时即容易自燃。因此，仓内煤粉的贮量越大，存积时间越长，自燃的可能性越多。根据北方地区的生产经验，检修停窑时间大于3d，即需排空煤粉仓，以防止仓内温度升高引起自燃现象，其他地区则不超过8~12h。磨内自燃多发生于发热量大、挥发分高及灰分较低的煤。以磨机热风入口管道最易发生，如果防爆阀多处炸开，即需加大煤粉仓冷风阀开度，降低磨机入口风温。更多资料来源：中国启蒙水泥网系统密封不好，漏风造成大量空气进入煤仓和输送装置，也是导致煤粉自燃的主要原因。大量空气中的富氧离子与贮存环境温度较高的煤粉接触，极易引发自燃。因此，既应加强密封，减小漏风系数，还应注意煤粉仓的保温，防止仓内壁结露，形成结皮氧化目燃。．对于电收尘器，应针对季节性环境温度的变化来调整磨机出口温度的控制指标，环境温度较高，则控制指标降低，反之亦然。冬季不能达到其控制值时，还应设置电加热辅助升温。以避免电场结露，灰斗下料器堵塞。处理堵塞导致煤粉外溢与外界空气接触，也是引发看火，烧坏电收尘器电缆、电场内极板甚至更大事故的原因。更多资料来源：中国启蒙水泥网现代新型干法水泥生产中，许多先进的在线监测自控和灭火装置已装备于煤粉制备考统，如：收尘器进、出口气体的CO、O2自动分析仪，可对气体实施跟踪监测、报警，一旦发生着火现象，系统可启动CO2自动灭火装置等等。许多设备也针对煤粉的特性，从工艺和结构设计上进行了多种改进。如，立式煤磨加强了设备壳体的抗爆能力，MP煤磨可承受最大强度的煤粉爆炸压力为0.35MPa；各设备加设防爆阀、锁风装置；对磨机启动、停机等易发事故的环节实行严格的操作控制模式。这些措施都为煤粉制备过程的安全运行提供了基本保证，完全可以做到安全、高效、低耗生产。更多资料来源：中国启蒙水泥网引起煤粉燃烧、爆炸的原因煤粉是一种易燃、易爆的物质，燃爆是有以下因素单独或者相互作用而造成的：1.1气体中可燃成分的浓度一般认为煤粉浓度的燃爆极限为150~1500g/Nm3.此极限范围的波动范围比较大，它随着煤粉的挥发分、灰分、分散度等的变化而变化。据煤炭科研部门的试验，我国煤粉的爆炸下限浓度范围一般为：褐煤45~55g/Nm3，烟煤110~335g/Nmm3，上限浓度范围均在1500~2000g/Nm3。煤粉越细，分散度越高，越易爆炸。其爆炸下限随粒径的减小而降低。煤粉粒度在75um以下时就更危险了，粒径大于1mm的煤粉爆炸的可能性很小，而在实际生产中煤粉的粒径比1mm要小得多，大部分都在75um以下。更多资料来源：中国启蒙水泥网煤粉的挥发分含量也是影响爆炸的重要因素，挥发分越高，爆炸的可能性越大，挥发分小于10%没有爆炸的危险，挥发分大于20%时爆炸的可能性大大增加。实际生产