电厂锅炉原理ppt第4章煤粉制备

1第四章煤粉制备2锅炉的燃烧方式层燃锅炉室燃锅炉流化床锅炉原煤原煤？D↑W↑+L↑通风强度均匀性限制ηb↑调节特性↑电耗↑磨损↑煤粉可靠性？3煤闸门41.煤的磨制方式第一节煤的磨制方式和煤的可磨性系数磨煤部件煤块运动的煤块运动的煤块撞击撞击相互作用磨煤部件煤块挤压均布负荷磨煤部件煤块研磨互相垂直向加力切劈磨煤部件煤块集中负荷5自然法则表面积……自然状态改变能量煤粉煤磨制表面积2.煤的可磨性系数第一节煤的磨制方式和煤的可磨性系数能量最小62.煤的可磨性系数（1）磨煤能耗1/1/90904501100100(ln)(ln)ppEASACpRR第一节煤的磨制方式和煤的可磨性系数21EASS2EAS1/2904501100(ln)pSpR21SS试验S1：磨制前煤的表面积S2：磨制后煤的表面积A：增加单位自由表面积所需能量ρ：煤密度p：与磨煤机有关R90：边长90μm筛余百分比7标准燃料与试验燃料相同质量相同细度第一节煤的磨制方式和煤的可磨性系数（2）可磨性系数的定义相同粒度不同能耗之比困难标准燃料与试验燃料Es/E＝Kgr相同质量相同能耗相同粒度不同细度之比难磨的无烟煤（标准煤？）粒度1.25~3.2mm标准球磨机15minR90=70%Es磨制标准燃料耗能8第一节煤的磨制方式和煤的可磨性系数（3）可磨性系数的表征901/901/100(ln)100(ln)psgrpsERKER901/100(ln)psssECR901/100(ln)psECR901/100(ln)psECR磨制标准燃料消耗的能量用Es磨制试验燃料假定试验燃料磨制后细度为R90s9第一节煤的磨制方式和煤的可磨性系数（4）可磨性系数的测定BTИ法（全苏热工研究所）HGI法（欧美哈氏法）煤样500g粒度1.25～3.2mm瓷制磨煤机转速41.4rpm（长210mm，直径270mm）钢球2.36～3.33mm磨制15min测定R90（细度R90s＝70％）p＝1.52/3901002(ln)grKR煤样50g粒度0.59～1.16mm中速磨煤机转速磨制3min测定D7575136.93HGIDD75：通过边长75μm筛的百分比相互换算10（5）可磨性系数的意义●判定煤的可磨性Kgr1.5（HGI80），易磨Kgr1.2（HGI60），难磨●运行：估计磨煤机出力●设计：选择磨煤机（6）影响可磨性因素●煤中的灰分，Aad↑难磨●灰分的成分，FeS2↑难磨●煤中的水分，Mar↑难磨第一节煤的磨制方式和煤的可磨性系数113.煤的磨损特性第一节煤的磨制方式和煤的可磨性系数●含义：磨制过程中对部件磨损的轻重程度●表征：研磨式磨损指数AI冲刷式磨损指数KeDL465－1992煤的冲刷磨损指数试验方法12●颗粒尺寸煤种第二节煤粉的性质1.煤粉的物理性质(mm~μm)(20~50μm)●堆积密度颗粒尺寸(700kg/m3)●流动性●堆积角(20~30°)颗粒尺寸、水分13●自燃：堆积煤粉→缓慢氧化→热量堆积→温度升高第二节煤粉的性质2.煤粉的化学性质●爆炸：弥漫煤粉→达到爆炸浓度→爆炸措施：防止煤粉堆积地点：煤粉仓死角、一次风管转弯处等明火因素：温度氧浓度VdafMpcAd煤粉浓度和细度爆炸143.煤粉的细度（1）表示法Rx↑或Dx↓粗第二节煤粉的性质100xaRab100xbDab一定质量的煤粉通过一定尺寸的筛孔进行筛分，筛子上剩余量或通过筛子量占筛分总量的百分比a:筛孔上剩余煤粉质量b:通过筛孔的煤粉质量x:筛孔边长筛余量通过量153.煤粉的细度（2）常用表达方式第二节煤粉的性质R90（70号筛，每厘米长的孔数）R200（30号筛）（3）其它表达方式目1平方厘米中的孔数1英寸（25.4mm）长度上的孔数德国筛泰勒筛163.煤粉的细度第二节煤粉的性质目数（mesh）微米（μm）目数（mesh）微米（μm）目数（mesh）微米（μm）目数（mesh）微米（μm）2.5792512139760246325473588014116565220425334459916991801985002553962208331001656252063327247011101508001572794275891808312501082362324952007425005919813541725061625021016514035027053125001常用的筛网目数与粒径对照表174.煤粉的颗粒组成特性粒子直径与煤粉细度的关系Rx＝f（x）100nbxxRe%n：煤粉均匀性指数90200(,)nfRRb：煤粉细度系数1902200(,)(,)bfnRfnR第二节煤粉的性质（1）煤粉颗粒组成特性（全筛分特性）粒子直径与煤粉细度的关系Rx＝f（x）（2）破碎公式（Rosin－Rammler）直观反映煤粉粗细无法反映煤粉的均匀184.煤粉的颗粒组成特性第二节煤粉的性质（3）煤粉均匀性指数20090100100lglnlgln200lg90RRn100-Rxn1n≤1xlogloglogbabyya200902lg2.88lg2lgRnRR90一定，n↑→R200↓→200微米的大颗粒减少R200一定，n↑→R90↑→90微米的小颗粒减少n↑→煤粉均匀性↑194.煤粉的颗粒组成特性b↓煤粉粗b↑煤粉细n一定第二节煤粉的性质（4）煤粉细度系数9020011001100lnln90200nnbRR20（5）经济细度的含义电耗↑煤粉细q4↓RxoptQ4+磨煤电耗最小VdafKgr燃烧设备制粉设备第二节煤粉的性质4.煤粉的颗粒组成特性21（6）经济细度的确定n：煤粉均匀性指数a：取决于煤种无烟煤0；贫煤2；烟煤4900.5optdafRanV第二节煤粉的性质9040.8optdafRnV4.煤粉的颗粒组成特性225.煤粉水分（磨煤机出口煤粉水分，Mpc）Mpc↑↑易堵煤粉仓给粉机输粉管Mpc↓↓烟煤褐煤易自燃爆炸无烟煤Mpc≤Mad烟煤0.5MadMpc≤Mad褐煤MadMpc≤Mad＋８第二节煤粉的性质Mpc＝（0.5～1.0）Mad23第三节磨煤机1.磨煤机的分类按转速低速磨n=15~25rpm钢球磨中速磨n=50~300rpm球，辊高速磨n=750~1500rpm风扇，锤击242.钢球磨煤机（1）型号DTM-xxx/xxxDZM-xxx/xxx第三节磨煤机筒径/长度低速、筒形磨煤机低速、锥形磨煤机筒径/长度25（2）结构第三节磨煤机钢球：25～60mm护甲：波浪形，阶梯型石棉：绝热筒身毛毡：隔音外壳26（2）结构第三节磨煤机27（3）工作原理钢球撞击钢球间挤压和研磨钢球与护甲碾压第三节磨煤机磨煤方式磨煤前磨制煤粉中输送煤粉干燥方式28（4）系统组成落煤回粉通风出粉再循环落煤回粉通风出粉再循环第三节磨煤机29（5）影响因素工作转速第三节磨煤机工作30工作转速n：（0.74~0.8）ncr第三节磨煤机工作转速临界转速ncr：钢球贴在壁面随筒体一起旋转的最低转速离心力2bvPGR260nRv重力bGg两者相等42.3crnD最佳转速nopt：钢球达到最大提升高度时的转速重力分力cosbGgcoscroptnn320.76optcrnnDαα＝54̊45̍31决定钢球和护甲间的摩擦系数第三节磨煤机护甲Karm＝1（波浪形和阶梯形）Karm＝1.1（齿形）钢球充满系数定义：钢球堆积容积占筒体容积的份额最大钢球充满系数ψmax：钢球装载面到进口管下边缘之间的距离为50mm最佳钢球充满系数ψopt：单位磨煤电耗最小Ψopt=（0.8～0.88）ψmax503230～40mm（硬煤50～60mm）第三节磨煤机钢球直径通风量定期补充，小于15mm更换Qv↓↓→磨煤出力下降↓Qv↑↑→回粉量↑Qv,opt磨煤和通风电耗之和最小vv,opt1.2~1.7m/s1.5~2.0m/s2.0~3.5m/s无烟煤烟煤褐煤33第三节磨煤机（6）磨煤出力磨煤出力Bm：单位时间磨制到一定细度的煤粉量干燥出力Bd：单位时间内由收到基水分干燥到煤粉水分的煤粉量高水分和软的煤，BmBd干和硬的煤，BmBd调节手段：磨煤机的干燥剂流量和温度2.40.80.62900.11100lnwgrvarmabmDLnKKKKSBRt/h34第三节磨煤机（7）磨煤电耗30.91(0.1221.86)mbarmfmmoPDLnKKDLnSkW磨煤电耗几乎与磨煤出力无关单位磨煤电耗随磨煤出力下降而上升球磨机低负荷或变负荷运行不经济35第三节磨煤机（8）特点●优点煤种适应性好干燥性好检修周期长单台出力高可靠性高●缺点噪声大负荷响应慢电耗高体积大双进双出钢球磨煤机36第三节磨煤机（9）双进双出空心轴保持球磨机优点缩小体积降低磨煤机的能耗增强适应负荷能力一次风风粉原煤373.中速磨煤机第三节磨煤机（1）类型辊－盘式（平盘磨）辊－碗式（碗式磨）（RP、HP型）球－环式（中速球磨）（E型）辊－环式（轮式磨）（MPS磨）两组相对运动碾磨部件M:Muller（Mill）P:Pendel（Parter）摆动S:Schuessel（Ship）盘子RotaryPlateHighPerformance38（2）系统组成落煤通风分离出粉第三节磨煤机39（3）影响因素第三节磨煤机通风量→风煤比碾磨压力工作转速nopt=CD风环气速（碗磨40~50m/s，球磨70~90m/s）燃料性质（Aar40％，HGI≥50，Ke3.5）40平盘磨出力90100lnwabgrmCDKKBRt/h（4）出力计算C：烟煤7.5贫煤6.5第三节磨煤机30.6mPaDa=115D~15DkW41●优点噪音低磨损轻变负荷经济性好体积小重量轻煤粉均匀性好耗电投资↓●缺点可磨性要求维护成本Mar受限第三节磨煤机（5）特点424.高速磨煤机类型风扇锤击第三节磨煤机434.高速磨煤机●优点干燥能力强负荷响应快体积小重量轻结构简单●缺点可磨性要求煤粉粗磨损严重第三节磨煤机445.磨煤机的选择依据燃料性质第三节磨煤机无烟煤贫煤Kgr1.2Kgr1.2Kgr1.3Aar30％，Mar12％的烟煤Aar30％的劣质煤多水分褐煤球磨机中速磨风扇磨451.碎煤机第四节制粉系统的辅助设备锤击式辊式462.给煤机第四节制粉系统的辅助设备皮带式刮板式47第四节制粉系统的辅助设备振动式圆盘式2.给煤机48第四节制粉系统的辅助设备4.粗粉分离器重力原理惯性离心粗细分离5.细粉分离器原理离心风粉分离3.排粉机原理风机工作介质风粉或风496.锁气器第四节制粉系统的辅助设备固体间断通过＋气体不返窜50第四节制粉系统的辅助设备7.给粉机叶轮式煤粉仓一次风管螺旋式51第五节制粉系统直吹式储仓式制粉系统开式闭式热风送粉热风送粉乏气送粉1.分类热一次风冷一次风正压负压排粉机522.直吹式制粉系统正压系统（热一次风机）第五节制粉系统高温一次风机（排粉机位于磨煤机之前）53正压系统（冷一次风机）第五节制粉系统冷一次风机风机处于空预器之前输送干净冷空气空气温度低风机体积小电耗低兼作密封风机热风温度不受一次风限制磨制较高水分煤种54负压系统第五节制粉系统排粉机位于磨煤机之后55正压系统和负压系统对比第五节制粉系统正压负压负压系统工作环境好排粉机工作温度低排粉机叶片磨损严重漏风严重56风扇磨系统（热风干燥）第五节制粉系统57风扇磨系统（热风＋烟气干燥）第五节制粉系统583.中间储仓式制粉系统乏气送粉煤粉仓容量满足2h原煤仓满足8h适用于挥发分含量高的煤种第五节制粉系统细粉分离器分离后带有10％煤粉的干燥剂细粉分离器煤粉仓给粉机59热风送粉第五节制粉系统乏气作为三次风一次风机（高温）适用无烟煤、贫煤及劣质煤60优点无给粉机无细粉分离器无煤粉仓系统简单＋输粉管阻力↓投资省＋电耗↓缺点正压外漏调节惯性大负压系统磨损可靠性低第五