第七章制粉系统培训教材

244内蒙古岱海发电有限责任公司培训教材DHT1第七章制粉系统第一节煤及煤粉的基本特性一、煤粉的流动性煤粉的粒径1～500μm，20～60μm的颗粒占多数。粒径小，比表面积大，且湿度较小时，黏性小，流动性强，便于气力输送，但容易泄露。二、煤粉的爆炸性1．爆炸浓度烟煤煤粉易爆炸浓度为1.2～2.0kg煤粉/m3空气(1.6～2.6)kg/kg。输送煤粉和着火的浓度很难避开这一浓度范围。2．影响煤粉爆炸的因素（1）Ｖdaf≤10%的无烟煤煤粉不会爆炸，Ｖdaf≥19%的煤粉空气混合物易爆炸；（2）粒度大于200μm的煤粉不会爆炸，小于0.2μm的煤粉极易爆炸；（3）在危险的煤粉浓度范围内，煤粉空气混合物温度高(70～120℃)，易爆炸；（4）水分太低，易爆炸；（5）煤粉气流混合物中，气体中氧量达到18%(褐煤)～19%(烟煤)易爆炸。3．防止爆炸的措施（1）控制煤粉气流温度，主要控制磨煤机出口温度；（2）控制煤粉气流流速，不低于20m/s，防止煤粉沉积；（3）控制煤粉气流水分，烟煤Ｍad，无烟煤0.5Ｍad。（4）管道倾斜度大于30度，且无死角；（5）掺入ＣＯ2、Ｎ2等阻燃气体，控制含氧量；（6）运行中必须防止静电火花、电焊、气焊、明火。三、煤粉的自燃性制粉系统中，煤粉长时间积存，缓慢的氧化反应导致热量积存，局部温度升高，DHT1内蒙古岱海发电有限责任公司培训教材245引起自燃的可能性极大，并为爆炸提供了点燃能量。故在设备启动和停运时，必须进行吹扫。四、煤粉细度1、煤粉细度公式2、煤粉细度的表示方法Ｒ90表示筛孔径约为90μm，Ｒ200表示筛孔径约为200μm。3、煤粉经济细度煤粉越细，磨煤电耗越大，且金属耗量越大，但燃烧越完全。运行时，应使各煤粉细度下的磨煤电耗、金属耗量、燃烧效率折合成经济性指标，使它们的经济性指标总和达到最小，称为煤粉经济细度。煤粉经济细度数值范围：煤种Ｒ90无烟煤Ｖdaf≤5%5～6无烟煤Ｖdaf＝6%～10%6～10贫煤12～14烟煤20～25劣质烟煤15～20褐煤40～60五、煤粉颗粒特性与均匀性1、煤粉颗粒特性与均匀性由大量试验得到b---煤粉细度系数，b越小，Ｒx越大。n---煤粉均匀性系数，n越大，颗粒分布越均匀。2、b与n的计算式%100×+=baaRxnbxxeR—100=246内蒙古岱海发电有限责任公司培训教材DHT1六、煤的可磨性系数1、哈氏可磨性系数HGI将50g粒度为0.63～1.25mm的空气干燥基煤样放入哈氏可磨性测定仪，给钢球施加284N力，由电机带动旋转60转，再将磨细的煤粉用孔径为0.71mm的筛子筛分，通过筛子的试样质量为G71。由下式计算哈氏可磨性系数HGI。HGI＝13＋6.93G71中国煤HGI＝25～129，HGI86，易磨；HGI62，难磨。2、苏联全苏热工研究所的可磨性系数将质量相等的标准煤和试验煤由相同的初始粒度磨制成细度相同的煤粉时，消耗的能量比值。3、换算公式Ｋｋｍ＝0.034(HGI)1.25＋0.61200lglg100lnlg200nbR90lglg100lnlg90nbR+=90200lg100lnlg100lnlg90200RRn—=90100ln901Rbn=psbkmRRK19090)100ln100ln(=DHT1内蒙古岱海发电有限责任公司培训教材247七、煤的磨损指数将纯铁片放在高速喷射的煤粉粒子流中冲击磨损，测定煤粒从初始状态被研磨至Ｒ90＝25%的时间τ(min)及试片的磨损量Ｅ(mg)，称为煤的磨损指数。即金属磨损量(mg)/磨碎1kg煤。Ａ---单位时间内标准煤的纯铁片磨损量。Ａ=10mg/min。第二节制粉系统通常所说的制粉系统是指原煤从锅炉房的原煤斗开始，直到被磨制成细度合格的煤粉后，又被输送到锅炉燃烧器的所有设施。制粉系统可以分为直吹式和仓储式两大类。直吹式制粉系统就是原煤经磨煤机磨成煤粉后直接吹入炉膛进行燃烧，而中间储仓式制粉系统是将原煤磨成煤粉后储存在煤粉仓中，然后根据锅炉负荷的需要，由给粉机送入炉膛进行燃烧。不同的制粉系统配置不同型式的磨煤机，直吹式制粉系统一般选用中速磨或高速磨，偶而也有选用钢球磨煤机的，中间储仓式制粉系统大多选用低速筒式磨煤机。一、直吹式制粉系统直吹式制粉系统的优点是系统简单，布置紧凑节省钢材，投资较少，运行电耗也较低。缺点是直吹式制粉系统对锅炉运行操作控制要求高，如制粉系统中出点故障就直接威胁到锅炉的正常运行，另外锅炉负荷变化时，燃煤量的调节只能在给煤机上进行，因此调节延滞性大。直吹式制粉系统按磨室内所处的通风压力状态，可分为正压直吹式和负压直吹式两种。正压直吹式即是指磨煤机磨室内带正压通风工作。负压直吹式即指磨煤机磨室内在负压通风状态运行，其优点是磨内煤粉不易向外泄漏，其缺点是排粉机磨损较严重，且运行调整较困难。AEKe=248内蒙古岱海发电有限责任公司培训教材DHT1二、中间储仓式制粉系统中间储仓式制粉系统的优点是可靠性高，系统中出现故障不会立即影响锅炉的正常运行，磨煤机的工作与锅炉运行不相互牵制，因此磨煤机可经常保持在最大或最经济的出力条件下工作，锅炉负荷变化时，调节给粉量，延滞性就比较小。缺点是系统复杂，钢材、投资、运行费用都增加不少，且电耗也较高。中储式制粉系统，一般采用钢球磨煤机，整个系统为负压系统，其制粉过程如下：煤由原煤斗经过给煤机均匀地送入磨煤机，送风机把冷空气送入空气预热器加热成热空气后，一部分做为干燥剂送入磨煤机对煤进行干燥，同时携带着磨成的煤粉离开磨煤机进入粗粉分离器，把不合格的过粗煤粉分离出来，经回粉管又回到磨煤机重新制磨，合格的煤粉从分离器被干燥剂继续带入细粉分离器，在这里大部分煤粉从气粉混合物分离出来，煤粉通过换向挡板直接进入细粉分离器下面的粉仓，或者利用螺旋输粉机送到其它粉仓中，再根据燃烧情况由给粉机均匀送进安装在一次风管上的气粉混合器中。从细粉分离器出来的干燥剂带着未分离出的少量粉（约占煤粉总重量的10%），被排粉机直接送入一次风管，通过风粉混合器，携带由给粉机输来的煤粉通过燃烧器喷入炉膛燃烧。这一送粉方式称为乏气送粉，适用于挥发分较高的煤种。从排粉机出口到磨煤机进口的一根连接管叫再循环管，当需要的磨煤机通风量大而又不需要增加干燥出力时，可以打开再循环管使一部分温风回到磨煤机，既提高了磨煤机出力，又调节了磨煤机进口温度。另外中间储仓式制粉系统还有热风送粉系统，其工作过程与干燥剂送粉系统基本相同，不同之处在于它直接用空预器热风作为一次风输送煤粉，而经细粉分离器分离出来含有10%煤粉的干燥剂作为三次风单独送入炉膛，这种系统适用于挥发较低不易着火，煤粉气流所需着火热较高的贫煤、无烟煤等煤种。三、干燥剂和磨煤机的出口温度一次风的量和初始温度决定制粉系统的干燥出力。一次风的量受煤种和和混合浓度（避免0.3～0.6Kg煤/Kg空气的范围）的制约。磨煤机的出口温度决定于煤粉气流的着火稳定性，以及制粉系统产生爆燃危险性间的平衡，与制粉系统的形式和所磨制的煤种相关。我国对磨煤机出口温度的规定：对无烟煤未作限制，对贫煤规定上限温度100℃；对水份小于25％的烟煤，仓储DHT1内蒙古岱海发电有限责任公司培训教材249式为70℃，直吹式为80℃，水份大于25％的仓储式系统为80℃。四、岱电机组制粉系统本锅炉制粉系统采用MPS中速磨冷一次风机正压直吹式系统，采用冷一次风机可以减少厂用电和提高一次风机的运行可靠性。每台锅炉配有六台ZGM123G型磨煤机，每台磨带一层燃烧器（6只），每台锅炉共36只燃烧器，前后墙各18只，分三层对称布置在锅炉的前后墙。正常运行时投运五台磨煤机（设计煤种），一台作为备用，五台磨煤机可满足锅炉最大出力。磨煤机的型式：中速辊式磨煤机；型号：ZGM123G型；每台磨煤机最大出力：～80.2t/h（按锅炉设计煤种）；磨煤机基点一次风量为：29.4kg/s；煤粉细度：R90=23%；电机功率：800KW，电压：6KV给煤机的型式：电子称重式；出力：10-100t/h；电机功率：4.5KW，电压：380V。第三节原煤斗和给煤机一、原煤斗原煤斗通常为钢构件，成圆-圆锥形或方-方锥形，容量一般要求满足磨煤机出力10小时供煤量。随着煤斗容量和高度的增加，原煤所受的压力增大，流动性变差，滞流或堵煤的情况愈易发生，尤其是在原煤水份较高时。煤斗中的颗粒会在下落到煤堆面时产生偏析，块煤相对集中在落煤点的四周，使给煤粒度随煤斗煤位的变化而不同，煤斗容积愈大，其程度也愈大。为了防止煤斗内壁因积锈腐蚀而导致对煤流畅通的阻碍、易产生滞流等现象，一般在原煤斗的内壁衬垫不锈钢或其它防腐材料。同时还有加装振动器，空气炮等防堵设备。二、给煤机锅炉制粉系统的给煤机应能满足以下三项要求：（1）连续给煤、工作稳定、不自流、不易堵煤；（2）称重计量准确；250内蒙古岱海发电有限责任公司培训教材DHT1（3）根据锅炉燃烧控制系统需求的煤量信号使给煤机所供煤量的热值与锅炉所需煤量的热量值保持一致。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入磨煤机中。国内应用较多的给煤机有圆盘式、振动式、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。岱电公司一期锅炉给煤机为沈阳施道克技术有限公司生产的电子称重式给煤机。1、岱电一期EG2490型电子称重式计量给煤机的工作原理施道克重力式给煤机在秤重跨的皮带上秤煤。秤重跨由殻体内两根位置精确的辊子组成。秤重跨的中间有一辊子，支撑秤重跨的一半重量，两端装有精确负荷传感器。当物料经过秤重跨，传感器发出与中间辊子支撑重量成比率的电信号。微处理机在每一秒内对传感器输出的放大信号多次采样。采样信号转化为二进制数与系统记忆中储存的参数比较再相互比较后被确认。如果传感器信号在预计的范围内，他们将各自转化为相当于单位皮带长度重量的信号，然后相加成单位皮带长度的总重量。电动机出轴上测速器的输出频率以决定皮带速度。其输出频度转化为二进制数后乘以一个调整参数得到皮带速度信号。微处理机将速度信号与重量信号相乘得到给煤机的出率。微处理机能调节给煤机电动机速度，使给煤机出率与要求量相匹配，也能随物料密度变化而进行能调。2、EG2490型电子称重式计量给煤机的结构特点介绍微机控制称重式计量给煤机主要由：煤仓出口煤闸门、上部落煤管及可调联接节、给煤机主机、落煤斗、给煤机出口煤闸门、下部落煤管及可调联接节、微机控制系统等部分组成。结构紧凑、科学、合理、安全、可靠。主要部件特点分述如下：（一）给煤机本体1、壳体给煤机壳体结构是目前唯一按照美国国家防火协会的标准NFPA85F设计和制造的。壳体制造完全移植美国STOCK生产工艺和工装夹具，采用整体焊接结构，采取专用设备下料成形，专用夹具组对，自动焊机组焊，保证耐压安全，密封性能良好，以高精度数控机加设备加工，确保加工组装精度，使运行应力减至最小，并使两称重跨距构成的平面水平度高，从而保证计量精度；两托辊孔的高度平行能有效提高胶带的防偏性。DHT1内蒙古岱海发电有限责任公司培训教材2512、检修门及照明给煤机两端两侧都设有检修门以便维修保养。端门设计成特有悬臂吊挂式，检修方便快捷。壳体两端顶部设有照明灯，以提供良好的内部照明，灯泡可以在机壳外部进行更换。门上装有观察窗可以观察工作状态下给煤机的内部情况；合理的密封结构，良好的密封性能，具有良好的环保效果。3、入煤口以不锈钢制成的圆管下端由四块不锈钢板构成煤流整形器，能改善煤料分布，有助于精确称重，并使冻煤和偶然大块易于通过。4、输煤机构输煤机构由驱动滚筒、被动滚筒、张紧滚筒及胶带构成。1）驱动滚筒EG2490给煤机采用特制的联轴器联接驱动滚筒和减速机的输出轴，这种特制的联轴器在保证对于中性和传递扭矩的前提下，安装非常方便，使检修和维护更为简化。较好的解决了以前多个带胶套销联轴器联接方式拆装困难的问题。2）被动滚筒被动滚筒是自洁式，滚筒表面均布开有纵向槽孔，内设螺旋输送叶片能在运行中清理胶带内表面粘积的煤尘；可避免因滚筒表面与胶带间有煤粉润滑导致胶带跑偏。3）胶