04第四章 煤粉制备
锅炉原理-第四章-煤粉制备系统及设备.ppt
三、煤粉的颗粒组成特性
Rosin-Rammler 公式（破碎公式）
Rx 100 exp( bxn )
b – 细度系数，越大越细 n – 均匀性指数，越大越均匀
lg ln 100 lg ln 100
n
R200
R90
lg 200
90
b
1 90 n
ln
100 R90
2
四、煤粉的经济细度
影响因素：挥发份、粗粉分离器性能 R9j0j 4 0.8nVdaf %
中速磨煤机的特点：
（1）结构紧凑、占地面积小、重量轻、投资省 （2）运行噪音小 （3）电耗低 （4）金属损耗低 （5）煤粉均匀性指数较高 （6）变工况方面
三、风扇 磨煤机
适合 Kkm 1.3 (HGI ) 70 Ke 3.5 的褐煤和烟煤
风扇磨煤机的特点：
（1）系统简单 （2）尺寸小 （3）金属耗量低 （4）运行电耗低 （5）磨损件磨损严重、维修频繁 （6）煤粉粗且不均匀
第三节 煤粉制备系统
制粉系统：直吹式， 中间储仓式
一、直吹式
15
17
二、中间储仓式
18
两种制粉系统比较：
直吹式： （1）系统简单、设备少、布置紧凑、投资省 （2）运行电耗低 （3）可靠性低 （4）时滞大，灵活性差 （5）易出现风煤不均
储仓式： 自燃爆炸可能性大。
第四节 制粉系统的主要辅助设备
第一节 煤粉的性质
一、煤粉的一般性质
细小颗粒，直径一般小于500μm，大部分为20～50μm。 流动性
堆积密度为0.4～0.5T/m3 ，堆存压紧后为0.7T/m3 自燃、爆炸性
影响因素：挥发份含量、煤粉细度、浓度、温度 煤粉的水分
第四煤粉制备-第四煤粉制备
Hardgrove法在欧美普遍采用。
可磨性系数Kkm
我国动力用煤的可磨性系数范围为HGI=25－129，通 常认为HGI大于86的煤为易磨煤，HGI小于62的煤为难 磨煤。
我国原来应用前苏联热工研究所制定的方法。它将煤 的可磨性系数定义为：将质量相等的标准煤和实验煤 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。二者的换算关系如下：
煤粉的均匀性
教材中列出了常用的筛子规格及煤粉细度表示方法 R750中的750表示筛子孔径为750微米，R200中的200
表示筛子孔径为200微米. 2.煤粉的均匀性
煤粉的均匀性是指煤粉颗粒大小的均匀程度。煤粉 的均匀性对燃烧和制粉系统的经济性均有影响。因此 它是一个衡量煤粉品质的重要指标。在相同细度下， 煤粉越均匀，粗颗粒和细颗粒就越少，制粉电耗和金 属磨耗也越少，该煤粉燃烧越经济。
煤粉均匀性
用煤粉颗粒曲线即煤粉粒度分 布特性表示煤粉均匀性。
脆性材料破碎后均符合统一 的指数方程-破碎公式：
Rx 100 exp(bxn ) Rx 孔径为x的筛子上全筛余量百分数 b 细度系数 n 均匀性系数
若已知R90和R200代入上式 可以导出b和n的值，如右：
可以看出，n相同时，b越大， R90越小，表示煤粉越细。
Kkm=0.0034HGI1.25+0.61
制粉系统设计所要求的煤粉特性
1．煤的可磨性—磨煤机选型的依据之一
定义两种可磨性指数
哈氏可磨性指数
序号 1
煤的可磨性分级（GB/T7562—1998）
哈氏可磨性指数 HGI
可磨性
40~60
难磨
煤粉制备工艺流程图
煤粉制备工艺流程图煤粉制备工艺流程是一种将煤炭加工成粉状产品的生产过程。
煤粉是一种重要的燃料和工业原料，广泛应用于发电、热水供应、化工生产等领域。
下面将介绍一个常用的煤粉制备工艺流程，并给出相关的流程图。
首先介绍一下煤粉制备的原料。
通常使用的原料是低灰分、低硫分的优质煤炭，在进入煤粉制备流程之前，需要对煤炭进行煤炭破碎、筛分等预处理过程，以保证煤炭的均匀性和品质。
煤粉制备的第一步是煮煤工艺。
煮煤是将煤炭在高温高压的条件下进行热解和气化，将煤中的有机物分解为气体、液体和固体等组分。
流程图中，煮煤工艺被表示为一个方框，方框内标有“煮煤”字样。
图中还包含了煮煤设备的标号和名称，如煮煤炉和煤气分离器。
煮煤过程中产生的气体和液体经过一系列的净化和脱硫操作后可作为能源利用，而固体残渣则需要进行处理。
常用的处理方式是进行煤渣粉碎和筛分，以获得均匀的煤渣粉料。
煤渣粉碎和筛分工艺在流程图中以另一个方框表示，也包括相应的设备标号和名称。
经过煮煤和煤渣处理后，得到的产物是煤气和煤渣粉。
接下来的工艺步骤是煤气净化和煤气利用。
煤气净化是对煤气中的杂质进行去除的过程，主要包括沉降和过滤等操作。
煤气利用则是将煤气用于发电、供热等用途，通常需要经过燃烧和转化过程。
在流程图中，煤气净化和煤气利用工艺被分别表示为两个方框，包含相应的设备标号和名称。
煤渣粉则需要通过破碎和粉碎等工艺步骤，使其变成细煤粉，以便于后续的加工和利用。
破碎和粉碎工艺在流程图中分别用方框表示，也包含设备标号和名称。
经过煤渣粉碎后，得到的细煤粉可以用于发电、热水供应、炼焦等多个领域。
其中，燃煤发电是煤粉利用的主要方式之一。
在燃煤发电工艺中，细煤粉通过燃烧产生热能，驱动汽轮机发电。
燃煤发电工艺可以通过方框和箭头表示，在方框内写有“燃煤发电”字样，箭头表示煤粉流动的方向。
煤粉制备的工艺流程是一个复杂的过程，其中涉及多个工艺步骤和设备。
以上的流程图只是煤粉制备的一个简化示意图，旨在展示主要的工艺流程和设备。
第四章_锅炉制粉系统
（１）磨煤机消耗的电功率
Pdw
1 (0.122D3 Ln gp 0.9 K hj K r 1.86DLnS) Pfj cddj
电动机到磨煤机的传动效率,约0.85 电动机效率,0.92~0.94 钢球堆积密度一般取4.9t/m3 燃料性质修整系数无烟煤0.95,其他1.05 茼体及护甲总厚度一般为0.07~0.1
细粉出口 活动环 煤粉在折向板处急转弯 环形区内煤粉做旋转运动 锁气器
锥体下部速度４~６m/s 粗粉回粉管 进口速度18~25m/s
2)工作过程: 调节折向板与圆周切线夹角，改变活动环位置，改变通风量均可 调整煤粉细度 3)特点 适用于低速球蘑机
２.回转式粗粉分离器图4-2６
细粉风混合物出口
锁气器
4.4制粉系统
２.国产300MW机组中速磨正压直吹式制粉系统
见图4-16
优点:1)冷一次风是干净得空气,工作条件好风机结构简单.
2)风机压头高,可兼做密封风机. 3)干燥剂热风温度不受一次风影响.
4)一次风是独立系统,锅炉负荷变化对其影响很 小. 缺点:1)磨煤机故障或不稳定时,对锅炉运行影响很大. 2)一次风管的煤粉均匀性较差. 3)从给煤量的变化 到煤粉量的变化有较大的滞后,对锅炉负荷变化的响应慢. 4)对煤种的适应性较差. 5)低负荷时运行风煤比增加,单位制粉电耗增大. 3.国外引进双进双钢球磨煤机正压直吹式制粉系统 见图4--19 工作原理:煤和干燥剂热风由两端的中空轴进入,煤粉在对流风的作用下,由中 空轴的环形出口吹出,进入分离器进行分离
一次风
螺旋送煤器 环形通道
螺旋送煤器 环形通道
2. 风扇式磨煤机 400~1500rpm，风扇式磨煤机本身就是排粉机，其叶轮很厚，叶轮和外 壳护板都用锰钢制成；能产生1500~3500Pa的压头，因此它既能磨煤粉又 能克服煤粉系统的阻力，完成输送煤粉及一次风的任务,适合磨制高水份 、高挥发份的褐煤和高可磨度(Kkm)的烟煤。叶轮叶片磨损快,维修量大.
第四章煤粉制备系统
９－燃烧器；10－煤粉分配器
华北电力大学
风扇磨煤机三介质干燥直吹式
NCEPU
采用热 风、高 温炉烟 和低温 炉烟做 干燥剂
动力工程系
4 10
1 9
5
7
6
8
11
3
13
2
12
风扇磨煤机直吹式三介质干燥系统
16
17 22 19 18
20
21
3 2
钢球磨煤机储仓式乏气送粉系统
1－锅炉；2－空气预热器；３－送风机；４－给煤机；５－下降干燥管；６－磨煤机；７－木块分离器；８－粗 粉分离器；９－防爆门；10－细粉分离器；11－锁气器；12－木屑分离器；13－换向器；14－吸潮管；15－输粉
机；16－煤粉仓；17－给粉机；18－风粉混合器；19－一次风箱；20－排粉机；21－二次风箱；22－燃烧器
运行； ▪ 用给粉机调节锅炉负荷，调节灵敏、延迟较小。
动力工程系
华北电力大学
❖
树立质量 法制观 念、提 高全员 质量意 识。20. 10.192 0.10.1 9Monda y, Oct ober 1 9, 202 0
❖
人生得意 须尽欢 ，莫使 金樽空 对月。0 4:12:5 704:12 :5704: 1210/1 9/2020 4:12: 57 AM
❖筒体转速
▪ 临界转速:贴近筒壁的钢球，假定钢球与简壁间没有
相对位移，临界状态下钢球所受离心力与重力相等，
可得简体临界转速为
动力工程系
42.3
nlj
, r / min D
华北电力大学
四章煤粉制备
二、制粉系统设计所要求旳煤粉特征CONT
2．煤旳磨损性——磨煤机选型旳根据之一煤旳磨损性
能以冲刷磨损指数Ke表达
煤的冲刷磨损指数 Ke<1.0 Ke=1.0~2.0 Ke=2.0~3.5 Ke=3.5~5.0 Ke>5.0
磨损性 轻微 不强 较强 很强 极强
❖ 3．煤旳燃烧特征
❖ 根据挥发分、灰分、水分含量等级并结合发烧量鉴定。
3）经济细度
❖ 磨制煤粉旳电耗和燃烧不完全损失之和最小时旳煤 粉细度。
❖ 影响原因： A）煤种 B）磨煤机和分离器旳形式 C）燃烧方式等
第二节 磨煤机设备
一、磨煤机旳工作原理—干燥、磨制
❖ 使脆性材料发生破碎旳方式不同，其能量消耗旳数量不同： ❖ 压碎，击碎，研碎 ❖ 5~6 10~12 >12 kW/t
RX：R90，R200 等。
。 R90—70号筛；R200—30号筛
3）脆性材料旳破碎公式
脆性材料破碎后均符合统一旳指数方程：
Rx 100ebxn
x—筛孔内边长；
b—反应煤粉细度旳参数；
n—反应煤粉均匀性旳参数。
不同粒径下旳煤粉细度换算式为
Rx2
100(
Rx1
( x2
) x1
)n
100
我国常见旳直吹式制粉系统
❖ 双进双出钢球磨煤机直吹式制粉系统， ❖ 中速磨煤机正压直吹式热一次风机制粉系统 ❖ 中速磨煤机正压直吹式冷一次风机制粉系统 ❖ 风扇磨煤机直吹式三介质干燥制粉系统 ❖ 风扇磨煤机直吹式二介质干燥制粉系统 ❖ 带煤粉浓缩旳直吹式制粉系统
三、贮仓式制粉系统
1．干燥剂送粉（乏气送粉）
第一节煤粉旳特征
一、煤粉旳一般物理特征
第4章—煤粉制备系统及设备
• 制粉风量对煤粉细度的影响：制粉风量增加，制粉系统出力增加，煤粉变粗。 • 人为因素也是造成煤粉粗的重要原因，煤粉细度对设备及运行的影响往往不能立即体
现出来，所以其重要性常常得不到重视，若采用人工检测煤粉细度很难保证及时按规 定取16样:29 、化验、调整。
0.097
0.104
0.066
0.088
0.061
0.074
0.053
0.061
0.041
0.053
0.041
0.043
0.036
0.038
0.025
• 经济煤粉细度
• 燃烧：煤粉愈细，着火愈迅速完全，q4损失越小；可减少过量空 气系数，q2小，锅炉效率越高；
• 制粉：磨煤电能消耗qN；金属消耗qM。 • 经济煤粉细度： min（q2＋q4＋qM＋qN）
煤粉的细度
• 煤粉的粗细程度用煤粉细度Rx表示。煤粉细度用一组由细金属丝编织的 方孔筛子进行筛分测定。所谓Rx指经筛分后残留在孔径为x（μm）的筛 子上的煤粉的质量占煤粉总质量的百分数，即：
a Rx a b 100%
R：dual
式中a、b分别表示留在筛子上和通过筛孔（孔径为x）的煤粉质 量。筛余量a越大，Rx越大，表明煤粉越粗。我国常用：R90、 R200 一般要求：贫煤R90≤15％，烟煤R90≤25％ ，褐煤R90≤40％
磨煤机型式
粗粉分离器型式 n值
国外数据
筒式钢球磨煤机 中速磨煤机 风扇磨煤机
离心式 回转式
离心式 回转式
惯性式 离心式 回转式
04第四章 煤粉制备及系统
25
磨辊
风环
磨盘
26
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； 煤粉风环室 热 风带走 石块风环室落入 杂物箱 上部的煤粉分离器； 干燥：磨盘上方空间
27
辊-碗式 RP磨
RP型磨辊套
28
辊-碗式 HP磨
RP与HP的区别
HP是RP的改进型
33
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： 水分大会压成饼状 一般要求Mf<19% 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
20
双进双出钢球磨的特点
(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。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。
BTN K km
在风干状态下将质量相等的标准煤和试验煤由相同的粒度磨制成相同的 细度时，消耗的能量之比
Hale Waihona Puke BTN <1.2 为难磨煤 K km BTN >1.5 为易磨煤 K km
哈氏可磨性指数 HGI
HGI< 62 为难磨煤； HGI>86 为易磨煤
第四煤粉制备第四煤粉制备
n
Kkm=0.0034HGI1.25+0.61
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第四煤粉制备第四煤粉制备
制粉系统设计所要求的煤粉特性
1．煤的可磨性—磨煤机选型的依据之一
定义两种可磨性指数 哈氏可磨性指数
可磨性指数二者换算
n Kkm=0.0034HGI1.25+0.61
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第四煤粉制备第四煤粉制备
制粉系统设计所要求的煤粉特性
钢球直径减小，钢球撞击力减弱，不宜磨制硬煤及大煤块。
一般采用钢球直径为30-40mm,当磨制硬煤或者大煤块时，选用直 径为50-60mm的钢球。还可以根据美中和磨煤机工作条件，将40， 50，60mm的钢球按比例混合搭配使用。
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第四煤粉制备第四煤粉制备
护甲
n 护甲磨损后，磨煤出力下降，电耗增加。
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第四煤粉制备第四煤粉制备
煤粉的一般特性
n 1.尺寸小：1μm~300μm，20μm~60μm最多， 表面积大：300~1600m2/kg
n 2.煤粉的流动性 煤干燥疏松，具有流动性。流动性好，吸附空气形成云雾状气
粉混合物，象水的流动，管道输送；易泄露，制粉系统要求严密， 安全性差 n 3.自燃和爆炸性 挥发分愈高，愈容易引起爆炸；水分和灰分增加，爆炸的可能性 降低；煤粉愈细，可爆性愈大。 n 3.堆积特性
潮湿容易结块 堆积比重小，新鲜煤粉：0.45~0.6t/m3，旧煤粉：0.8~0.9t/m3 煤粉的过高，煤粉仓内煤粉易被压实或结块，落粉管和给粉机容
易堵塞，煤粉输送困难及着火推迟。
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第四煤粉制备第四煤粉制备
•4.2 煤粉细度和颗粒分布特性
•1、煤粉的细度： • 煤粉的粗细程度用煤粉的细度来Rx来表示。用一
锅炉原理 第4章煤粉制备
辊－盘式（平盘磨） 辊－碗式（碗式磨）
（RP、HP型）
球－环式（中速球磨）
（E型）
两组相对运动 碾磨部件
辊－环式（轮式磨）
（MPS磨）
M: Muller（Mill） P: Pendel（Parter）摆动 S: Schuessel（Ship）盘子
37
第三节
（2）系统组成
磨煤机
落煤
出粉
分离 通风
38
明火
地点：煤粉仓死角、一次风管转弯处等 因素：温度 氧浓度 Vdaf Mpc Ad 煤粉浓度和细度 措施：防止煤粉堆积 爆炸
13
第二节 3. 煤粉的细度
（1）表示法
煤粉的性质
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 100 筛余量 Rx ab
磨煤机
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，Bm>Bd 干和硬的煤， Bm<Bd t/h
33
调节手段：磨煤机的干燥剂流量和温度
Bm
w 0.11D 2.4 Ln0.8 0.6 K gr K v K arm K ab S 2
E AS2
试验
S2
450 1 100 1/ p (ln ) p R90
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
450 1 100 1/ p 100 1/ p E AS A (ln ) C (ln ) p R90 R90
6
第一节
煤的磨制方式和煤的可磨性系数
离心力
重力
煤粉制备工艺流程
煤粉制备工艺流程嘿，煤粉制备，那可老有讲究啦！先来说说原料吧，就像做饭得有好食材。
要是煤的质量不行，那可做不出好煤粉。
比如那个大煤矿，挖出来的煤可棒啦，这就是好的开始呀。
难道不是吗？然后是破碎环节，这就像把大苹果切成小块。
要是不破碎好，后面咋加工呢？你说是不是？就像那个大机器，咔嚓咔嚓把煤块弄碎，可厉害啦。
接着是磨粉，哇，这就像把面粉磨得细细的。
要是磨得不好，煤粉就不达标。
比如那个大磨煤机，转呀转呀，把煤磨成细细的粉。
这多牛啊！还有筛选呢，这就像挑好苹果，把坏的扔掉。
要是不筛选好，次品就混进去啦。
你想想看，比如那个大筛子，把合格的煤粉留下来，不合格的就淘汰掉。
干燥也很重要啊，这就像把湿衣服晾干。
要是煤粉太湿，可不行哦。
难道不是吗？就像那个大烘干机，呼呼地把煤粉吹干。
输送也不能马虎，这就像快递员送包裹。
要是送不好，煤粉就到不了该去的地方。
比如那个大管道，把煤粉快速地送到目的地。
储存也得注意，这就像把好东西放进仓库。
要是储存不好，煤粉就会变质。
你说是不是？就像那个大仓库，把煤粉保存得好好的。
监控也很关键呀，这就像有个小警察，看着整个过程。
要是不监控好，出了问题都不知道。
比如那个大屏幕，随时显示煤粉制备的情况。
环保也不能忘啊，这就像爱护自己的家。
要是不环保，那可不行。
难道不是吗？就像那些环保设备，让煤粉制备过程更干净。
最后是质量检测，这就像老师给学生打分。
要是质量不过关，可不行哦。
比如那个严格的质检员，认真地检测每一批煤粉。
我的观点结论：煤粉制备工艺流程复杂，每个环节都很重要，得认真对待。
煤粉制备
煤粉制备一:为什么选用烟煤作燃料回转窑生产要求连续,稳定的长火焰,而烟煤挥发份含量较高,火焰长,着火温度低,易着火,能满足回转窑的生产要求.二: 煤粉制备的意义煤磨细后比表面积增大,与空气中氧气的接触机会增多,燃烧速度快且安全,在单位时间里放出的热量多,能提高窑内的火焰温度和维持较高的热力温度;否则燃烧速度慢,燃烧温度低,严重影响回转窑的产质量.煤磨细后喂煤量易于调节,煤灰下落均匀.三:煤的性质工业用煤的分类 1:烟煤挥发份在10%以上2:无烟煤挥发份在10%以下3:煤矸石灰份含量80%以上准标煤的定义低位热值为29300Kj/kg[7000kcal/kg] 工业分析法由挥发份[V],固定碳[FC]，灰份[A]和水分[W]组成元素分析法通常是由碳C，氢H，氧O，氮N硫S五种元素及部分矿物杂质——灰份[A]和分[W]组成四:设备及工艺流程简介设备简介:胶带机用途：用于运送原煤除铁器用途：用于去除煤中的金属原煤仓用途：用于储存原煤密封皮带秤给煤机用途: 用于计量，给定及调整喂煤量立式煤磨用途：用于烘干粉磨原煤分离器用途：用于分选煤粉主减速机稀油润滑站用途：用于磨机减速机润滑磨辊液压站用途：用于磨辊加压袋收尘器用途：用于分离煤磨排气中的煤粉电动百叶阀用途：用于调节尾排风机风量螺旋输送机用途：输送成品煤粉煤粉仓用途：暂时存储成品煤粉,为灵活产量设定创造时间条件储气罐[主气包] 用途：用于稳定压缩空气压力压缩空气用途：为煤粉输送和气动执行器提供动力仓式泵用途：为窑头,干燥供煤氮气用途: 防止系统存煤自燃,灭火工艺流程:原煤经除铁器由胶带机送入煤粉制备车间的原煤仓。
原煤经棒阀、密封皮带秤给煤机，进入辊式煤磨。
通过给煤机控制入磨煤量。
用于烘干原煤水份的热源来自电炉废气。
通过调节高温蝶阀和冷风蝶阀，将入磨风温控制在200℃以下。
原煤在煤磨内实现烘干和粉磨，磨内气体夹带着煤粉进入辊磨内的高效选粉机[动，静态组合选粉机]进行分选。
煤粉制备系统及设备PPT演示课件
临界转速nlj ：在离心力作用下，钢球贴在筒壁上随筒体一起 旋转不再脱离，此时球的撞击作用完全消失， 发生这种情况的最低转速。
钢球所受的离心力等于钢球的重力：
Gq g
2Rnc / 602
R
Gq
nc
30 R
42.3 D
15
影响钢球磨煤机工作的主要因素
磨煤作用最大时的转速称为最佳工作转速nzj 。 nzj＝（0.74-0.8）nlj
7
三、煤粉的颗粒组成特性
煤粉颗粒组成特性： 也称煤粉的粒度分布特性，指用全筛分得到的曲线Rx
＝f(x)。
破碎公式（Rosin-Rammler公式）
Rx 100 exp bxn
Rx——孔径为x的筛子上的全筛余量百分数，％； b——细度系数，b越大煤粉越细； n——均匀性系数：0.8~1.0；
一般不同直径按比例搭配：40、50、60mm
护甲
护甲越新，磨煤出力显著增加，电耗下降 护甲磨损后，对钢球的提升能力下降，磨煤出力下降。 护甲形状：波浪状和阶梯状。
19
过小 只能带出的少量的细煤粉，磨煤出力下降，单位 磨煤电耗大；
Vtf 过大 磨煤机出口煤粉过粗，粗粉分离器回粉量增大， 通风电耗增大；
R jj 90
4 0.8nVdaf
%
11
§4.2 磨煤设备及其特性
磨煤机是制粉系统的主要设备，主要依靠撞击、 挤压和研磨等原理磨制煤粉。
磨煤机分类（根据磨煤机转速）：
低速磨煤机：16~20r/min 筒式钢球磨煤机 中速磨煤机：50~300r/min 平盘磨煤机、中速环球式磨煤
机（E型磨）、碗式磨煤机、 MPS磨煤机 高速磨煤机：500~1500r/min 风扇磨煤机、竖井磨煤机
第4章 煤粉制备
第4章煤粉制备在我国，煅烧水泥熟料所用的燃料主要以煤为主，通常需将煤加工成煤粉喷入窑内燃烧，并要求燃料燃烧强度和所形成的火焰能适应熟料煅烧的要求。
新型干法工艺生产水泥熟料燃料消耗量一般在100～130kgce/t熟料之间，因生料成分、产品方案、操作水平及工艺设备的不同而不同，燃料费用约占水泥生产成本的15%。
煅烧高质量的熟料需要质量优良且稳定的煤粉供应，因而煤粉制备系统是保障水泥生产的重要环节之一。
在煤粉制备、储存、输送和使用过程中，如处理不当，不仅不能生产出合格的煤粉产品，还容易污染环境，甚至发生安全事故，造成人员伤亡和设备损坏。
如何根据原煤的品质进行合理的设计，做到既满足煅烧要求，又满足可靠性、经济性、安全性、保护环境的要求，是煤粉制备系统设计的主要任务。
回转窑对入窑煤粉质量要求，主要是：低位热值Q net,ad≥23000kJ/kg 煤，水分M t≤15%，挥发份V ad≤35%，灰分A ad≤28%，硫含量S t,ad≤2%，这些要求都是为了保证烧成温度、热力强度、火焰的稳定性以及悬浮预热预分解系统的稳定而提出的。
此外，在满足熟料质量的前提下，煅烧用煤可使用劣质煤、低品位煤及替代燃料。
4.1 煤磨系统的选择目前，水泥工业煤粉制备系统主要采用风扫式钢球磨系统和立式辊磨系统两种。
1．风扫式钢球磨系统传统的煤粉制备一直使用钢球磨机，由于进厂原煤水分一般为4%～15%，新型干法工艺煅烧用煤粉一般要求0.5%～1.5%，因而原煤在粉磨过程中需要进行烘干，为增强烘干能力，大型磨机都带有烘干仓。
原煤喂入后，先在烘干仓内烘干，烘干后的原煤进入粉磨仓粉磨并继续烘干，粉磨后的煤粉由热风带出磨机。
风扫式钢球磨具有操作可靠、对煤质的适应性强、维护方便、投资费用低等优点，同时对煤粉细度容易控制，但与立磨相比电耗较高，噪音较大。
图4-1为球磨机煤磨系统工艺流程图。
图4–1 球磨机煤磨系统(一级收尘单风机循环系统)工艺流程图原煤由原煤仓下的定量给料机喂入风扫式钢球磨内进行烘干与粉磨，粉磨后的物料由热风带出磨机，进入动态选粉机分选。
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分有关。 煤粉水分一般范围为：
烟煤：Mmf=（0.5~1.0）Mad 无烟煤：Mmf <= Mad 褐煤：Mmf <= Mad+8
第三节 煤的可磨性系数和磨损指数
煤的可磨性系数—煤被磨成一定细度煤粉的难易程度。磨煤机选 型的依据之一
磨损性能以冲刷磨损指数Ke表示
初始状态破碎到
煤 的 冲 刷 磨 损 指 数磨 损 性
K e<1.0
轻 微
K e= 1.0~ 2.0 不 强
K e= 2.0~ 3.5 较 强
K e= 3.5~ 5.0 很 强
K e>5.0
极 强
R90=25%时的磨损量， mg；
τ－煤样碾磨至 R90=25%时需要到的 时间，min；
Rx 10e0bxn
x—筛孔内边长；
b—反映煤粉细度的参数；
n—反映煤粉均匀性的参数。
不同粒径下的煤粉细度换算式为
Rx2
10(0Rx1
(x2)n
) x1
100
b
1 90n
100 lg
R9 0
n2.88lg2lgR200 2lgR90
三、煤和煤粉的水分
水分高：煤粉结块，堵塞落粉管给粉机， 输送困难，断粉，炉膛打炮。
4、与煤的易燃性Vdaf、灰分水分、煤粉细度、 气粉化混合物的温度和浓度、含氧量等因素 有关。
三、堆积特性
吸
潮
在煤粉仓里堆积密度约为
管
0.7t/m3，易吸附空气和水
分。
Hale Waihona Puke 煤粉仓应设计相应的吸潮 装置，壁面应光滑。
第二节 煤粉细度和煤粉颗粒分布特性 （煤粉品质）
一、煤粉细度
定义：表示煤粉颗粒群的粗细程度。 测量方法：用具有标准筛孔尺寸的筛子通过筛分来测定。
定义两种可磨性指数 哈氏可磨性指数 煤的可磨性分级（GB/T7562—1998）
KkHm13 6.9D 374
序号
哈氏可磨性指数 HGI
可磨性
1
40~60
难磨
2
60~80
中等难磨
3
>80
易磨
1
可磨性指数KVT1（前苏联及东欧、我国以前用）
（风干，相同粒度。能耗相同条件下，分别测定细度 ）
二者换算
双进双出钢球磨(低速磨)
双进双出筒式钢球磨圆筒 两端的空心轴内有一空心圆 管，圆管外装有螺旋输送装 置。两端的空心轴既是热风 和原煤的进口，又是煤粉气 流混合物的出口。从而形成 两个相互对称又彼此独立的 磨煤回路的两个回路，同时 使用时磨煤机出力最大；也 可以单独使用一个，这时可 使磨煤出力降至50％以下
(筛分法)
1．我国
表的示某方筛法上：筛后煤剩粉余细量度的用百Rx分表比示%，。表示筛孔尺寸为X（μm）
Rx
a ab
10% 0
a—剩余量；b—通过量 RX越小，煤粉越细。
燃煤火电厂煤粉细度的表示方法
采用筛号来表示：每平方厘米上（每平方英寸上）的孔眼数目， 譬如，30号筛或70号筛等；
RX：R90，R200 等。
单进单出钢球磨(低速磨)
低速磨主要有普通筒式钢球磨、双进双出筒式钢球磨 普通筒式钢球磨的圆筒通过齿轮由电动机带动低速转动，燃料和干 燥剂（热空气）从一端进入圆筒，在圆筒内煤被干燥、打碎并研磨成 粉，随后被干燥剂从另一端带出。
2-4m
10m
单进单出钢球磨
特点： ①煤种适应性强 ②单台容量大 ③可靠性高 ④金属消耗量大 ⑤电耗高 ⑥噪音大
A－标准煤的磨损率， A=10mg/min
第四节 磨煤机
一、磨煤机的工作原理—干燥、磨制
使脆性材料发生破碎的方式不同，其能量消耗的数量不同： 压碎，击碎，研碎 5~6 10~12 >12 kW/t
二、磨煤机的类型
1．根据转速分类 1）低速磨煤机：15~25rpm；钢球磨煤机，常用 2）中速磨煤机：50~300rpm；常用 3）高速磨煤机：750~1500rpm
。 R90—70号筛；R200—30号筛
筛号 6 8 12 30 40 60 70 80 孔数
孔径 1000 750 500 200 150 100 90 75
边长 R1
R750 R500 R200 R150 R100 R90 R75
2．欧、美国：通过量 另一表示：
Dx
b ab
10% 0
通过量。美、英等用通过量表示。 D74~74μm，200目筛，孔隙0.0029 in. or 74μm。目：每英寸长度的孔数。
第四章 煤粉制备及系统
煤粉炉燃烧必不可少的辅助系统。煤粉燃 烧带来了煤燃烧的一场革命。
煤粉制备的目的： 连续得到满足细度和水分要求的煤粉； 煤粉制备的手段： 热空气干燥原煤，磨煤机磨制煤粉。
二、自燃与爆炸性
1、表面积大：300~1600m2/kg
2、易沉积，与空气缓慢氧化而自燃；
3、达到一定浓度和温度，易爆炸。挥发分较 高的煤浓度达0.25~3 kg/（kg空气）时，温度 70~130℃，遇明火则可发生爆炸。
K k Bm T N 0 .0 KVT1=0 0.K 0k 1H 3 4m 91 .H2 G4 I 5 +00 ..36 2 1
K
BTN km
应以实际测为准
ln ln
100
R
s 90
100
R
b 90
p
二、煤的磨损指数
煤的磨损性——煤对碾煤部件磨损 的强烈程度。
Ke A
是磨煤机选型的依据之一。煤的 δ－纯铁试片在煤样由
➢ 轴颈内带热风空心管
➢ 轴颈内无热风空心管
双进双出磨煤机特点
特点： ①煤种适应性强 ②可靠性高，可用率高，事故率低 ③维护费用低 ④噪声小，电耗低 ⑤负荷变化时反应数度块，时滞短（10s左右） ⑥运行时储粉量大。
2．常见磨煤机的几种类型 1）钢球磨煤机。属于低速磨煤机，如MTZ（DTM）等； 2）双进双出钢球磨煤机。属于低速磨煤机，如，BBD，D等； 3）碗式磨煤机。属于中速磨煤机，如，RP、HP等； 4）轮式磨煤机。属于中速磨煤机，如MPS等； 5）球环磨煤机。属于中速磨煤机，如E等； 6）平盘磨煤机。属于中速磨煤机，如LM等； 7）风扇磨煤机。属于高速磨煤机，如S、NF等；
3、经济细度
磨制煤粉的电耗和燃烧不完全损 失之和最小时的煤粉细度。
影响因素： A）煤种 B）磨煤机和分离器的形式 C）燃烧方式等
Rx，↓，煤粉越细，电耗↑，磨损
↑
Rx，↑煤粉越粗，q4↑
二、 煤粉颗粒分布特性 （全筛分曲线 ）
二、 煤粉颗粒分布特性 （全筛分曲线 ）
脆性材料破碎后均符合统一的指数方程（破碎公式）