第四章 煤粉制备系统及设备讲解
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EN10204.21和ASTM E 11标准。
2019年8月4日
第一节 煤粉的性质
三、煤粉的颗粒组成特性
1. 破碎公式—煤粉颗粒组成曲线（粒度分布特性）
2. 均匀性指数n
Rx 100e(bxn )
（1）n↑→煤粉粒度分布较均匀 （2）n取决于磨煤机和粗粉分离器的型式 （3）n=0.8~1.2
—— 把粉尘或者粉料自由填充于某一容器中，在刚填充 完成后所测得的单位体积质量。 疏松煤粉：0.4~0.5 t/m3 自然压紧：≈0.7 t/m3
2019年8月4日
第一节 煤粉的性质
一、煤粉的一般性质
3. 流动性 （1）气力输送：颗粒小→
比表面积大→吸附大量 空气→堆积角小→流动 性好 （2）泄露 （3）自流现象
2. 表示方法
70号筛子，每厘米长度上有70个筛孔，边长为 90μm，故用R90表示细度。如R90=20%，表示煤粉经70 号筛子筛分后，还有20%的煤粉没有通过筛子。
2019年8月4日
ASM200 三维振动筛分仪
德国西伯（Siebtechnik GmbH）公司
技术参数: 应用领域： 料径分析、物料分离
（5）有足够的点火温度——粉尘爆炸大都起源于外部明火，如机械撞击， 电焊和切割，静电火花或电火花，摩擦火花，火柴和高温体传热等。 这类火源最低点火温度为300～500 ℃。
（6）足够的氧气——粉尘悬浮环境中需含有足够维持燃烧的氧气。 （7）粉尘紊动程度——悬浮在空气中的粉尘，紊动强度越大，越易吸收
空气中的氧气而加快其反应速率，从而容易爆炸。
2019年8月4日
煤粉仓顶部泄漏现场
2019年8月4日
第一节 煤粉的性质
一、煤粉的一般性质
4. 自燃 煤粉吸附大量空气→缓慢氧 化，温度升高→达到着火温 度
5. 爆炸：煤粉和空气混合物在适 当浓度、温度下发生
（1）煤粉细度↓ （2）V、Q、含O浓度↑ （3）危险浓度：1.2~2.0 kg/m3
2019年8月4日
lg ln 100 lg ln 100
n
R200 lg 200
R90 100%
90
3. 细度系数b
n一定，煤粉粗→R90↑→b↓
2019年8月4日
bLeabharlann 1 90 nln100 R90
第一节 煤粉的性质
四、煤粉经济细度
粉尘爆炸（一）
相传，早在风车水磨时代，就曾发生过一系列磨坊粮食粉尘爆炸 事故。到了20世纪，随着工业的发展，粉尘爆炸事故更是屡见不鲜， 爆炸粉尘的种类也越来越多。据统计，1913～1973年间美国仅工农业 方面就发生过72次比较严重的粉尘爆炸事故。1919年俄亥俄州一家淀 粉厂发生粉尘爆炸，厂房几乎全部被毁，有43人丧生。日本1952～ 1975年共发生重大粉尘爆炸事故177次，累计死亡75人，受伤410人。
1977年美国路易斯安那州一座现代化粮库发生爆炸，造成一半以 上粮食简仓被毁，连办公大楼也未幸免，36人死亡，直接经济损失达 3000万美元。英国和加拿大在化工和造纸等行业中也发生过多起粉尘 爆炸事故，仅英国就243次，死伤204人。
1987年3月15日，哈尔滨亚麻纺织厂发生的爆炸事故，死亡56人， 伤179人，厂房设备严遭破坏。
2019年8月4日
第一节 煤粉的性质
一、煤粉的一般性质
6. 煤粉水分的影响
（1）M↑
流动性↓→输送困难→粉仓“搭桥”
着火、燃烧困难
干燥能耗↑
（2） M↓→自燃、爆炸
2019年8月4日
第一节 煤粉的性质
二、煤粉细度
1. 定义
Rx
a ab
100%
a—筛余量，留在筛子上的煤粉质量 b—边筛量，通过筛子的煤粉质量
电厂锅炉原理及设备
2019年8月4日
第四章 煤粉制备系统及设备
第一节
煤粉的性质
第二节
磨煤设备及其特性
第三节
煤粉制备系统
第四节
煤粉制备系统的主要辅助设备
第五节
煤粉制备系统的选型
2019年8月4日
第一节 煤粉的性质 一、煤粉的一般性质
1. 组多成：dp<500μm的微小颗粒组成，以20μm<dp<50μm居 2. 堆积密度
2019年8月4日
粉尘爆炸（二）
粉尘和其他物质一样具有一定能量。由于粉尘的粒径小，表面积 大，从而其表面能也增大。一块1 g重的煤其表面积只有5～6c㎡，而1 g的煤粉飘尘，其表面积可达2㎡。粉尘与空气混合，能形成可燃的混 合气体，若遇明火或高温物体，极易着火，倾刻间完成燃烧过程，释 放大量热能，使燃烧气体骤然升高，体积猛烈膨胀，形成很高的膨胀 压力。燃烧后的粉尘，氧化反应十分迅速，它产生的热量能很快传递 给相邻粉尘，从而引起一系列连锁反应。粉尘发生爆炸必须具备一定 的条件，归纳如下： （1）粒径大小——这是影响其反应速度和灵敏度的重要因素。颗粒越小 越易燃烧，爆炸也越强烈。粒径在200 μm以下，且分散度较大时，易 于在空中飘浮，吸热快，容易着火。粒径超过500μm，其中并含有一 定数量的大颗粒则不易起爆。 （2）化学成分——有机物粉尘中若含有COOH，OH，NH2，NO，C=N， C=N和N=N的基团时，发生爆炸的危险性较大；含卤素和钾，钠的粉 尘，爆炸趋势减弱。
2019年8月4日
粉尘爆炸（三）
（3）爆炸浓度——在一个给定容积中，能够传播火焰的悬浮粉尘的最小 重量称为爆炸浓度。通常，达到粉尘爆炸浓度的粉尘才会发生爆炸。 面粉的爆炸浓度约为15～20 g/m3;，散粮爆炸浓度大约是30～40g/m3;。
（4）空气湿度——当空气湿度较大时，亲水性粉尘会吸附水份，从而使 粉尘难以弥散和着火，传播火焰的速度也会减小。湿度大的粉尘即使 着火，其热量首先消耗在蒸发粉尘中的水份，然后才用于燃烧过程。 粉尘湿度超过30%便不易起爆。
和分级； 筛分材料： 粉末、颗粒物、块状
物、悬浮物； 测量范围： 20um到25mm； 筛分级数： 9级； 振动频率： 3000min-1； 振幅范围： 0-2.5mm 可调 时间设置： 1-99分钟 可设定； 筛网直径: 100mm、 150mm、
200mm 、203mm (8")； 筛分原理： 高效率三维抛掷运动； 安装方式： 快速舒适型筛网夹具； 筛子标准： 符合ISO 3310-1、DIN
2019年8月4日
第一节 煤粉的性质
三、煤粉的颗粒组成特性
1. 破碎公式—煤粉颗粒组成曲线（粒度分布特性）
2. 均匀性指数n
Rx 100e(bxn )
（1）n↑→煤粉粒度分布较均匀 （2）n取决于磨煤机和粗粉分离器的型式 （3）n=0.8~1.2
—— 把粉尘或者粉料自由填充于某一容器中，在刚填充 完成后所测得的单位体积质量。 疏松煤粉：0.4~0.5 t/m3 自然压紧：≈0.7 t/m3
2019年8月4日
第一节 煤粉的性质
一、煤粉的一般性质
3. 流动性 （1）气力输送：颗粒小→
比表面积大→吸附大量 空气→堆积角小→流动 性好 （2）泄露 （3）自流现象
2. 表示方法
70号筛子，每厘米长度上有70个筛孔，边长为 90μm，故用R90表示细度。如R90=20%，表示煤粉经70 号筛子筛分后，还有20%的煤粉没有通过筛子。
2019年8月4日
ASM200 三维振动筛分仪
德国西伯（Siebtechnik GmbH）公司
技术参数: 应用领域： 料径分析、物料分离
（5）有足够的点火温度——粉尘爆炸大都起源于外部明火，如机械撞击， 电焊和切割，静电火花或电火花，摩擦火花，火柴和高温体传热等。 这类火源最低点火温度为300～500 ℃。
（6）足够的氧气——粉尘悬浮环境中需含有足够维持燃烧的氧气。 （7）粉尘紊动程度——悬浮在空气中的粉尘，紊动强度越大，越易吸收
空气中的氧气而加快其反应速率，从而容易爆炸。
2019年8月4日
煤粉仓顶部泄漏现场
2019年8月4日
第一节 煤粉的性质
一、煤粉的一般性质
4. 自燃 煤粉吸附大量空气→缓慢氧 化，温度升高→达到着火温 度
5. 爆炸：煤粉和空气混合物在适 当浓度、温度下发生
（1）煤粉细度↓ （2）V、Q、含O浓度↑ （3）危险浓度：1.2~2.0 kg/m3
2019年8月4日
lg ln 100 lg ln 100
n
R200 lg 200
R90 100%
90
3. 细度系数b
n一定，煤粉粗→R90↑→b↓
2019年8月4日
bLeabharlann 1 90 nln100 R90
第一节 煤粉的性质
四、煤粉经济细度
粉尘爆炸（一）
相传，早在风车水磨时代，就曾发生过一系列磨坊粮食粉尘爆炸 事故。到了20世纪，随着工业的发展，粉尘爆炸事故更是屡见不鲜， 爆炸粉尘的种类也越来越多。据统计，1913～1973年间美国仅工农业 方面就发生过72次比较严重的粉尘爆炸事故。1919年俄亥俄州一家淀 粉厂发生粉尘爆炸，厂房几乎全部被毁，有43人丧生。日本1952～ 1975年共发生重大粉尘爆炸事故177次，累计死亡75人，受伤410人。
1977年美国路易斯安那州一座现代化粮库发生爆炸，造成一半以 上粮食简仓被毁，连办公大楼也未幸免，36人死亡，直接经济损失达 3000万美元。英国和加拿大在化工和造纸等行业中也发生过多起粉尘 爆炸事故，仅英国就243次，死伤204人。
1987年3月15日，哈尔滨亚麻纺织厂发生的爆炸事故，死亡56人， 伤179人，厂房设备严遭破坏。
2019年8月4日
第一节 煤粉的性质
一、煤粉的一般性质
6. 煤粉水分的影响
（1）M↑
流动性↓→输送困难→粉仓“搭桥”
着火、燃烧困难
干燥能耗↑
（2） M↓→自燃、爆炸
2019年8月4日
第一节 煤粉的性质
二、煤粉细度
1. 定义
Rx
a ab
100%
a—筛余量，留在筛子上的煤粉质量 b—边筛量，通过筛子的煤粉质量
电厂锅炉原理及设备
2019年8月4日
第四章 煤粉制备系统及设备
第一节
煤粉的性质
第二节
磨煤设备及其特性
第三节
煤粉制备系统
第四节
煤粉制备系统的主要辅助设备
第五节
煤粉制备系统的选型
2019年8月4日
第一节 煤粉的性质 一、煤粉的一般性质
1. 组多成：dp<500μm的微小颗粒组成，以20μm<dp<50μm居 2. 堆积密度
2019年8月4日
粉尘爆炸（二）
粉尘和其他物质一样具有一定能量。由于粉尘的粒径小，表面积 大，从而其表面能也增大。一块1 g重的煤其表面积只有5～6c㎡，而1 g的煤粉飘尘，其表面积可达2㎡。粉尘与空气混合，能形成可燃的混 合气体，若遇明火或高温物体，极易着火，倾刻间完成燃烧过程，释 放大量热能，使燃烧气体骤然升高，体积猛烈膨胀，形成很高的膨胀 压力。燃烧后的粉尘，氧化反应十分迅速，它产生的热量能很快传递 给相邻粉尘，从而引起一系列连锁反应。粉尘发生爆炸必须具备一定 的条件，归纳如下： （1）粒径大小——这是影响其反应速度和灵敏度的重要因素。颗粒越小 越易燃烧，爆炸也越强烈。粒径在200 μm以下，且分散度较大时，易 于在空中飘浮，吸热快，容易着火。粒径超过500μm，其中并含有一 定数量的大颗粒则不易起爆。 （2）化学成分——有机物粉尘中若含有COOH，OH，NH2，NO，C=N， C=N和N=N的基团时，发生爆炸的危险性较大；含卤素和钾，钠的粉 尘，爆炸趋势减弱。
2019年8月4日
粉尘爆炸（三）
（3）爆炸浓度——在一个给定容积中，能够传播火焰的悬浮粉尘的最小 重量称为爆炸浓度。通常，达到粉尘爆炸浓度的粉尘才会发生爆炸。 面粉的爆炸浓度约为15～20 g/m3;，散粮爆炸浓度大约是30～40g/m3;。
（4）空气湿度——当空气湿度较大时，亲水性粉尘会吸附水份，从而使 粉尘难以弥散和着火，传播火焰的速度也会减小。湿度大的粉尘即使 着火，其热量首先消耗在蒸发粉尘中的水份，然后才用于燃烧过程。 粉尘湿度超过30%便不易起爆。
和分级； 筛分材料： 粉末、颗粒物、块状
物、悬浮物； 测量范围： 20um到25mm； 筛分级数： 9级； 振动频率： 3000min-1； 振幅范围： 0-2.5mm 可调 时间设置： 1-99分钟 可设定； 筛网直径: 100mm、 150mm、
200mm 、203mm (8")； 筛分原理： 高效率三维抛掷运动； 安装方式： 快速舒适型筛网夹具； 筛子标准： 符合ISO 3310-1、DIN