第四煤粉制备-第四煤粉制备
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
工艺流程说明
工艺流程说明第二章生产工艺流程和控制参数第一节生产工艺流程一、煤粉制备及窑头、分解炉喂煤（一）煤粉制备原煤由汽车运入厂区联合储库，库规格为21×75mm，可储存原煤4500 吨，联合储库设有二台5吨吊车，原煤通过吊车仓、电磁振动喂料机、?皮带输送机送入原煤仓，然后经封吊式园盘喂料机将原煤喂入磨内，在磨内进行烘干与粉磨，粉麻磨后的煤粉随同气流一起被带到粗粉分离器，粗粉返回磨头重新粉磨，细粉随气流进入细粉分离器、袋收尘器，收集下来的即为成品，贮存在煤粉仓内供回转窑、分解炉燃烧之用。
排出大气的废气含尘浓度小于100毫克。
煤粉制备利用预热器排出的废气作为烘干热源，温度在300￣360℃左右。
?因预热器废气中含有窑灰，?故在热废气导入煤磨之前先通过一台∮ 1410旋风收尘器，将废气中的粉尘除掉。
（二）窑头、分解炉喂煤煤粉由于煤粉仓通过仓下可调速双管螺旋绞刀送入煤粉称重仓，称重仓内煤粉再通过该仓下的可调速双管螺旋绞刀送入溜槽式固定流量计，然后进入Ｆ－Ｋ螺旋泵的泵顶仓，由罗茨风机的风力将仓内煤粉送入窑头或分解炉。
因喷煤管路是在正压状态下工作的，与Ｆ－Ｋ螺旋泵连接的固体流量计以及与流量计连接的双管绞刀均要受到从Ｆ－Ｋ螺旋泵返回的正压风的干涉，从而影响喂煤量的精确性。
为消除正压风的干涉，在Ｆ－Ｋ螺旋泵的泵顶仓、溜槽式固体流量计、喂煤双管绞刀上均设置有放正压风的放风管道以消除干涉。
二、生料喂料生料从均化库库侧卸入斜槽送入提升机，由提升机将生料投入生料校正仓，校正仓卸料入斜槽将生料送入固体流量计，再通过斜槽送入气力提升泵，然后将生料喂入预热器并入窑。
三、生料预热器与分解来自连续均化库和喂料楼的生料，通过气力提升泵输送到预热器框架内的Ｃ4筒与Ｃ5筒的连接管道中，与从Ｃ4筒来的热废气进行热交换，?同时被带到Ｃ5筒中生料继续与热废气进行交换，同时相互分离，?分离后的生料进入Ｃ3筒与Ｃ4筒的连接管道中，在管道内再次进行热交换，同时被Ｃ3筒来的热废气带入Ｃ4筒，生料与热废气在Ｃ4筒内再次进行分离。
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。
煤粉制备基本知识
菲斯特秤工作原理
•称量轴A—A跨越物料出入点，气 力管道和转子的悬挂轴承.它可以 使压力波动造成的反应充分得到 补偿，并使物料的计量结果不受 影响。无论什么时候通过转子称 重区的物料都由称重装置F计量下 来。物料重量及其所在的位置都 储存在秤的控制系统内.在物料卸 出之前即已知道转子各部位的荷 重情况。为了跟踪给定值,物料在 卸料点处所要求的转子角速度也 已预先计算出来，但并不马上调 节,在这些物料到出料口前0.4秒 时才调到需求的速度.通过这种预 期控制原理，转子秤可对任何波 动给予校正,实现很高的精确度。
•
灰分
煤炭灰分过大，必然发热量降低，对水泥工业生产 带来一系列的问题。尤其是在新型干法水泥生产过 程中，煤炭灰分过高，热值过低，不仅会降低预分 解窑生产效率，同时容易造成燃料不完全燃烧，预 热分解系统“粘结堵塞”，降低熟料质量。
采用不同的粉磨烘干系统，对煤的灰分也会产生不 同的变化。主要影响来源于热风中的粉尘颗粒。
形成的可燃气体与空气混合的高温作用下吸收能量，在尘 粒周围形成气体外壳，即活化中心，当活化中心的能量达 到一定程度后，链反应过程开始，游离基迅速增加，发生 了尘粒的闪燃；
闪燃所形成的热量的传递给周围的尘粒，并使之参与链反 应，导致燃过程急剧地循环进生，当燃烧不断加剧使火焰 速度达到每秒数百米后，煤尘的燃烧便在一定临界条件下 跳跃式地转变为爆炸。
本系统所有工艺管道或收尘管道都有足够的倾斜度， 在避免出现水平管道布置的同时，采用了较高的管内 风速以防止粉尘沉积，在管道外壁设置了保温层，可 避免管道内气体的结露现象，防止管道内部煤粉附着 。
•
十、本煤磨系统的安全措施3
为防止袋式收尘器的结露，采取了必要的保温措 施，设计有足够的落料角度，易于煤粉排出，防 止积料。
煤粉制备系统选型
任务2：熟悉制粉设备—磨煤机
任务3：识读制粉系统型式、组成、工作流程 任务4：根据所给设计煤种进行制粉系统的选型， 并分析其经济性
学习目标： ①掌握衡量煤粉品质的三个指标、煤的可磨性系数的概念及 表示方法；②掌握低速、中速和高速磨煤机的结构及工作原 理，会识读与分析其对应的制粉系统；③会根据所给设计煤 种进行制粉系统的选型，分析各自的经济性
K km
Eb Es
K值越大，表明煤越易磨。 2、表示方法 (1)前苏联全苏热工研究所的ВТИ法： Kkm在0.8~2.0之间， 大于1.5，属易磨煤。 小于1.2，难磨煤，
（2）哈德格罗夫法 用哈氏可磨指数HGI表示 方法： 将经过空气干燥、粒度为0.63~1.25mm的煤样50g， 放入哈氏可磨性试验仪施加在钢球上的总作用力为284N，驱 动电动机进行研磨，旋转60转。将磨制好的煤粉用孔径为 0.71mm的筛子在震筛机上筛分，并称量筛上与筛下的煤粉量。
低负荷时由于一次风量减小相应地风速也减小带走的只能是更细的煤粉这有利于总之双进双出球磨机较之一般球磨机有许多无法比拟的特点在某些情况下比中高速磨煤机适应性更好因此它在大容量机组的煤粉制备系统中得到了越来越多的应性能特点
《电厂锅炉原理》
第三学习单元：煤粉制备系统选型
本单元主要学习任务
任务1：煤粉品质指标、煤的可磨性系数认知
（ 1 ）转速（ 2 ）通风量（ 3 ）风环气流速度
（4）碾磨压力（5）燃料性质
3、中速磨煤机的特点
优点：结构紧凑、占地面积小、重量轻、投资省、运行噪 声小、电耗及金属磨耗较低、磨制出的煤粉均匀性指数较 高、特别适宜变负荷运行等。 缺点：结构复杂，需严格地定期检修、维护。对煤种有要 求，要求水分、灰分不能太高，HGI>50，磨损指数 Ke<3.5，较适合磨制烟煤、贫煤。
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.
煤粉制备
5、钢球磨煤机缺点： 钢球磨煤机缺点：
设备庞大，投资高，占地大，电耗高，金属磨损 量大，噪音大。
16
二、双进双出钢球磨煤机（自学） 双进双出钢球磨煤机（自学）
17
三 、 钢球磨煤机的制 粉系统： 粉系统：
1 双 进 双出 钢 球磨 煤 机直吹式系统： 机直吹式系统：
18
双进双出钢球磨煤机半直吹式系统（ 2、 双进双出钢球磨煤机半直吹式系统（分级燃 烧或热风送粉） 烧或热风送粉）
n>0,R90一定时，n↑,则 R200↓，即大于200μｍ的颗粒少。 R200一定时，n↑,则R90↑，即小于90μｍ的颗粒少。 R90↑,则b↓，煤粉粗；R90↓,则b↑，煤粉细；
5
煤粉经济细度： 四、 煤粉经济细度：
概念： 1 、 概念 ： 使锅炉不完全燃烧损失、磨煤电耗及 金属磨损的总和最小的煤粉细度，称为经济细 经济细 度。 经济细度由锅炉燃烧试验 锅炉燃烧试验确定； 锅炉燃烧试验 影响煤粉经济细度的因素： 2、影响煤粉经济细度的因素： 挥发分高，煤粉可以粗些； 均匀性指数大，煤粉可以粗些； 炉膛燃烧强度大，煤粉可以粗些；
2
二、煤粉的细度： 煤粉的细度：
煤粉颗粒直径：指在一定的振动强度和筛分 时间下，煤粉能通过的最小筛孔的直径。 煤粉的细度Rx：在直径为x的筛子上的筛后 剩余量占筛后煤粉试样总量的百分数
100a Rx = % ( a + b)
a:筛后剩余量； a+b：样品总量； b:通过筛孔后的煤粉量；
电厂常用R90和R200表示煤粉细度和均匀度。
19
20
3、球磨机中储式制粉系统： 球磨机中储式制粉系统：
21
22
中储式制粉系统特点
优点： 优点 ： （1）输粉均匀，响应快；（2）存粉 量大，出力不受锅炉限制，经济运行；（3） 煤粉可调配，提高了可靠性。 缺点： 缺点：（1）系统复杂庞大，初投资大；（2） 易产生煤粉沉积，增加爆炸危险性；（3）漏 风大，输粉电耗大，锅炉效率式制粉系统存在的问题： 问题
煤粉制备操作规程
煤粉制备安全操作规程一、本岗位的危险源是：机械伤害、触电、爆炸、噪音、粉尘。
二、必须按规定进行劳动保护着装（安全帽、工作服、手套、防尘口罩）。
三、本岗位安全操作规程：1、当生产与安全发生矛盾时，生产必须服从安全。
2、上岗前必须按规定穿戴好劳保用品，必须进行安全思考30秒。
3、检查设备时，不得跨越或从下方穿越皮带机等输送设备、不得从磨下方穿越。
打扫卫生时，禁止用水直接冲洗设备，禁止在旋转的设备上清扫卫生。
为防止煤粉积灰自燃必须对各部位煤粉及时清扫。
4、必须保持各监测仪表的准确和完好，严格控制磨机出口温度不超过75℃，各种防爆装置必须齐全有效，消防器材完备。
5、开关磨门时，要仔细检查磨内是否有人，经确认后方可关闭磨门。
6、当进磨内工作时必须通知电气工段断电，以防有人误开机，并在总闸处挂上“磨内有人工作”标牌，同时保持磨内通风，并且有人在磨外监护，临时灯用36伏以下的安全电压。
停、开磨必须履行停、送电操作票制度。
7、磨内检修必须切断高压系统、在操作手柄上悬挂警示标志，必须使用安全电压照明灯具。
8、磨内检修不允许一个人进入，必须保持磨内通风和照明，防止缺氧、高温导致的窒息、中暑等情况。
9、在磨内检修搬运重物时注意脚下站稳；重物就位时应注意避免手脚及身体其他部位被重物挤、压、砸伤。
10、检修时如需使用电焊、气割作业，必须将设备内的煤粉等清理干净，并注意通风，防止煤粉起火燃烧。
11、检修需要转动磨机时，必须将磨内人员全部撤出，清理妨碍设备运转的物体，必须有专人负责联络和指挥。
磨机转动时，不得在磨机上停留。
13、煤磨操作工要经常进行查漏、补漏、保温工作，防止煤粉堆积浓度过高，造成自然。
14、操作热风炉时一定要穿戴好防汤服、防烫头盔、防烫鞋、防烫手套，侧身工作防止正压喷火伤人，注意安全。
15、煤磨系统严禁吸烟。
动火、用火必须办理一级动火证，设专人监护，否则不准动、用火。
16、本岗位员工应该熟练掌握CO2灭火系统操作方法。
第四煤粉制备-第四煤粉制备
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。
➢ 煤粉水分与磨煤设备的终端温度及原煤水分有关。 ➢ 一般要求烟煤磨制后的煤粉最终水分范围为： ➢ Mmf=（0.5~1.0）Mad
第二节 磨煤机设备
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
煤粉的一般特性
1.尺寸小：1μm~300μm，20μm~60μm最多， 表面积大：300~1600m2/kg
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 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。 3.堆积特性
根据临界状态下钢球所受离心力和重力相同可得到临界转速公式：
30 42.3
nlj
R
D
R 筒体内半径， D 筒体内径
工作转速：工作转速应该小于临界转速。 最佳转速：能把钢球带到适当高度落下，使磨煤效果最好的转速。
32 nzj D
国产球磨机工作转速接近最佳转速，与临界转速关系见4-17。
钢球充满系数
筒内载煤量
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
煤粉制备系统
中速磨直吹式制粉系统也存在若干问题：
（1）因为直吹式制粉系统直接影响锅炉运行。 （2）中速磨煤机一次风管的煤粉流量均匀性较
差，而且在运行中没有调节煤粉流量的手段。 （3）通过调节给煤机的给煤量来适应锅炉负荷
的变化 （4）中速磨煤机对煤种的适应性较差。 （5）低负荷运行时风煤比增加，影响煤粉的着
火燃烧。
采用热风、高温炉烟和低温炉 烟混合物作干燥剂的三介质干燥直 吹式制粉系统如图4-18所示。
当燃用烟煤和水分不高的褐煤 时采用热风作为干燥剂的单介质干 燥直吹式系统。二介质干燥直吹式 系统和三介质干燥直吹式系统适宜 磨制高水分褐煤。
图4-18 风扇磨三介质干燥直吹式制粉系统
1－给煤机； 2－下降干燥管； 3－风扇磨煤机； 4－粗粉分离器； 5－煤粉分配器；6－燃烧器； 7－高温炉烟抽烟口； 8－混合室； 9－空气预热器； 10－送风机；11－除尘器； 12－引风机；
2．高速磨直吹式制粉系统 风扇磨煤机制粉系统分别采用单介质 干燥直吹式制粉系统、二介质干燥直 吹式制粉系统和三介质干燥直吹式制 粉系统。
图4-17 风扇磨煤机直吹式制粉系统 （a） 单介质干燥； （b）二介质干燥 1－原煤仓； 2－自动磅秤； 3－给煤机； 4－下行干燥管； 5－磨煤机； 6－煤粉分离器；7－燃烧器； 8－二次风箱； 9－空气预热器； 10－送风机； 11－锅炉； 12－抽烟口
图4-15 中速磨煤机的直吹式制粉系统
（a） 负压系统； （b）正压系统（带热一次风机）
1－原煤仓； 2－自动磅秤； 3－给煤机； 4－磨煤机； 5－煤粉分离器； 6－ 一次风风箱；7－煤粉管道； 8－燃烧器； 9－锅炉； 10－送风机； 11－ 热一次风机； 12－空气预热器； 13－热风管道； 14－冷风管道；15－排 粉风机； 16－二次风风箱； 17－冷风门； 18－密封风门； 19－密封风机
煤粉制备及系统
煤粉制备系统及设备1 煤粉的一般特性煤粉的流动性刚磨制好的煤粉枯燥而疏松，其堆积密度为0.4～0.5t/m3，当吸附大量空气后煤粉颗粒被空气隔开，形成煤粉和空气的混合物，并具有良好的流动性，便于管道运输，如果制粉系统的设备不严密，煤粉从不严密处泄露，会造成环境的污染或引起自燃。
自燃性与爆炸性在管道中输送的煤粉假设发生离析而沉积在制粉管道中，由于沉积的煤粉与空气发生缓慢氧化产生的热量的积蓄，时间较长会使积粉层温度升高，到达着火温度后发生自燃。
气粉混合物在一定的浓度和温度下还可能发生爆炸。
当挥发分较高的煤粉浓度到达0.25～3kg/kg空气，温度到达70～130℃时，遇到火源或发生自燃情况时，那么可能发生爆炸。
堆积特性在煤粉仓中自然压紧的煤粉的堆积密度为0.7t/m3，煤粉吸附空气中的水分后容易结块，造成供粉的中断而影响燃烧的稳定性。
因此，中间储仓式制粉系统应设计相应的吸潮装置。
2 煤粉细度和煤粉均匀性指数煤粉细度煤粉最主要的性质之一是煤粉细度，即煤粉颗粒的大小。
煤粉细度是用筛分分析方法确定的，使煤粉通过一组一定孔径的标准筛，存留在某筛子上面的煤粉重量占全部煤粉样重量的百分数来表示煤粉细度，符号为R x 。
符号下标x 代表煤粉粒径或筛网孔径〔微米〕。
R x 又称为某筛的筛余份额，R x 越大，那么煤粉越粗。
式中—筛子上面剩余的煤粉重量 g ；b —通过筛子的煤粉重量 g 。
我国常用：R 90、R 200一般要求：贫煤R 90≤15％，烟煤R 90≤25％，褐煤R 90≤40％运行实践说明，煤粉越细，越容易着火和完全燃烧，排烟损失q 2和机械不完全燃烧损失q 4越小，但是，煤粉越细制粉系统消耗的电能q N 以及金属的磨损量q M 也就越大，制粉系统的经济性降低。
因此，在实际运行中应选择使制粉和燃烧总的损耗最小时的煤粉细度，即最正确煤粉细度或经济煤粉细度。
它与很多因素有关：第一，与煤种有关，其中以燃煤挥发分的影响最大。
煤粉制备_精品文档
缺点：（1）系统复杂庞大，初投资大；（2） 易产生煤粉沉积，增加爆炸危险性；（3）漏 风大，输粉电耗大，锅炉效率降低。
23
低、钢材消耗省、占有空间小、投资少、 爆炸危险性小。 【A】中速磨负压系统： 【B】中速磨正压热一次风机系统： 【C】中速磨正压冷一次风机系统：
11
【A】中速磨负压系统： 特点
【B】中速磨正压热一次风机系统： 特点
【C】中速磨正压冷一次风机系统： 特点
12
中速磨煤机直吹式制粉系统存在的问题：
直吹式－>备用容量大 中速磨煤机结构－>落煤管调负荷，滞后
干燥器，分配不均 磨损，煤种适应性 风环，风煤比
13
第四节 钢球磨煤机及制粉系统
一、单进单出钢球磨煤机：
1、结构(自学后讲解) 2、工作原理(自学讲解) 3、影响球磨机工作的主要因素：
（1）筒体的转速n: 临界转速：
42.3 nlj D
最佳转速
nzj
32 D
14
（2）钢球充满系数ψ： （3）最佳充满系数：
旋转磨损试验仪； 冲刷式磨损试验仪：
E
Ke A
A:标准煤在单位时间内对纯铁试片的磨损量。10mg/min τ ：煤粒从初始状态被研磨至R90=25%时间， min E： τ时间内试片的磨损量，mg Ke<1, Ke=1～1.9, Ke=2～3.5, Ke=3.5～5, Ke=3.5～5
8
第三节 中速磨煤机及制粉系统
RP型磨适用Ke < 1.0
9
中速磨存在问题：
（1）对杂质敏感； （2）结构复杂； （3）不能磨制磨 损指数高的煤种；（4）要求水分低(外在水分≤15%)。
电厂煤粉粒度
三、煤粉水分
煤粉水分
煤粉的流动性 煤粉爆炸性 燃烧的经济性 磨煤机出力
为了使煤粉水分满足上述多方面的要求， 推荐的煤粉水分为：对于无烟煤和贫煤， Mmf0.5Mad；烟煤 Mmf=Mad ；褐煤Mmf=Mad+8。
四、煤粉细度
1.煤粉细度 煤粉细度的定义 煤粉细度的表示：
式中
Rx
a 100% ab
1
K km
ln ln
100 R9s0 100 R9b0
P
(2)哈 得 罗 夫 法
试 验 是 将 规 定 粒 度 的50克 煤 样 放 在 一 个 中 速 磨煤 机 内 ，
主
轴
运
转60r后
进
行
筛
分
，
测
得
其
透过
量d
后
74，Βιβλιοθήκη 用下式计
算
K
Ha km
13 6.093d74
(4 - 8)
K
第四章 煤粉制备
本章重点
煤粉的特性
煤粉的自燃性、爆炸性 煤粉的细度和均匀度
煤的可磨性和磨损性
磨煤机
磨煤机的工作原理 磨煤机的运行特点
制粉系统
制粉系统的组成 制粉系统的运行特点
第一节 煤粉的特性
一、煤粉的一般特性 煤粉颗粒大小：0~1000m，大多数为20 ~40 m。 煤粉的流动性 的由来 煤粉的流动性 对制粉系统和锅炉运行的影响：
影响煤粉细度的因素及确定方法
主要影响因素是煤的挥发分和煤粉 颗粒分布的均匀性（简称煤粉均匀性）。
一般，高挥发分煤和煤粉均匀性较 好时，煤粉可以磨得粗些。
此外，燃烧设备的型式和运行工况也 有影响。
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
煤粉仓
排粉风机
特点： 系统复杂，结构庞大，占地面积大 设有煤粉仓，磨煤机故障仍可供应煤粉，作为制粉 系统与锅炉之间的缓冲环节 低速磨煤机对煤种的适应性强
直吹式制粉系统
根据排粉风机的位置不同分为 1．负压系统制粉系统 排粉机在磨煤机的后面，磨煤机负压运行，全部煤 粉通过排粉机磨损严重，但不易煤粉泄露； 2．正压系统制粉系统 排粉机在磨煤机的前面，磨煤机正压运行。需要用 高压风机，可靠性下降，密封要求高。 根据一次风机的位置不同分为： 热一次风机，冷一次风机； 干燥剂：热风，烟气
42
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
43
44
45
46
1、双进双出球磨机的特点
双进双出球磨机除具有球磨机适应煤种广、运 行安全可靠的优点外，还具有单机容量大、运行调 节灵活。出力和煤粉细度稳定、节省备用磨、煤粉 的均匀性好、制粉效率高等优点。与单进单出球磨 机相比，它大大缩小了体积、减小了占地面积；系 统布置灵活，既可配直吹式，又可配中间储仓式， 还可以配半直吹半储仓式系统；缺点是初投资大， 系统、结构复杂，自动化水平要求高等。
37
2、影响球磨机工作的主要因素
（1）临界转速nlj与工作转速n
38
2、影响球磨机工作的主要因素
（2）钢球充满系数ψ 与钢球直径D
钢球充满系数是指钢球容积占筒体容积的份额。 一般为筒体容积的1/3。 钢球直径应根据磨煤电耗和金属损耗的总费用为 最小的原则来选择。一般采用直径为30～60mm的不同 钢球。 球磨机运行中，由于磨损，钢球直径变小，为维持 一定载球量和磨煤出力，应定期补加钢球，球径磨损到 25mm以下，应过筛更换。
电厂煤粉粒度
煤粉的密度： 新鲜煤粉的堆积密度为0.45 ~ 0.5 吨/ 立方米；存放较久煤粉的堆积密度为0.8 ~0.9吨/立方米。
人在煤粉中能够游泳吗？
二、煤粉的自燃性和爆炸性
自燃性的定义 爆炸性的定义
影响煤粉爆炸的因素：
（1）煤的挥发分 一般Vdaf<10%时，没有爆炸的危险； 但当 Vdaf>20%时，爆炸的可能性就很大。
(4 - 2)
b和n —由 燃 料 种 类 和 制 粉 设 备确 定 的 系 数 。
2.系 数n、b的 确 定 及 其 意 义
（1） 系 数n、b的 确 定
根 据R90和R200可 确 定 系 数n和b， 即
b 1 • ln 100
90n
R90
n 2.8841lg 2 lg R200 2 lg R90
发电厂常用筛孔宽度x为90m和 200m的两种筛子，即用R90和R200来 表示煤粉细度。如果只用一个数值
来表示煤粉细度，则常用R90 。
2.煤粉的经济细度 煤粉细度和热损失q4、q2的关系； 煤粉细度和制粉电耗qn、金属磨耗qm 的关系。
因此，定义“煤粉经济细度” ，其数
值可用图4-1的方法确定。
•
三、煤粉水分
煤粉水分
煤粉的流动性 煤粉爆炸性 燃烧的经济性 磨煤机出力
为了使煤粉水分满足上述多方面的要求， 推荐的煤粉水分为：对于无烟煤和贫煤， Mmf0.5Mad；烟煤 Mmf=Mad ；褐煤Mmf=Mad+8。
四、煤粉细度
1.煤粉细度 煤粉细度的定义 煤粉细度的表示：
式中
Rx
a 100% ab
（2）煤粉颗粒的大小 当烟煤煤粉的颗粒直径大于0.1mm时， 几乎不会爆炸。所以，挥发分高的煤 不应磨得太细。
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
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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
2
60~80
中等难磨
3
>80
易磨
可磨性指数二者换算
Kkm=0.0034HGI1.25+0.61
磨损性 轻微 煤粉的水分
➢ 煤粉水分对煤粉流动性与爆炸性有较大的影响1）水分 太高，流动性差，输送困难，且易引起粉仓搭桥，同 时也影响着火和燃烧。2）水分太低，易引起自燃或爆 炸，同时，干燥耗能增加。因此，煤粉水分与磨煤机 出口煤粉细度和煤粉温度有关。
lg ln 100 lg ln 100
n
R200
R90
lg 200
90
b
1 90n
ln 100 R90
煤粉的经济细度
煤粉越细，着火燃烧越迅速，机械部完全燃烧引起的 热损失越少，相应排烟热损失也少；但对于磨煤设备 来说，将使得磨煤运行费用（金属磨耗qm）和制粉电 耗qn）增加。
经济细度：磨制煤粉的电耗和不完全燃烧热损失(q2和 q4)之和最小时的煤粉细度。
煤粉的一般特性
1.尺寸小：1μm~300μm，20μm~60μm最多， 表面积大：300~1600m2/kg
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 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。 3.堆积特性
第四章 煤粉制备
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，FIGURES
现代中型和大型锅炉一般均采用煤粉燃烧。原煤先
经碎煤机打碎，然后在磨煤机中磨制成煤粉以后，它 的性质在很多方面都不同于原煤。譬如，干煤粉能吸 附大量空气，煤粉粒子彼此间被空气隔开，因此煤粉 与空气的混合物具有很好的流动性，象液体一样易于 运输。又如，从携带气流中分离出来而沉积在制粉管 路里的煤粉，由于缓慢氧化所生热量的积蓄，随着时 间的增长，温度逐渐升高，最后会引起自然，在一定 条件下甚至会产生爆炸。
制粉系统设计所要求的煤粉特性
2．煤的磨损指数——该煤种对磨煤机的研磨部件磨损轻重的程度。
煤在破碎时对金属的磨损是由煤中所含硬质颗粒对金属表面形成显微切 削造成的。
磨损指数的大小与硬质颗粒含量有关，还与硬质颗粒种类有关。
电力行业标准DL465-1992规定，采用冲刷式磨损试验仪测试煤对金
属磨件的磨损性能。试验时将纯铁试片放在高速喷射的煤粒流中接受冲
影响因素： A）煤种 B）磨煤机和分离器的形式 C）燃烧方式等
二、煤的可磨性指数 HGI
可磨性系数表示煤被磨成一定细度的煤粉的难易程度。 国家标准规定：煤的可磨性试验采用Hardgrove法测定 哈氏可磨性指数HGI。其方法为：将经过空气干燥、 粒度为0.63－1.25mm的煤样50g放入哈氏可磨性试验 仪。施加在钢球上的总作用力为284N，驱动电动机进 行研磨，旋转60转。将磨得得煤粉用孔径为0.71mm的 筛子在震筛机上筛分，并称量筛上与筛下煤粉的质量。 用下式计算哈氏可磨性系数：
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。
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。用一组
由细金属丝编织、带正方形小孔的筛子进行筛分来测定 的。 Rx为在孔径为x的筛子上的筛后的剩余量占筛分煤 粉试样总量的百分数。
Rx=100a/(a+b),% a—留在筛上的煤粉质量 b－通过筛孔的煤粉质量
筛余量a越大，Rx越大，则煤粉越粗。 电厂中对于烟煤和无烟煤常用R200和R90来表示煤 粉细度；对于褐煤常用R200和R500来表示煤粉细度。 煤粉愈细，在炉内燃烧时q4愈小，但却要消耗更多的电 能，而且金属的磨损量也要增大，因此要选用最佳细度。
击磨损，测定煤粒从初始状态被研磨至R90=25%时的时间 及试片的磨 损量E，计算煤的冲刷磨损指数Ke:
Ke
E
A
,
A 标准煤在单位时间内对纯铁试片的磨损量，一般规定A 10mg / min
煤的磨损性能是磨煤机选型的依据之一。
磨损性能与冲刷指数表：
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