第四章煤粉制备系统
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磨煤机装球量最少，磨煤机电耗最低的钢球充 满系数。
动力工程系
华北电力大学
NCEPU
❖ 通风量
▪ 通风量过大时
• 燃料分布均匀，磨煤出力增加 • 磨煤机出口粗分量增加，分离器回粉增多，磨煤机电耗和通风
电耗增加，经济性较差。
▪ 通风量过小时
• 原煤大多集中于筒体进口处，磨煤机出力下降，多为细粉 • 通风电耗小
NCEPU
❖ 护甲
❖ 钢球充满度
▪ 球磨机内所装载的钢球量通常用钢球容积占筒体 容积的百分比来表示，叫做钢球充满系数
G gqV
▪ 筒体通风量和煤粉细度不变时，ψ=0.1-0.35
Bm c1 0.6 Pm c2 0.9
动力工程系
华北电力大学
NCEPU
▪ 最佳装球系数 ▪ 磨煤wk.baidu.com出力不变、护甲形状和钢球尺寸不变时，
19－一次风机；20－乏气风箱；21－排粉机；22－二次风箱；23－燃烧器；24－乏气喷嘴
动力工程系
华北电力大学
NCEPU
三、制粉系统比较 ❖直吹式：
▪ 简单，投资低，金属消耗量少，电耗小； ▪ 只能利用给煤机调节锅炉负荷，延迟大，负荷
调节不方便。
❖中间储仓式
▪ 系统复杂、投资高，爆炸的危险性较直吹式大 ▪ 出力不受锅炉负荷影响，可以一直以经济工况
华北电力大学
给煤机示例
刮板式给煤机
动力工程系
NCEPU
华北电力大学
NCEPU
直吹式制粉系统
中速磨负压直吹制粉系统
9
1
10
2 15 6 7
8
动力工程系
16 5
3
12 13 14
4 17
18
中速磨煤机直吹式制粉系统（负压系统）图
1－原煤仓；2－自动磅称；3－给煤机；4－磨煤机；5－煤粉分离器； 6－一次风箱；7－到燃烧器去的煤粉管道；8－燃烧器；9－锅炉；
动力工程系
华北电力大学
动力工程系
NCEPU
华北电力大学
动力工程系
NCEPU
华北电力大学
NCEPU
单进单出钢球磨热风送粉
11 4
5 6
10 9
8
14 11 12
13
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17
18 20 21
1 24 23
22
3
2
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钢球磨煤机储仓式热风送粉系统
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；
▪ 最佳通风量
• 保证磨煤机出力和煤粉细度的前提下，磨煤电耗和通风电耗最 小的通风量。
动力工程系
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4. 钢球筒式磨煤机的优缺点
NCEPU
• 煤种适应性好 • 对煤中“三块”铁块、木块、石块 不敏感 • 对煤的干燥能力强，与中速磨相比，可磨高水分煤 • 结构简单，可靠性高，易维修
• 设备庞大、投资高、占地大、运行电耗高、金属磨损 大、噪音大
NCEPU
第四章 煤粉制备系统
NCEPU
第一节 煤粉的一般特性 ❖具有较好的流动性; ❖自燃与爆炸性
▪ 自燃：沉积的煤粉和空气发生缓慢氧化产生 热量积蓄，使煤粉温度升高，达到一定温度 后自燃；
▪ 挥发份较高的煤粉浓度达到0.25-3kg/kg空 气，温度达到70-130℃，遇到火源或自燃时， 可能发生爆炸。
动力工程系
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三、高速磨煤机
1)结构简单，尺寸小 2)原理：撞击、磨擦 高 水分褐煤(软)干燥作 用强
3)本身为排粉机直吹 式
4)用热风或高温烟气来 干燥
5)易磨损，适用于水分 较大的褐煤
动力工程系
NCEPU
华北电力大学
NCEPU
第五节 制粉系统 定义：火电厂中，将以磨煤机为核心的把原
煤制成合格煤粉的系统称为制粉系统。
动力工程系
华北电力大学
二、中速磨煤机
辊-盘式(平盘磨) 辊-碗式(碗式磨RP型 、改进HP型 ) 辊-环式(MPS磨) 球-环式(E型磨、中速球磨)
NCEPU
动力工程系
华北电力大学
二、磨煤机械
❖ 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 ▪ 上部的煤粉分离器； ▪ 干燥：磨盘上方空间
❖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
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NCEPU
▪ 最佳转速：筒体内钢球有最大提升高度的转速 nzj 0.74 0.8 nlj
动力工程系
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煤粉的粗细程度用煤粉细度 Rx 表示。
煤粉细度是通过筛分，用残留在筛子上煤粉质量占
筛分前煤粉总质量的百分数表示，若筛孔边长为
xμm．则煤粉细度写为
a
Rx
100 ab
%
Rx值越大，煤粉越粗
动力工程系
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煤粉经济细度
❖ 煤粉愈细，着火燃烧愈迅速， 锅炉不完全燃烧损失愈小，锅 炉效率提高，但对于制粉设备， 但磨煤电耗及磨煤设备的磨损 和折旧费也提高。
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
❖ 反之，煤粉较粗，磨煤电耗及 金属磨损减少，但锅炉不完全 燃烧损失增加。
❖ 如选择合理的煤粉细度，可使 得锅炉不完全燃烧损失、磨煤 电耗及金属磨损的总和最小， 该细度即称煤粉经济细度。
动力工程系
NCEPU
华北电力大学
NCEPU
第三节 煤的可磨系数和磨损指数
一、可磨系数：
▪ 煤被磨成一定细度的煤粉的难易程度
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－粗粉分离器；８－二次风箱；９－燃烧器；10－煤粉分配器；11－冷烟
风机；12－除尘器；13－吸风机
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二、中间储仓式制粉系统
单进单出钢球磨乏气送粉
NCEPU
9 8
11 4
7 5
6
10
14 11 12
1
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动力工程系
1
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10 11
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6
8
13
5
12
2
7
3
中速磨煤机正压直吹式系统图
注：图中送风机和一次风机为并联，也有采用串联布置方式，图中未画。
1－锅炉；2－空气预热器；3－送风机；4－给煤机；5－磨煤机；6－粗粉分离 器；7－一次风机；8－二次风箱；9－燃烧器；10－煤粉分配器；11－隔绝门；
12－风量测量装置；13－密封风机
双进双出钢球磨煤机正压直吹式制粉系统
1-给煤机；2-混料箱；3-双进双出钢球磨煤机；4-粗粉分离器； 5-风量测量装置；6-一次风机；7-二次风机；8-空气预热器；9-密封风机
华北电力大学
风扇磨煤机二介质干燥直吹式
NCEPU
采用热 风、高 温炉烟 做干燥 剂
动力工程系
1
4
9
10
5
7
8 6
3 2
风扇磨煤机直吹式二介质干燥系统
二、磨损指数：
▪ 煤在研磨过程中对研磨设备的研磨部件磨损的 强烈程度
动力工程系
华北电力大学
NCEPU
第四节 磨煤机
磨煤机分类（转速）
低速：15 ~ 25 r/min 筒式钢球磨 中速：50 ~ 300 r/min 碗式、E型磨、MPS磨 高速： 750 ~ 1500/min 风扇磨
动力工程系
华北电力大学
中间储仓式 磨成的煤粉先储存在煤粉仓内，根 (筒式球磨机) 据负荷要求再由煤粉仓送入炉膛。
直吹式
（中速磨或 风扇磨）
磨成的煤粉从磨煤机直接吹入炉膛。
动力工程系
华北电力大学
NCEPU
一、直吹式制粉系统
中速磨正压直吹制粉系统
主要设备 •磨煤机 •给煤机 •密封风机 •一次风机 •分离器 •挡板 •管道
▪ 负压
• 排粉风机叶片容易磨损，影响了排粉风机的效率和 出力，也使系统可靠性降低，维修工作量加大。
• 主要优点是磨煤机处于负压状态，不会向外漏粉。
动力工程系
华北电力大学
直吹式制粉系统
双进双出磨煤机 直吹制粉系统
动力工程系
NCEPU
4 1 2
清洗风 3
煤粉送往燃烧器 旁路风 5
8 9
烟气
7
6 送往其他磨煤机
10－送风机；12－空气预热器；13－热风管道；14－冷风管道；15－排粉机； 16－二次风箱；17－冷风门；18－磨煤机密封冷风门
华北电力大学
NCEPU
❖两种中速磨直吹式制粉系统的比较
▪ 正压
• 磨煤机处于正压状态，易向外漏粉，需设置专门的 密封系统。
• 一次风机中介质为冷空气，系统可靠性较高。
动力工程系
NCEPU
华北电力大学
动力工程系
NCEPU
华北电力大学
动力工程系
NCEPU
华北电力大学
NCEPU
中速磨的优缺点
❖结构紧凑 占地小 投资少 耗电少 金属 消耗小 噪音小
❖煤种适应性 没有钢球磨好 ❖干燥作用小，受水分影响较大 ❖对“三块”的敏感性大 ❖不能磨磨损指数高的煤种 ❖结构复杂，运行和检修的技术要求高
❖堆积特性
动力工程系
华北电力大学
NCEPU
❖水分对煤粉特性的影响
▪ 过高：影响着火和燃烧；煤粉仓易结块；管路 堵塞，引起断煤。
▪ 过低：易引起自燃和爆炸，增加干燥能耗 ▪ 运行时应严格控制磨煤机出口温度、出口煤粉
细度、出口煤粉水分。
动力工程系
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第二节 煤粉细度
NCEPU
煤粉颗粒形状很不规则; 粒径为1-300μm，大部分为20-60 μm ;
一、低速磨煤机
1、钢球筒式磨煤机
NCEPU
动力工程系
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动力工程系
NCEPU
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动力工程系
NCEPU
华北电力大学
动力工程系
NCEPU
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2. 双进双出磨煤机
NCEPU
动力工程系
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动力工程系
NCEPU
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NCEPU 3. 影响筒式钢球磨煤机工作的主要因素
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－粗粉分离器；８－二次风箱；
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
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11
3
13
2
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风扇磨煤机直吹式三介质干燥系统
动力工程系
华北电力大学
NCEPU
❖ 通风量
▪ 通风量过大时
• 燃料分布均匀，磨煤出力增加 • 磨煤机出口粗分量增加，分离器回粉增多，磨煤机电耗和通风
电耗增加，经济性较差。
▪ 通风量过小时
• 原煤大多集中于筒体进口处，磨煤机出力下降，多为细粉 • 通风电耗小
NCEPU
❖ 护甲
❖ 钢球充满度
▪ 球磨机内所装载的钢球量通常用钢球容积占筒体 容积的百分比来表示，叫做钢球充满系数
G gqV
▪ 筒体通风量和煤粉细度不变时，ψ=0.1-0.35
Bm c1 0.6 Pm c2 0.9
动力工程系
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NCEPU
▪ 最佳装球系数 ▪ 磨煤wk.baidu.com出力不变、护甲形状和钢球尺寸不变时，
19－一次风机；20－乏气风箱；21－排粉机；22－二次风箱；23－燃烧器；24－乏气喷嘴
动力工程系
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NCEPU
三、制粉系统比较 ❖直吹式：
▪ 简单，投资低，金属消耗量少，电耗小； ▪ 只能利用给煤机调节锅炉负荷，延迟大，负荷
调节不方便。
❖中间储仓式
▪ 系统复杂、投资高，爆炸的危险性较直吹式大 ▪ 出力不受锅炉负荷影响，可以一直以经济工况
华北电力大学
给煤机示例
刮板式给煤机
动力工程系
NCEPU
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NCEPU
直吹式制粉系统
中速磨负压直吹制粉系统
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动力工程系
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中速磨煤机直吹式制粉系统（负压系统）图
1－原煤仓；2－自动磅称；3－给煤机；4－磨煤机；5－煤粉分离器； 6－一次风箱；7－到燃烧器去的煤粉管道；8－燃烧器；9－锅炉；
动力工程系
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动力工程系
NCEPU
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动力工程系
NCEPU
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NCEPU
单进单出钢球磨热风送粉
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14 11 12
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钢球磨煤机储仓式热风送粉系统
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；
▪ 最佳通风量
• 保证磨煤机出力和煤粉细度的前提下，磨煤电耗和通风电耗最 小的通风量。
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4. 钢球筒式磨煤机的优缺点
NCEPU
• 煤种适应性好 • 对煤中“三块”铁块、木块、石块 不敏感 • 对煤的干燥能力强，与中速磨相比，可磨高水分煤 • 结构简单，可靠性高，易维修
• 设备庞大、投资高、占地大、运行电耗高、金属磨损 大、噪音大
NCEPU
第四章 煤粉制备系统
NCEPU
第一节 煤粉的一般特性 ❖具有较好的流动性; ❖自燃与爆炸性
▪ 自燃：沉积的煤粉和空气发生缓慢氧化产生 热量积蓄，使煤粉温度升高，达到一定温度 后自燃；
▪ 挥发份较高的煤粉浓度达到0.25-3kg/kg空 气，温度达到70-130℃，遇到火源或自燃时， 可能发生爆炸。
动力工程系
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三、高速磨煤机
1)结构简单，尺寸小 2)原理：撞击、磨擦 高 水分褐煤(软)干燥作 用强
3)本身为排粉机直吹 式
4)用热风或高温烟气来 干燥
5)易磨损，适用于水分 较大的褐煤
动力工程系
NCEPU
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NCEPU
第五节 制粉系统 定义：火电厂中，将以磨煤机为核心的把原
煤制成合格煤粉的系统称为制粉系统。
动力工程系
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二、中速磨煤机
辊-盘式(平盘磨) 辊-碗式(碗式磨RP型 、改进HP型 ) 辊-环式(MPS磨) 球-环式(E型磨、中速球磨)
NCEPU
动力工程系
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二、磨煤机械
❖ 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 ▪ 上部的煤粉分离器； ▪ 干燥：磨盘上方空间
❖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
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NCEPU
▪ 最佳转速：筒体内钢球有最大提升高度的转速 nzj 0.74 0.8 nlj
动力工程系
华北电力大学
煤粉的粗细程度用煤粉细度 Rx 表示。
煤粉细度是通过筛分，用残留在筛子上煤粉质量占
筛分前煤粉总质量的百分数表示，若筛孔边长为
xμm．则煤粉细度写为
a
Rx
100 ab
%
Rx值越大，煤粉越粗
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煤粉经济细度
❖ 煤粉愈细，着火燃烧愈迅速， 锅炉不完全燃烧损失愈小，锅 炉效率提高，但对于制粉设备， 但磨煤电耗及磨煤设备的磨损 和折旧费也提高。
16
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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
❖ 反之，煤粉较粗，磨煤电耗及 金属磨损减少，但锅炉不完全 燃烧损失增加。
❖ 如选择合理的煤粉细度，可使 得锅炉不完全燃烧损失、磨煤 电耗及金属磨损的总和最小， 该细度即称煤粉经济细度。
动力工程系
NCEPU
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NCEPU
第三节 煤的可磨系数和磨损指数
一、可磨系数：
▪ 煤被磨成一定细度的煤粉的难易程度
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－粗粉分离器；８－二次风箱；９－燃烧器；10－煤粉分配器；11－冷烟
风机；12－除尘器；13－吸风机
华北电力大学
二、中间储仓式制粉系统
单进单出钢球磨乏气送粉
NCEPU
9 8
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7 5
6
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动力工程系
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中速磨煤机正压直吹式系统图
注：图中送风机和一次风机为并联，也有采用串联布置方式，图中未画。
1－锅炉；2－空气预热器；3－送风机；4－给煤机；5－磨煤机；6－粗粉分离 器；7－一次风机；8－二次风箱；9－燃烧器；10－煤粉分配器；11－隔绝门；
12－风量测量装置；13－密封风机
双进双出钢球磨煤机正压直吹式制粉系统
1-给煤机；2-混料箱；3-双进双出钢球磨煤机；4-粗粉分离器； 5-风量测量装置；6-一次风机；7-二次风机；8-空气预热器；9-密封风机
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风扇磨煤机二介质干燥直吹式
NCEPU
采用热 风、高 温炉烟 做干燥 剂
动力工程系
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风扇磨煤机直吹式二介质干燥系统
二、磨损指数：
▪ 煤在研磨过程中对研磨设备的研磨部件磨损的 强烈程度
动力工程系
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NCEPU
第四节 磨煤机
磨煤机分类（转速）
低速：15 ~ 25 r/min 筒式钢球磨 中速：50 ~ 300 r/min 碗式、E型磨、MPS磨 高速： 750 ~ 1500/min 风扇磨
动力工程系
华北电力大学
中间储仓式 磨成的煤粉先储存在煤粉仓内，根 (筒式球磨机) 据负荷要求再由煤粉仓送入炉膛。
直吹式
（中速磨或 风扇磨）
磨成的煤粉从磨煤机直接吹入炉膛。
动力工程系
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NCEPU
一、直吹式制粉系统
中速磨正压直吹制粉系统
主要设备 •磨煤机 •给煤机 •密封风机 •一次风机 •分离器 •挡板 •管道
▪ 负压
• 排粉风机叶片容易磨损，影响了排粉风机的效率和 出力，也使系统可靠性降低，维修工作量加大。
• 主要优点是磨煤机处于负压状态，不会向外漏粉。
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直吹式制粉系统
双进双出磨煤机 直吹制粉系统
动力工程系
NCEPU
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清洗风 3
煤粉送往燃烧器 旁路风 5
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烟气
7
6 送往其他磨煤机
10－送风机；12－空气预热器；13－热风管道；14－冷风管道；15－排粉机； 16－二次风箱；17－冷风门；18－磨煤机密封冷风门
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NCEPU
❖两种中速磨直吹式制粉系统的比较
▪ 正压
• 磨煤机处于正压状态，易向外漏粉，需设置专门的 密封系统。
• 一次风机中介质为冷空气，系统可靠性较高。
动力工程系
NCEPU
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动力工程系
NCEPU
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动力工程系
NCEPU
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中速磨的优缺点
❖结构紧凑 占地小 投资少 耗电少 金属 消耗小 噪音小
❖煤种适应性 没有钢球磨好 ❖干燥作用小，受水分影响较大 ❖对“三块”的敏感性大 ❖不能磨磨损指数高的煤种 ❖结构复杂，运行和检修的技术要求高
❖堆积特性
动力工程系
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NCEPU
❖水分对煤粉特性的影响
▪ 过高：影响着火和燃烧；煤粉仓易结块；管路 堵塞，引起断煤。
▪ 过低：易引起自燃和爆炸，增加干燥能耗 ▪ 运行时应严格控制磨煤机出口温度、出口煤粉
细度、出口煤粉水分。
动力工程系
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第二节 煤粉细度
NCEPU
煤粉颗粒形状很不规则; 粒径为1-300μm，大部分为20-60 μm ;
一、低速磨煤机
1、钢球筒式磨煤机
NCEPU
动力工程系
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动力工程系
NCEPU
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动力工程系
NCEPU
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动力工程系
NCEPU
华北电力大学
2. 双进双出磨煤机
NCEPU
动力工程系
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动力工程系
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NCEPU 3. 影响筒式钢球磨煤机工作的主要因素
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－粗粉分离器；８－二次风箱；
９－燃烧器；10－煤粉分配器
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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
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风扇磨煤机直吹式三介质干燥系统