第四章煤粉制备系统
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煤粉制备系统资料
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
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 ;
煤制成合格煤粉的系统称为制粉系统。
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
动力工程系
华北电力大学
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
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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
堆积特性
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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。
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第二节 煤粉细度
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煤粉颗粒形状很不规则; 粒径为1-300μm，大部分为20-60 μm ;
煤制成合格煤粉的系统称为制粉系统。
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。
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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
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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
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锅炉原理-第四章-煤粉制备系统及设备.ppt
表4-1
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
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
第四章 煤粉制备系统及设备讲解
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
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
第四章煤粉制备系统及设备
（1）煤粉越细→着火燃烧越迅速→q4↓ （2）煤粉越细→磨煤运行费用qm↑
3. 影响因素
（1）Vdaf↑→易于着火燃尽→煤粉可磨粗→R90↑ （2）磨煤机、粗粉分离器的性能（n↑）→煤粉粗细均匀→煤粉粗也可燃烧完全→R90↑ （3）燃烧设备的型式
（4）锅炉运行工况
R9j0j 4 0.8nVdaf %
2024年8月1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。
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
2024年8月1日
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。
2024年8月1日
二、中速磨煤机
3. 影响因素
（2）通风量
影响磨煤出力和煤粉细度 维持一定风煤比
3. 影响因素
（1）Vdaf↑→易于着火燃尽→煤粉可磨粗→R90↑ （2）磨煤机、粗粉分离器的性能（n↑）→煤粉粗细均匀→煤粉粗也可燃烧完全→R90↑ （3）燃烧设备的型式
（4）锅炉运行工况
R9j0j 4 0.8nVdaf %
2024年8月1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。
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
2024年8月1日
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。
2024年8月1日
二、中速磨煤机
3. 影响因素
（2）通风量
影响磨煤出力和煤粉细度 维持一定风煤比
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 煤粉制备
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 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:
筒内载煤量
筒体内的载煤量直接影响磨煤出力。 当存煤量较小时，钢球下落的动能只有一部分用于磨 煤，另一部分消耗与钢球的空撞磨损，随着载煤量的 增加，钢球用于磨煤的能量增大，磨煤出力增加。 当载煤量过大时，由于钢球下落高度减小，钢球间煤 层加厚，使得部分能量消耗与煤层变形，钢球磨煤能 量减小，磨煤出力反而降低，严重时将造成圆筒入口 堵塞，磨煤机无法工作。 磨煤出力和装载量的对应关系可以通过实验确定。 对应最大磨煤出力的载煤量称为最佳载煤量。 控制：运行的载煤量通过磨煤机进出口压差和磨煤机 电流进行控制
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
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 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；
煤粉制备系统及设备
1大、，当但n是>1时e ，bx随n 却着减x的小增，大如，图x4n—1 3也中将增
n=1.25的曲线所示。即在x=15～25μm的范 围内，有一个最大值，大多数煤粉颗粒的 直径均在此范围内，而粗粉和细粉所占的 份额都较少。因此，煤粉的粒度均匀。
2、当n=1时，因为x=0时y=0，最大值在x=0处， 煤粉中大部分颗粒的尺寸接近于零，细粉较多， 煤粉不均匀。
二、粗粉分离器
粗粉分离器是将磨煤机磨制的粗细不等的煤粉进行分 离，即允许磨制合格的煤粉通过分离器，不合格的煤粉被 分离出来送回磨煤机重磨。中速磨煤机上的粗粉分离器一 般和磨煤机组成一体，分离器位于磨煤机上部，由内外两 个锥体组成。当磨煤机磨制的粗细不同的煤粉被热空气携 带进入内外锥体之间的空间时，由于流通截面变大，气粉 混合物的流速降低，最粗的煤粉在重力的作用下首先被分 离出来落回磨煤机重磨。气粉混合物向上流入内锥体上部 的切向挡板产生旋转，在离心力的作用下较粗的煤粉进一 步被分离出来，沿内锥体的内表面落入磨煤机重磨。
温度达到70～130℃时，遇到火源或发生自燃情况时则 可能发生爆炸。 三、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，中间储仓式 制粉系统应设计相应的吸潮装置。 表列出了按着火指数和爆炸指数来确定煤的爆炸性，煤的 干燥无灰基挥发分与煤的爆炸等级的关系如表所示。 磨煤机的出口工质温度如表所示。输粉管道中应保持足够 的工质流速，防止煤粉发生离析沉积在管道中引起自燃。
（3）风环气流速度：风环气流速度应保证研磨区 具有良好的空气动力特性，应能将大部分煤粒托 起，但只将少量煤粉带入分离器，其余大部分煤 粒返回研磨区并在研磨部件周围形成一定厚度的 循环煤层，以便保证足够的磨煤出力，减少石子 煤的排放量。风环流速值应合理，速度过高则煤 粉变粗，阻力变大，通风电耗增加。风速过低则 煤粉变细，磨煤
n=1.25的曲线所示。即在x=15～25μm的范 围内，有一个最大值，大多数煤粉颗粒的 直径均在此范围内，而粗粉和细粉所占的 份额都较少。因此，煤粉的粒度均匀。
2、当n=1时，因为x=0时y=0，最大值在x=0处， 煤粉中大部分颗粒的尺寸接近于零，细粉较多， 煤粉不均匀。
二、粗粉分离器
粗粉分离器是将磨煤机磨制的粗细不等的煤粉进行分 离，即允许磨制合格的煤粉通过分离器，不合格的煤粉被 分离出来送回磨煤机重磨。中速磨煤机上的粗粉分离器一 般和磨煤机组成一体，分离器位于磨煤机上部，由内外两 个锥体组成。当磨煤机磨制的粗细不同的煤粉被热空气携 带进入内外锥体之间的空间时，由于流通截面变大，气粉 混合物的流速降低，最粗的煤粉在重力的作用下首先被分 离出来落回磨煤机重磨。气粉混合物向上流入内锥体上部 的切向挡板产生旋转，在离心力的作用下较粗的煤粉进一 步被分离出来，沿内锥体的内表面落入磨煤机重磨。
温度达到70～130℃时，遇到火源或发生自燃情况时则 可能发生爆炸。 三、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，中间储仓式 制粉系统应设计相应的吸潮装置。 表列出了按着火指数和爆炸指数来确定煤的爆炸性，煤的 干燥无灰基挥发分与煤的爆炸等级的关系如表所示。 磨煤机的出口工质温度如表所示。输粉管道中应保持足够 的工质流速，防止煤粉发生离析沉积在管道中引起自燃。
（3）风环气流速度：风环气流速度应保证研磨区 具有良好的空气动力特性，应能将大部分煤粒托 起，但只将少量煤粉带入分离器，其余大部分煤 粒返回研磨区并在研磨部件周围形成一定厚度的 循环煤层，以便保证足够的磨煤出力，减少石子 煤的排放量。风环流速值应合理，速度过高则煤 粉变粗，阻力变大，通风电耗增加。风速过低则 煤粉变细，磨煤
第四章煤粉制备系统
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－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
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
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
煤粉制备系统粉尘防爆安全管理制度（三篇）
煤粉制备系统粉尘防爆安全管理制度第一章总则第一条为加强煤粉制备系统粉尘防爆安全管理，确保人员生命安全和财产安全，根据《中华人民共和国安全生产法》、《煤矿安全规程》等相关法律法规，制定本制度。
第二条本制度适用于本单位煤粉制备系统内的粉尘防爆安全管理工作。
第三条本制度应当广泛宣传，每位员工都应熟悉并遵守规定。
第四条煤粉制备系统的粉尘防爆安全管理工作，应坚持预防为主、综合治理的原则。
第二章管理机构和职责第五条煤粉制备系统粉尘防爆安全管理工作由公司安全生产部门负责，制定具体实施方案、进行监督检查和事故调查。
第六条安全生产部门应聘请具有相关资质的专业机构或专家进行粉尘防爆安全评估，并根据评估结果制定相应的安全措施。
第七条煤粉制备系统的操作人员要接受安全生产部门的培训，并持有相关证书。
第三章设备安全管理第八条煤粉制备系统的设备应具备防爆设计要求，并定期进行维护保养。
第九条重要设备应配备完善的防爆措施，如防爆箱、防爆电器等，并定期进行检查。
第十条设备周围应设置防火防爆墙，密封性能应良好。
第四章环境安全管理第十一条煤粉制备系统的车间要保持通风良好，确保空气中粉尘浓度低于危险界限。
第十二条车间内应设置防尘设施，如除尘器、吸尘装置等，并定期进行清理和维护。
第十三条煤粉制备系统的车间应严禁吸烟，禁止使用明火。
第五章作业人员安全管理第十四条煤粉制备系统的作业人员应穿着符合防护要求的工作服、帽子、手套、眼镜等。
第十五条作业人员要按照操作规程进行操作，严禁违章作业。
第十六条作业人员应定期接受安全培训，掌握粉尘防爆安全知识。
第六章应急管理第十七条煤粉制备系统应制定应急预案，明确各级人员的任务和责任，并定期进行演练。
第十八条发生粉尘防爆事故时，应立即启动应急预案，采取措施保护现场人员的生命安全，并及时报告有关部门。
第十九条各级应急救援队伍应定期进行练习，熟悉救援流程和操作方式。
第七章法律责任第二十条对违反本制度的人员，依据相关法律法规给予相应的处罚。
第4章—煤粉制备系统及设备
• 分离器的磨损：加装防磨材料磨损问题得到缓解，但分离器的通流面积减小，气流流 动状态紊乱，使分离效果变差，出力不足，分离效率降低。
• 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
• 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。
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0.066
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0.061
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0.043
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• 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
第四章煤粉制备
以热炉烟加热空气作为干燥剂 磨煤机的入口温度不得超过一定值。
t1 trk ,
磨煤机出口的干燥剂温度 （制粉系统防爆）
tm"
①进入磨煤机前煤的的水分低于 25%时：
中间储仓式：烟煤—tm" ≯70℃
直吹式：烟煤—tm" ≯130℃；无烟煤—tm" 不受限制。 ②进入磨煤机前煤的的水分高于 25%时：
我国常见的直吹式制粉系统
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 带煤粉浓缩的直吹式制粉系统
三、贮仓式制粉系统
1．干燥剂送粉（乏气送粉）
用干燥煤粉后的湿空气携带煤粉送入炉膛燃烧。
Kkm 3
) m3 / h
2）中速磨煤机的出力计算
1、MPS中速磨煤机（190，225，255型）的出力计算
Bm M A fG fF fM t / h
2、RP型碗式中速磨煤机的出力计算
Bm 4.613D3 t / h
三、磨煤机的干燥出力
需要对制粉系统进行热平衡计算， 计算的目的：
确定干燥剂的初始温度， 使之与磨煤机的磨煤出力（即干燥剂量）相配合。
2．热风送粉
用热空气携带煤粉，送入炉膛燃烧，乏气单独作为三次风 送入炉膛。
我国常见的贮仓式制粉系统
钢球磨煤机贮仓式乏气送粉制粉系统 钢球磨煤机贮仓式热风送粉制粉系统 钢球磨煤机贮仓式开式制粉系统
四、制粉系统的其它设备
1．原煤斗 2．给煤机 3．煤粉仓（中） 4．粗粉分离器（中） 5．细粉分离器（中） 6．螺旋输粉机（中） 7．给粉机（中） 8．排粉机（中） 9．再循环风道
煤粉制备系统专项安全要求范本
煤粉制备系统专项安全要求范本煤粉制备系统是工业生产中常用的一种设备，其安全要求至关重要。
下面是一份煤粉制备系统专项安全要求的范本，供参考：第一章总则第一条为保障煤粉制备系统的安全运行，减少安全事故的发生，提高生产效率，制定本安全要求。
第二条煤粉制备系统的安全要求适用于所有生产、使用煤粉制备系统的单位和个人。
第三条煤粉制备系统的安全责任由有关单位和个人分别承担，各方应加强安全教育和培训，提高安全意识，防止事故的发生。
第四条煤粉制备系统生产和使用过程中，应遵循相关国家安全法律法规及标准，确保生产安全和环境保护。
第二章设备安全要求第五条煤粉制备系统的生产和使用过程，必须在安全标准、规章制度和操作规程的指导下进行。
第六条煤粉制备系统的设备应具有必要的安全保护装置和控制系统，包括但不限于温度、压力、流量、电气等方面的监测和保护装置。
第七条煤粉制备系统的电气设备必须符合国家电气安全标准，并定期进行检测和维护。
第八条煤粉制备系统必须配备可靠的消防设施，定期进行防火检查和演练。
第九条煤粉制备系统的设备必须定期进行保养和维修，确保其正常运行。
第三章环境安全要求第十条煤粉制备系统必须符合环境保护的要求，必须安装并定期维护粉尘收集设施，防止粉尘污染。
第十一条煤粉制备系统必须定期对废气进行处理，达到国家相关排放标准。
第十二条煤粉制备系统的储存和处理区域必须保持清洁，防止火灾和爆炸的发生。
第十三条煤粉制备系统的废弃物必须经过分类、处理和处置，切实做好环保工作。
第四章人员安全要求第十四条煤粉制备系统的操作人员必须经过专门培训，持证上岗。
第十五条煤粉制备系统的操作人员必须严格按照操作规程进行操作，不得擅自修改设备设置。
第十六条煤粉制备系统的操作人员必须穿戴符合工艺要求的工作服和防护用品，严禁穿戴拖鞋和衣物束缚动作。
第十七条煤粉制备系统的操作人员必须定期参加安全培训和教育，及时更新安全知识和操作技能。
第五章应急预案和救援要求第十八条煤粉制备系统必须制定健全应急预案，明确各类事故的处置流程和责任。
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
4第四章 煤粉制备系统及设备
第四章 煤粉制备系统及设备第一节 煤粉的性质一、煤粉的一般性质煤粉由各种尺寸不同、形状不规则、尺寸小于500μm 的微小颗粒组成，其中以20~50μm 的颗粒居多。
1．煤粉具有较好的流动性。
2．煤粉的自燃和爆炸。
影响煤粉爆炸的因素有：煤的挥发分含量、煤粉细度、煤粉浓度和温度等。
一般情况下，颗粒愈细小，挥发分含量及发热量愈高、含粉浓度愈接近危险浓度（1.2～2.0kg/ m 3）、含氧浓度愈大，爆炸的可能性愈大。
实践证明：当煤粉的daf V <10%或颗粒大于100μm 时，煤粉几乎不会发生爆炸；对温度低于100℃、含粉浓度避开了危险浓度或含氧浓度小于15～16%的煤粉气流，也基本上不存在爆炸的危险。
煤粉的水分对煤粉流动性与爆炸性有较大的影响，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。
水分太低易引起自燃或爆炸，同时干燥耗能增加。
因此，磨煤机出口的煤粉水分一般要求烟煤磨制后的煤粉最终水分mf M 约等于ad M ，无烟煤mf M 约等于0.5ad M 褐煤mf M 约ad M +8。
二、煤粉细度煤粉细度一般用具有标准筛孔尺寸的筛子来测量。
若标准筛孔边长X (μm)，试验煤粉经筛分后，通过筛子的煤粉质量（称为边筛量）为b ，留在筛子上的煤粉质量（称为筛余量）为a ，则该煤粉的细度X R 定义为X R = %100⨯+ba a （4—1） X R 代表筛余量占筛分前试验煤粉质量的百分数。
对确定的筛子而言，X R 愈小，说明煤粉愈细。
三、煤粉的颗粒组成特性煤粉是一种宽筛分组成，理论上可以包含有最大粒径以下任意大小的煤粉。
用全筛分得到的曲线()x f R X =称为煤粉颗粒组成曲线，也称粒度分布特性。
它既可直观比较煤粉粗细，也可表示煤粉的均匀程度。
煤的颗粒分布特性可用破碎公式（又称Rosin —Rammler 公式）表示：()n x bx R -=exp 100 （4—2）式中 X R ——孔径为x 的筛子上的全筛余量百分数，%；b ——细度系数；n ——均匀性指数。
锅炉原理-第四章煤粉制备及系统
制粉系统
两种制粉系统的比较
直吹式系统 系统简单、设备部件少，管路短、 阻力小，初投资和系统的建筑尺寸小，输粉电耗较 小；但磨煤机的工作直接影响锅炉的运行，锅炉机 组的可靠性相对低些
中储式系统 设有煤粉仓，磨煤机可一直维持在经 济工况下运行，磨煤机的工作对锅炉影响较小，系统 的可靠性高；但系统复杂、设备部件多，初投资及运 行费用高
双进双出钢球磨的优点
保持了钢球磨煤种适应性强等所有优点，同时 大大缩小了体积，降低了磨煤机的能耗，增强了适 应 锅 炉 负 荷 变 化 的 能 力 （ 响 应 快 ， 10s 内 20%/min ；储粉量大，运行灵活）。
磨煤机
中 速 磨
中速磨主要有： MPS 型、 MPF 型和 RP （ HP ）碗型。 结构分三部分：下部的 基座和减速器、中部的磨 煤机本体和上部的分离器。
复习思考题
1. 何谓煤粉细度？试述钢球磨中储式制粉系统工质流程。 2. 试析影响钢球磨运行的因素。 3. 直吹式制粉系统与中间仓储式制粉系统相比的优缺点？ 4. 煤粉经济细度的意义。
4-磨煤机；10Ⅰ-一次风机；10Ⅱ-二次风机
制粉系统
双进双出磨煤机直吹式制粉系统
整 体 布 置
制粉系统
双进双出磨煤机直吹式制粉系统
分 体 布 置
制粉系统
高速磨直吹式系统
适用于水分较高的褐煤，采用热风掺炉烟作为干燥剂
二介质：热风+高温炉烟
三介质：热风+高、低温炉烟
制粉系统
钢球磨中储式热风送粉系统
制粉系统
钢球磨中储式系统再循环管
再循环管 将部分磨煤乏气从排粉风机后返回到磨煤机， 然后再回到排粉风机进行循环 再循环风 温度低，既可以调节磨煤机入口干燥剂的温 度，又能增加磨煤的通风量，并能兼顾燃烧所需一次风的 要求，从而协调磨煤、干燥和燃烧三方面所需的风量 燃用挥发分高而水分不大的烟煤 要求磨煤通风量大，但 干燥风量小或干燥剂温度低，出现磨煤、干燥和燃烧所需 风量的矛盾 运用再循环风，既可降低磨煤机入口干燥剂的温度，增加 磨煤通风量，又能兼顾燃烧所需一次风的需要
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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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。
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
8
11
3
13
2
12
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
动力工程系
NCEPU
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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
15
16 7
17
18 20 21
1 24 23
22
3
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19
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；
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
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。
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
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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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
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。
▪ 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
动力工程系
1
4
10 11
9
6
8
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12
2
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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
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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
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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
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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
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；
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
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
❖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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❖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 ;
❖ 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
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 ▪ 磨煤机出力不变、护甲形状和钢球尺寸不变时，
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
13
15
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
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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
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。
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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
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❖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。
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
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
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
11 4
5 6
10 9
8
14 11 12
13
15
16 7
17
18 20 21
1 24 23
22
3
2
19
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；
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
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。
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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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动力工程系
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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
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
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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。
▪ 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
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• 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
动力工程系
1
4
10 11
9
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
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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)
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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
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给煤机示例
刮板式给煤机
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直吹式制粉系统
中速磨负压直吹制粉系统
9
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2 15 6 7
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动力工程系
16 5
3
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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；
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
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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
❖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
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42.3
nlj
, r / min D
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▪ 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
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❖堆积特性
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❖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。
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第二节 煤粉细度
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煤粉颗粒形状很不规则; 粒径为1-300μm，大部分为20-60 μm ;
❖ 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。
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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
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❖ 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
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▪ 最佳装球系数 ▪ 磨煤机出力不变、护甲形状和钢球尺寸不变时，
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
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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。
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❖ 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
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。
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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