煤的磨损特性及磨损指数 ppt课件
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煤炭燃料基础知识ppt课件
5000 5000 3350
4级 MJ/kg
——
——
>16.50 ～18.00
3950 ～
——
2.3 煤的挥发分
——挥发分是煤的气体可燃物 ——发热量相同的煤，挥发分较高时锅炉热效
率较高 ——挥发分应与锅炉设计相适应
一般： Vdaf > 10％ 较好： Vdaf > 20％ 更易燃烧： Vdaf > 30－40（37）％ 褐煤电厂： Vdaf > 40（37）％
GB/T 7562-2010发热量（Qnet，ar）技术要求
分级
无烟煤 贫煤
其它烟 褐煤 煤
1级
> 24.00 > 24.00 > 24.00 > 18.00
MJ/kg
> 5700 > 5700 > 5700 > 4300
卡/g
2级 MJ/kg
卡/g
>21.00 ～24.00
5000 ～
>21.00 ～24.00
9 气煤 （QM） • 特点
——变质程度较低、挥发分较高的炼焦煤 ——加热时产生较高的煤气和较多的焦油 ——不应单独炼焦（焦炭的质量较差） • 典型产地 ——辽宁抚顺、山西平朔 • 主要用途 ——配煤炼焦（增加煤气和化学产品收率） ——电厂和工业锅炉的燃料 ——高温干馏，制造城市煤气
10 1/2中粘煤 （1/2 ZN) • 特点
透光率PM%
无烟煤
WY
≤10.0
－
烟煤
YM
>10.0
－
褐煤
HM
>37.0
≤50
1.2.1 无烟煤的类别
类别
煤的磨损特性及磨损指数
煤的磨损特性及磨损指数引言煤炭是一种重要的能源资源，广泛应用于电力、钢铁、化工等行业。
在使用过程中，煤炭需要进行磨煤操作，以满足不同工艺流程的需求。
然而，磨煤过程中煤炭会遭受不同程度的磨损，磨损特性的了解对磨煤操作的优化和煤炭资源的高效利用具有重要意义。
本文将介绍煤的磨损特性及磨损指数的相关研究成果。
1. 煤的磨损特性煤的磨损特性是指煤炭在磨煤设备中受到外力作用下的变化规律和表现。
磨损特性的研究主要包括以下几个方面：1.1 磨损形式煤的磨损形式包括磨粒磨损和疲劳磨损两种主要形式。
磨粒磨损是指煤炭颗粒在磨煤设备中与其他颗粒或设备表面发生物理碰撞而导致的磨损。
疲劳磨损是指煤炭颗粒在磨煤过程中反复受到外力作用而产生的磨损现象。
1.2 磨损机制煤的磨损机制主要包括磨料磨损机制和腐蚀磨损机制。
磨料磨损机制是指煤中的硬质矿物颗粒与磨煤设备表面发生物理碰撞而导致的磨损。
腐蚀磨损机制是指煤中的化学成分与磨煤设备表面发生化学反应而导致的磨损。
1.3 磨损影响因素煤的磨损受到多种因素的影响，包括煤的物理性质、磨煤设备的结构参数和操作条件等。
煤的物理性质包括煤的硬度、密度和含灰量等。
磨煤设备的结构参数包括磨盘直径、磨盘转速和煤料厚度等。
操作条件包括进料速度、温度和湿度等。
2. 磨损指数的计算方法磨损指数是评价煤炭磨损程度的重要指标。
常用的磨损指数计算方法有以下几种：2.1 磨耗率法磨耗率法是根据煤的质量损失量和磨煤设备的使用时间来计算磨损指数的方法。
磨煤设备使用一定时间后，取出一定量的煤样进行质量测量，计算磨耗率并得到磨损指数。
2.2 磨粒磨损率法磨粒磨损率法是根据煤的颗粒磨尘率和颗粒磨损速率来计算磨损指数的方法。
通过在磨煤设备中收集煤粉尘样品，计算颗粒磨尘率和颗粒磨损速率，并得到磨损指数。
2.3 磨损体积法磨损体积法是根据煤颗粒在磨煤设备中受到的磨损体积和煤炭总体积来计算磨损指数的方法。
通过测量磨盘和颗粒表面的磨损体积，并结合煤炭的总体积计算磨损指数。
煤磨ppt课件
储存设施
建立适当的煤粉储存设施，如储罐、储仓等，以满足生产需求和保持煤粉质量。
储存与输送控制
采用先进的控制技术，如自动化控制系统，对煤粉的储存和输送进行实时监控和控制，确保工艺的稳 定性和安全性。
03
煤磨的操作与维护
操作规程
启动前检查
在启动煤磨前，应检查各部件 是否正常，润滑系统是否充足
，确保设备处于良好状态。
节能减排措施
采用高效、低能耗的煤磨机，提高能源利用效率。 加强设备的维护保养，减少不必要的能源浪费。
通过技术改造，优化煤磨机的运行方式，降低能耗。 提倡使用清洁能源，减少对传统能源的依赖。
05
煤磨的发展趋势与展望
技术进步与创新
01
02
03
高效节能技术
采用先进的研磨技术和高 效电机，降低煤磨能耗， 提高生产效率。
02
煤磨的工艺流程
原料准备
原料准备
确保原料煤的质量和稳定性，进行必要的筛选、破碎和混合等预处理，以满足后 续工艺的需求。
原料储存
建立原料煤储存设施，保持适当的储存条件，防止原料煤受潮、污染和自燃等问 题。
煤粉制备
制粉原理
通过研磨和粉碎的方式将原料煤制备成一定粒度和质量的煤 粉，以满足不同工艺的需求。
清洁保养
定期清理煤磨内部积料，保持设备 清洁。
03
02
润滑管理
定期更换润滑油，保持润滑系统的 清洁和正常运行。
安全防护
确保安全装置完好，防止意外事故 发生。
04
04
煤磨的安全与环保
安全操作注意事项
01 操作人员需经过专业培训，熟悉煤磨机的 结构、性能及操作规程。
02 操作过程中应穿戴防护用品，如防护眼镜 、口罩、手套等。
建立适当的煤粉储存设施，如储罐、储仓等，以满足生产需求和保持煤粉质量。
储存与输送控制
采用先进的控制技术，如自动化控制系统，对煤粉的储存和输送进行实时监控和控制，确保工艺的稳 定性和安全性。
03
煤磨的操作与维护
操作规程
启动前检查
在启动煤磨前，应检查各部件 是否正常，润滑系统是否充足
，确保设备处于良好状态。
节能减排措施
采用高效、低能耗的煤磨机，提高能源利用效率。 加强设备的维护保养，减少不必要的能源浪费。
通过技术改造，优化煤磨机的运行方式，降低能耗。 提倡使用清洁能源，减少对传统能源的依赖。
05
煤磨的发展趋势与展望
技术进步与创新
01
02
03
高效节能技术
采用先进的研磨技术和高 效电机，降低煤磨能耗， 提高生产效率。
02
煤磨的工艺流程
原料准备
原料准备
确保原料煤的质量和稳定性，进行必要的筛选、破碎和混合等预处理，以满足后 续工艺的需求。
原料储存
建立原料煤储存设施，保持适当的储存条件，防止原料煤受潮、污染和自燃等问 题。
煤粉制备
制粉原理
通过研磨和粉碎的方式将原料煤制备成一定粒度和质量的煤 粉，以满足不同工艺的需求。
清洁保养
定期清理煤磨内部积料，保持设备 清洁。
03
02
润滑管理
定期更换润滑油，保持润滑系统的 清洁和正常运行。
安全防护
确保安全装置完好，防止意外事故 发生。
04
04
煤磨的安全与环保
安全操作注意事项
01 操作人员需经过专业培训，熟悉煤磨机的 结构、性能及操作规程。
02 操作过程中应穿戴防护用品，如防护眼镜 、口罩、手套等。
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
摩擦学第五章磨损ppt课件
5、其他。包括侵蚀磨损或冲蚀磨损 (Erosive wear) 和微动磨损 (Fretting wear)等。
实际的磨损现象大都是多种类型磨损同时存在；或磨损状态随工 况条件的变化而转化。
摩擦学第五章磨损
9
第二节 粘着磨损
一、定义及其过程
1、定义：
(1) 在摩擦副中，相对运动的摩擦表面之间，由于粘着现象产生材料转移
此外，磨损率与滑动速度无关。
摩擦学第五章磨损
22
金属的粘着磨损的磨损系数
润滑状况 相同 无润滑 15X10-4
金属/金属
相容
部分相容和 部分不相容
不相容
金属/ 非金属
5X10-4
1X10-4 0.15X10-4 1.7X10-6
润滑不良 30X10-5 10X10-5
润滑良好 润滑极好
30X10-6 10X10-7
假定磨屑半径 ，产生磨屑的概率 ，则滑动 距离磨损体积：
摩擦学第五章磨损
21
分析
粘着磨损的体积磨损率与法向载荷N (或正压力p)成正比，而与软金属材 料的屈服强度(或布氏硬度HB值)成反比。
当正压力
时，会使磨损加剧，产生胶合或咬死。
因此，在设计时应保证正压力不超过材料的布氏硬度的三分之一。
体积磨损率随着粘着磨损的磨损系数的增大而增大，而后者主要取决于摩 擦表面的润滑状况和两滑动金属相互牢固地粘着的趋向。
相溶性好的材料 材料塑性越高，粘着磨损越严重
脆性材料的抗粘着能力比塑性材料高 脆性材料：正应力引起，最大正应力在表面，损伤浅， 磨屑也易脱落，不堆积在表面。 塑性材料：剪应力引起，最大剪应力离表面某一深度， 损伤深。
摩擦学第五章磨损
25
三、防止和减轻粘着磨损的措施
实际的磨损现象大都是多种类型磨损同时存在；或磨损状态随工 况条件的变化而转化。
摩擦学第五章磨损
9
第二节 粘着磨损
一、定义及其过程
1、定义：
(1) 在摩擦副中，相对运动的摩擦表面之间，由于粘着现象产生材料转移
此外，磨损率与滑动速度无关。
摩擦学第五章磨损
22
金属的粘着磨损的磨损系数
润滑状况 相同 无润滑 15X10-4
金属/金属
相容
部分相容和 部分不相容
不相容
金属/ 非金属
5X10-4
1X10-4 0.15X10-4 1.7X10-6
润滑不良 30X10-5 10X10-5
润滑良好 润滑极好
30X10-6 10X10-7
假定磨屑半径 ，产生磨屑的概率 ，则滑动 距离磨损体积：
摩擦学第五章磨损
21
分析
粘着磨损的体积磨损率与法向载荷N (或正压力p)成正比，而与软金属材 料的屈服强度(或布氏硬度HB值)成反比。
当正压力
时，会使磨损加剧，产生胶合或咬死。
因此，在设计时应保证正压力不超过材料的布氏硬度的三分之一。
体积磨损率随着粘着磨损的磨损系数的增大而增大，而后者主要取决于摩 擦表面的润滑状况和两滑动金属相互牢固地粘着的趋向。
相溶性好的材料 材料塑性越高，粘着磨损越严重
脆性材料的抗粘着能力比塑性材料高 脆性材料：正应力引起，最大正应力在表面，损伤浅， 磨屑也易脱落，不堆积在表面。 塑性材料：剪应力引起，最大剪应力离表面某一深度， 损伤深。
摩擦学第五章磨损
25
三、防止和减轻粘着磨损的措施
煤的磨损特性及磨损指数(张院长讲义)
8
500~2150
1500~1700
硅酸盐： 5 高岭土 3 伊利石 3 白云母 长石 ＜0.1
2~2.5 2~2.5 2~2.5 6
30~40 20~35 40~80 700~800
0.5 0.1 0.2 稀少
3 4 4 9
130~170 370~520 370~430 1200
（2）金属材料的硬度
海拔地区，经修正后的热风送粉流速不宜超过35m/s。 按磨煤机可能出现的最低负荷运行方式，核算送粉管道流速不应低于18 m/s。
4 煤的特性与磨损指数
4.1磨损指数的研究 为了判断煤质的优劣，可通过对煤进行 常规的工业分析，用发热量、固定碳、挥 发分、灰分、水分等项指标来得到反映， 或进行煤的元素分析获得更多的指标；用 可磨性指数表征煤被破碎的难易程度；用 磨损指数表征煤在破碎时对金属的磨损性 大小，即磨损指数。
燃烧器一次风速的推荐值
燃烧方式 直吹式制粉系统 切向燃烧燃烧器 （BMCR工况） 贮仓式制粉系统 切向燃烧燃烧器 （BMCR工况） 直吹式制粉系统 对冲燃烧燃烧器 （BMCR工况） 贮仓式制粉系统 煤种 低Vdaf煤 烟煤 褐煤 低Vdaf煤 烟煤 劣质烟煤① 低Vdaf煤 烟煤 — 低Vdaf煤 300MW 20~24 22~30 16~22 20~28 25~30 22~27 14~20 14~24 — 14~18 600MW 22~26 24~32 18~25 — — — 14~20 14~24 — 14~18
按煤种、W（α-SiO2+FeS2+FeCO3）、磨
损指数Ke、灰分Aad、可磨性指数HGI的内容
给出91种煤的相互关系的数据，还需要继 续积累。
5 煤的磨损指数的判据
500~2150
1500~1700
硅酸盐： 5 高岭土 3 伊利石 3 白云母 长石 ＜0.1
2~2.5 2~2.5 2~2.5 6
30~40 20~35 40~80 700~800
0.5 0.1 0.2 稀少
3 4 4 9
130~170 370~520 370~430 1200
（2）金属材料的硬度
海拔地区，经修正后的热风送粉流速不宜超过35m/s。 按磨煤机可能出现的最低负荷运行方式，核算送粉管道流速不应低于18 m/s。
4 煤的特性与磨损指数
4.1磨损指数的研究 为了判断煤质的优劣，可通过对煤进行 常规的工业分析，用发热量、固定碳、挥 发分、灰分、水分等项指标来得到反映， 或进行煤的元素分析获得更多的指标；用 可磨性指数表征煤被破碎的难易程度；用 磨损指数表征煤在破碎时对金属的磨损性 大小，即磨损指数。
燃烧器一次风速的推荐值
燃烧方式 直吹式制粉系统 切向燃烧燃烧器 （BMCR工况） 贮仓式制粉系统 切向燃烧燃烧器 （BMCR工况） 直吹式制粉系统 对冲燃烧燃烧器 （BMCR工况） 贮仓式制粉系统 煤种 低Vdaf煤 烟煤 褐煤 低Vdaf煤 烟煤 劣质烟煤① 低Vdaf煤 烟煤 — 低Vdaf煤 300MW 20~24 22~30 16~22 20~28 25~30 22~27 14~20 14~24 — 14~18 600MW 22~26 24~32 18~25 — — — 14~20 14~24 — 14~18
按煤种、W（α-SiO2+FeS2+FeCO3）、磨
损指数Ke、灰分Aad、可磨性指数HGI的内容
给出91种煤的相互关系的数据，还需要继 续积累。
5 煤的磨损指数的判据
磨损知识 ppt课件
(1)表面性质发生变化：如硬化、相变或软化。
(2)表面膜变化：破坏表面膜，导致氧化膜或 其它形式化合物膜形成。
(3)润滑剂的性质发生变化：油膜氧化或热降 解，油膜离析，分子链位向消失。一般情况 下，温度升高，材料硬度下降，在不考虑其 它因素的作用时，摩擦表面容易产生粘着磨 损。
PPT课件
26
磨粒磨损
PPT课件
27
接 两体 硬磨料或硬表面微凸体与一 犁铧、水
触 磨损 个摩擦表面对磨的磨损
轮机轮叶
表 三体 磨粒介于两摩擦表面之间， 齿轮、滑
面 磨损 并在两表面间滑动
动轴承间
力 划伤 磨料的作用应力低于其压溃 犁铧、输 的 磨损 强度，材料表面被轻微划伤 送机溜槽
作 碾压 磨料与表面接触最大压应力 破碎滚筒
在表层深处，磨损颗粒大。 **脆性材料粘着结点的破坏主要剥落，损伤深度较
浅，磨损颗粒较小，容易脱落，不堆积于表面。 **根据强度理论：脆性材料的破坏由正应力引起，
塑性材料的破坏决定于切应力。表面接触中的最 大正应力作用在表面，最大切应力离表面有一定 深度，所以材料塑性越高，粘着磨损越严重。
PPT课件
工 一般磨损 正常条件下的磨料磨损 作 环 腐蚀磨损 腐蚀介质中的磨料磨损 境 热料磨损 高温工作下的磨料磨损
石英-钢材 矿石-钢
球磨机干磨 球磨机湿磨 泥浆泵等 各类机械 化工机械等 沸腾炉等
PPT课件
29
3 磨粒磨损机理
(1) 微观切削：法向载荷将磨料压入摩擦表面， 而滑动时的摩擦力通过磨料的犁沟作用使表面 剪切、犁皱和切削，产生槽状磨痕。
多出现在零件表面粗糙度低，相对滑动小，即摩 擦力小的情况下。 （a）裂纹产生于亚表层，该处切应力最大，塑性变 形最剧烈。 （b）在接触应力的反复作用下，塑性变形反复进行， 使材料局部弱化。
(2)表面膜变化：破坏表面膜，导致氧化膜或 其它形式化合物膜形成。
(3)润滑剂的性质发生变化：油膜氧化或热降 解，油膜离析，分子链位向消失。一般情况 下，温度升高，材料硬度下降，在不考虑其 它因素的作用时，摩擦表面容易产生粘着磨 损。
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26
磨粒磨损
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27
接 两体 硬磨料或硬表面微凸体与一 犁铧、水
触 磨损 个摩擦表面对磨的磨损
轮机轮叶
表 三体 磨粒介于两摩擦表面之间， 齿轮、滑
面 磨损 并在两表面间滑动
动轴承间
力 划伤 磨料的作用应力低于其压溃 犁铧、输 的 磨损 强度，材料表面被轻微划伤 送机溜槽
作 碾压 磨料与表面接触最大压应力 破碎滚筒
在表层深处，磨损颗粒大。 **脆性材料粘着结点的破坏主要剥落，损伤深度较
浅，磨损颗粒较小，容易脱落，不堆积于表面。 **根据强度理论：脆性材料的破坏由正应力引起，
塑性材料的破坏决定于切应力。表面接触中的最 大正应力作用在表面，最大切应力离表面有一定 深度，所以材料塑性越高，粘着磨损越严重。
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工 一般磨损 正常条件下的磨料磨损 作 环 腐蚀磨损 腐蚀介质中的磨料磨损 境 热料磨损 高温工作下的磨料磨损
石英-钢材 矿石-钢
球磨机干磨 球磨机湿磨 泥浆泵等 各类机械 化工机械等 沸腾炉等
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29
3 磨粒磨损机理
(1) 微观切削：法向载荷将磨料压入摩擦表面， 而滑动时的摩擦力通过磨料的犁沟作用使表面 剪切、犁皱和切削，产生槽状磨痕。
多出现在零件表面粗糙度低，相对滑动小，即摩 擦力小的情况下。 （a）裂纹产生于亚表层，该处切应力最大，塑性变 形最剧烈。 （b）在接触应力的反复作用下，塑性变形反复进行， 使材料局部弱化。
锅炉设备及运行教学课件：项目四 任务一 煤粉特性
Kkm
Eb Es
Eb — 磨制标准煤时消耗的能量； Ex — 磨制试验煤时消耗的能量。
煤的可磨性系数—标准煤样的选取：
标准煤取用极难磨制的无烟煤，标准煤的 可磨性系数Kkm=1。
K k↑m
Eb Es
↓
原煤可磨性系数值越大，意味着原煤煤质
越易于破碎磨制成煤粉。
我国各地的原煤其Kkm值一般在0.8至2.0之间。 通常认为Kkm 1.2为难磨的煤，Kkm 1.5为易 磨的煤。
2．煤的磨损性 煤在磨制成粉的过程中，对磨煤机金属碾 磨部件磨损的强弱程度，称为煤的磨损性， 其大小用煤的磨损性指数Ke来表示。
影响因素：
1）煤中硬质颗粒的性质和含量； 2）硬质矿物的形状、大小及存在形式。
二、煤粉特性及品质
1、煤粉的流动性 煤粉尺寸即煤
粉的直径，煤粉颗 粒大小0～500m，大
多数为20～50 m。
锅炉设备及运行
C O N TA N T S
可磨性和磨损性 煤粉特性
一、煤的可磨性和磨损性
1、煤的可磨性 不同的煤由于机械强度和脆性的不
同，磨制成煤粉的难易程度就不同，所消 耗的能量也不同，煤的这一性质称为可磨 性，用可磨性系数 Kkm 表示。
一、煤的可磨性和磨损性
煤的可磨性系数是指在自然风干和原煤实 验规定的破碎条件下，将单位质量标准燃 料和试验燃料由相同的粒度磨碎到相同的 细度时，所消耗的能量的比值。
煤粉越干燥越容易爆炸。煤粉水分与磨 煤机出口气粉混合物的温度有关。
燃料
页岩 褐煤 烟煤 贫煤 无烟煤
储仓式
直吹式
M ar 25% M ar 25% 非竖井磨
80℃
70℃
80℃
80℃ 80℃
煤的物理性质 煤的可磨性(煤化学课件)
煤的可磨性
煤的可磨性
1、可磨性的概念:指煤磨碎成粉的难易程度。 2、可磨性指数的测定方法 ①测定原理
根据破碎定律ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ立的，即研磨煤粉时所消耗 的功与煤所产生的新表面积成正比。 ②测定方法 采用哈特葛罗夫法 ( HGI )。
3、哈特葛罗夫法 测定要点： 将美国某矿区的烟煤作为标准煤，其可磨性指数定为100。 测定时，先将四个一组可磨性指数各不相同的标准煤样，在哈氏 可磨仪上研磨，该标准煤样在规定条件下，经过一定破碎功的研 磨，以标准煤的200目筛下物质量为纵坐标，相应的可磨性指数为 横坐标得一直线，此直线就是该哈氏可磨仪的校准图.
筛下物重 , g
15 12
9 6 3
20
40
60
80
可磨性标准曲线
100 120
可磨性指数
4、HGI计算
（1）被测煤样在哈氏可磨仪上研磨后，根据 200目筛下物的质量在校准图上即可查出相应的可磨 性指数，用HGI表示。HGI越大，表示煤的可磨性 越好，煤越容易被磨碎。
（2） 或： HGI = 13+6.93m HGI—煤样的哈氏可磨性指数 m—通过0.071mm筛孔的煤样质
5、可磨性与煤化程度的关系
在低煤化度阶段，随 煤化程度的增加，煤的可 磨性缓慢增加，在碳含量 为87%～90%时，可磨性 迅速增大，在碳含量为 90%左右达到最大值，此 后随煤化程度的进一步提 高而迅速下降。
煤的可磨性
1、可磨性的概念:指煤磨碎成粉的难易程度。 2、可磨性指数的测定方法 ①测定原理
根据破碎定律ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ立的，即研磨煤粉时所消耗 的功与煤所产生的新表面积成正比。 ②测定方法 采用哈特葛罗夫法 ( HGI )。
3、哈特葛罗夫法 测定要点： 将美国某矿区的烟煤作为标准煤，其可磨性指数定为100。 测定时，先将四个一组可磨性指数各不相同的标准煤样，在哈氏 可磨仪上研磨，该标准煤样在规定条件下，经过一定破碎功的研 磨，以标准煤的200目筛下物质量为纵坐标，相应的可磨性指数为 横坐标得一直线，此直线就是该哈氏可磨仪的校准图.
筛下物重 , g
15 12
9 6 3
20
40
60
80
可磨性标准曲线
100 120
可磨性指数
4、HGI计算
（1）被测煤样在哈氏可磨仪上研磨后，根据 200目筛下物的质量在校准图上即可查出相应的可磨 性指数，用HGI表示。HGI越大，表示煤的可磨性 越好，煤越容易被磨碎。
（2） 或： HGI = 13+6.93m HGI—煤样的哈氏可磨性指数 m—通过0.071mm筛孔的煤样质
5、可磨性与煤化程度的关系
在低煤化度阶段，随 煤化程度的增加，煤的可 磨性缓慢增加，在碳含量 为87%～90%时，可磨性 迅速增大，在碳含量为 90%左右达到最大值，此 后随煤化程度的进一步提 高而迅速下降。
DL465—92煤的冲刷磨损指数试验方法(pdf 9页)
煤置于密闭容器 1 内。磨损试片固定在活动夹片 7 上，与气流夹角为 60°。压缩空气 经喷嘴 2 和周围均布的 3 个旁路孔 4 喷出。依靠高速气流的带动，密闭容器底部的煤粒和气 流一起进入喷管 3。由喷管 3 喷出的含煤气流不停地冲刷磨损试片 6，煤也被不断地磨细， 测出煤样总细度 R90=25%时的试片磨损量和冲刷时间即可算出煤的冲刷磨损指数。 4 试验准备工作 4.1 试样的制备
{ 第1点
第2 点
粉样1 筛分粉样1
粉样2
混合 缩分
筛分粉样2
混合 缩分
混合
缩分
பைடு நூலகம்
{ 第3点 粉样3 { 第4点 粉样4
筛分粉样3
筛分粉样4
6 数据处理和计算方法 6.1 试验记录和数据处理方法见表 A1 和附录 A。 6.2 用计算方法求 Ke： 6.2.1 对于任何一煤种，试片的累计磨损量 E 随煤样总细度的自然对数值 lnR90 的减小呈直线 增长，参见图 5。它们的关系可表示为
k2 ——常数，min-1 。 6.2.3 根据冲刷磨损指数的定义，把式(2)和式(3)分别代入式(1)，得
Ke
=
k2 (a1 − k1lnR90 ) 10(a2 − R90 )
= a1k2 − k1k2ln25 10a2 − 10 × 25
= a1k2 − 3.219k1k2
10a2 − 250
E = a1 − k1lnR90
(2)
式中： a1,k1 ——常数，mg； R90——煤样总细度，%。
6.2.2 对任一煤种，煤样总细度 R90 随冲刷时间τ的增加呈直线下降，参见图 6。它们的关系 可表示为
R90 = a2 − k2τ
(3 )
5-1煤粉的性质和煤的可磨性和磨损性解读
经济细度？影响煤粉经济细度的因素有 哪些？
Page 14
Principles of Boiler
2019/2/23
Page 2
Principles of Boiler
2019/2/23
煤粉的一般性质
自燃性和爆炸性：
煤 粉 的 一 般 性 质
※自燃：是指长期积存的煤粉受空气的氧化作
用，缓慢地释放出热量，若散热不良，煤粉温 度将逐渐上升至其燃点而自行燃烧的现象。 ※爆炸：是指煤粉与空气的混合物在一定条件 下，遇明火将发生爆燃，使系统压力急剧升高 并发出巨大的响声的现象。
⑶气粉混合物的温度。
越高温度，就越易自燃和爆炸。
⑷气粉混合物中氧的浓度
氧浓度越高，就越易自燃和爆炸。
⑸气粉混合物的输送速度
输送速度宜维持在17～35m/s范围内，不易自燃和爆炸。
Page 5 Principles of Boiler 2019/2/23
煤粉的一般性质
煤 粉 ①原煤仓、煤粉仓应布置疏通装置（如空气炮）； 的 ②停炉时应将原煤仓、煤粉仓清空； 一 ③按照合理顺序停用制粉设备； 般 ④加强监督巡视，发现自燃及时处理。 性 ⑵防爆的措施： 质 ①首先是防自燃；
全苏热工研究所（BTH）
Page 11 Principles of Boiler 2019/2/23
一、煤的可磨性—煤的可磨性系数
哈氏可磨性系数 HGI的测定：
• 哈氏可磨性系数 HGI是这样测定的： • 取50g一定粒度的煤样，在一小型中速球磨机中磨制，
待球磨机主轴运转60r后，测定煤样中通过孔径为74 m 筛子的煤粉量，然后按下式进行计算，便可得到煤的哈 氏可磨性系数：
＜2
m——在 t
煤的磨损特性及磨损指数
煤
精品课件
3.2 制粉系统管道一次风速
按DL/T5145-2002《火力发电厂制粉系 统设计计算技术规定》推荐的制粉系统管道中的 介质流速。
精品课件
制粉系统管道中含粉气流流速
管道名称
推荐流速，m/s
一次风总管
15~25
贮仓式制粉系统干燥剂送粉的送粉管道
22~28①
贮仓式制粉系统热风送粉的送粉管道
精品课件
（3）煤中的灰成分 SiO2和Al2O3是灰分特性中影响磨损的特
别重要的因素。 SiO2和Al2O3的比值越大，磨损越 严重。因此，常常将SiO2和Al2O3的比值作为一种 判别准则。
精品课件
（4）颗粒的直径
当颗粒很小时，冲刷磨损很小。随着颗粒直 径的增大，其质量随之增加，撞击动量也随着增大，磨损 量也随之增加。当颗粒直径达到某一临界值后，磨损量几 乎不变，或者变化十分缓慢。一般认为，在相同的颗粒浓 度下，颗粒直径越大，单位体积内颗粒数量就越少，虽然 大颗粒冲击壁面磨损能力较大，但冲击到壁面的总颗粒数 降低，所以材料的磨损量仍变化不大。
精品课件
（2）叶片倾角和遮盖度等结构参数，以及总
的结构布置对各级叶片磨损有较大影响，如倾角 增加，各级叶片磨损量逐渐减小，在倾角30℃左 右，磨损量出现最低值；遮盖度增大，各级叶片 磨损量呈现近似线性减小的趋势，后两级减小迅 速，在遮盖度ψ=s/H=0.4时达到最小值。
精品课件
（3）从磨损位置来看，前两级叶片 受颗粒磨损较均匀，而后两级叶片不同部 位差别很大，严重磨损部位集中在叶片中 前部。遮盖度对严重磨损部位有较大影响。
（4）随气流速度增加，各级叶片的磨 损量急剧增加，磨损量与气流速度符合
E∝Vn（n＞3）的关系，而且各级叶片的n值
chap7 煤的物理性质和物化性质幻灯片
（落下时，应将煤块按其层理设X、Y、 Z三个方向落下）；
c、将大于25mm再次下落，如此共三次； d、称出大于25mm煤质量G1 e、计算G1/G×100% —— 强度指标
2、抗压强度（对压力的对抗）——显微脆度 在一定静负荷下，以每一百个压痕中出现裂痕的 数值来表示显微脆度。
15
影响脆度因素 1、煤化程度
17
18
1.4 煤的可磨性
哈特葛罗夫法评定煤可磨性的测定要点是： 将美国某矿区的烟煤作为标准煤，其可磨性指数定为100。
测定时，先将四个一组可磨性指数各不相同的标准煤样， 在哈氏可磨仪上研磨，该标准煤样在规定条件下，经过 一定破碎功的研磨，以标准煤的200目筛下物质量为纵坐 标，相应的可磨性指数为横坐标得一直线，此直线就是 该哈氏可磨仪的校准图。被测煤样在哈氏可磨仪上研磨 后，根据200目筛下物的质量在校准图上即可查出相应的 可磨性指数，用HGI表示。HGI越大，表示煤的可磨性 越好，煤越容易被磨碎。
3
第一节 煤的密度
1.4 影响煤真密度的因素 影响煤真密度的因素有成因类型、煤岩组成、矿物质、
煤化程度等。 ★腐植煤的真密度一般不低于1.25g/cm3，而腐泥煤仅
为1.00g/cm3左右； ★惰质组的密度最大，镜质组次之，稳定组最低，随煤
化程度的提高这种差别减小，到无烟煤阶段趋于一致； ★矿物质的密度较煤的
式中 H－显微硬度，MPa； P－加在压入器上的负荷，N； d－压痕对角线长度，mm； －方形棱锥体两相对锥面的夹角，一般为136。
10
显微硬度的影响因素（一）随煤化程度的变化
从褐煤开始，显微硬度 随煤化程度提高而上升，在 碳含量为75 % ～80 %(长焰 煤、气煤)之间有一个极大 值；此后，显微硬度随煤化 程度提高而下降，在碳含量 达到85%左右最低；煤化程 度再提高，显微硬度又开始 上升，到无烟煤阶段，显微 硬度几乎随煤化程度提高而 直线增加。
c、将大于25mm再次下落，如此共三次； d、称出大于25mm煤质量G1 e、计算G1/G×100% —— 强度指标
2、抗压强度（对压力的对抗）——显微脆度 在一定静负荷下，以每一百个压痕中出现裂痕的 数值来表示显微脆度。
15
影响脆度因素 1、煤化程度
17
18
1.4 煤的可磨性
哈特葛罗夫法评定煤可磨性的测定要点是： 将美国某矿区的烟煤作为标准煤，其可磨性指数定为100。
测定时，先将四个一组可磨性指数各不相同的标准煤样， 在哈氏可磨仪上研磨，该标准煤样在规定条件下，经过 一定破碎功的研磨，以标准煤的200目筛下物质量为纵坐 标，相应的可磨性指数为横坐标得一直线，此直线就是 该哈氏可磨仪的校准图。被测煤样在哈氏可磨仪上研磨 后，根据200目筛下物的质量在校准图上即可查出相应的 可磨性指数，用HGI表示。HGI越大，表示煤的可磨性 越好，煤越容易被磨碎。
3
第一节 煤的密度
1.4 影响煤真密度的因素 影响煤真密度的因素有成因类型、煤岩组成、矿物质、
煤化程度等。 ★腐植煤的真密度一般不低于1.25g/cm3，而腐泥煤仅
为1.00g/cm3左右； ★惰质组的密度最大，镜质组次之，稳定组最低，随煤
化程度的提高这种差别减小，到无烟煤阶段趋于一致； ★矿物质的密度较煤的
式中 H－显微硬度，MPa； P－加在压入器上的负荷，N； d－压痕对角线长度，mm； －方形棱锥体两相对锥面的夹角，一般为136。
10
显微硬度的影响因素（一）随煤化程度的变化
从褐煤开始，显微硬度 随煤化程度提高而上升，在 碳含量为75 % ～80 %(长焰 煤、气煤)之间有一个极大 值；此后，显微硬度随煤化 程度提高而下降，在碳含量 达到85%左右最低；煤化程 度再提高，显微硬度又开始 上升，到无烟煤阶段，显微 硬度几乎随煤化程度提高而 直线增加。
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12
（2）叶片倾角和遮盖度等结构参数，以及总的
结构布置对各级叶片磨损有较大影响，如倾角增 加，各级叶片磨损量逐渐减小，在倾角30℃左右， 磨损量出现最低值；遮盖度增大，各级叶片磨损 量呈现近似线性减小的趋势，后两级减小迅速， 在遮盖度ψ=s/H=0.4时达到最小值。
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13
（3）从磨损位置来看，前两级叶片受颗粒磨损较 均匀，而后两级叶片不同部位差别很大，严重磨损 部位集中在叶片中前部。遮盖度对严重磨损部位有 较大影响。
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8
2 气固两相流的流动与磨损
2.1 管道内气固两相流的流动与磨损 靠近燃烧器处一次风管内的气固（空气与煤粉）两相流动中，
除了流速之外，煤粉浓度沿径向的分布规律，对管道的磨损也 有较大影响。 （1）铅垂直管内气固两相流动，颗粒浓度在截面上对称分布。 （2）水平圆管道，由于颗粒受到重力作用，在管道底部颗粒浓 度最大。
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5
（3）煤中的灰成分
SiO2和Al2O3是灰分特性中影响磨损的特别重要 的因素。 SiO2和Al2O3的比值越大，磨损越严重。 因此，常常将SiO2和Al2O3的比值作为一种判别准 则。
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6
（4）颗粒的直径
当颗粒很小时，冲刷磨损很小。随着颗粒直径的增大， 其质量随之增加，撞击动量也随着增大，磨损量也随之增 加。当颗粒直径达到某一临界值后，磨损量几乎不变，或 者变化十分缓慢。一般认为，在相同的颗粒浓度下，颗粒 直径越大，单位体积内颗粒数量就越少，虽然大颗粒冲击 壁面磨损能力较大，但冲击到壁面的总颗粒数降低，所以 材料的磨损量仍变化不大。
煤的磨损特性与磨损指数
张经武整理
2014.6.
ppt课件
1
1 固体颗粒的磨损 2 气固两相流的流动与磨损 3 燃烧器与制粉系统管道一次风速的推荐流速 4 煤的特性与磨损指数 5 煤的磨损指数的判据
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2
1 固体颗粒的磨损特性
1.1 磨损的类型 （1）冲刷磨损 （2）撞击磨损
1.2 磨损的影响因素 （1） 颗粒的硬度及磨损
ppห้องสมุดไป่ตู้课件
7
（5）颗粒的浓度 材料的冲刷磨损基本上与浓度的一次方成正比。
（6）颗粒的速度 颗粒速度对冲蚀量的影响是研究材料冲蚀磨损的重要方面，
磨损量与颗粒速度成n方关系。试验研究表明，磨损量与颗粒速 度的3次方成正比。提高速度，会使颗粒的动能增加，从而导致 冲蚀磨损迅速加剧，所以流速越大，n值也将越大。
14
3 燃烧器与制粉系统管道一次风速的推荐流速
如上所述，燃烧器与制粉系统的一些零部件 和管道的磨损，与流速呈3次方的关系，因此选用 合理的流速和均流就非常重要。 3.1燃烧器的一次风速
按JB/T10440-2004《大型煤粉锅炉及燃烧器性 能设计规范》推荐的燃烧器一次风速度，也可按 DL/T831-2002《大容量煤粉燃烧锅炉炉膛选型导 则》选取。这两个标准推荐的数据很接近。
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15
燃烧器一次风速的推荐值
燃烧方式
煤种
300MW
600MW
直吹式制粉系统 切向燃烧燃烧器
低Vdaf煤 烟煤
20~24 22~30
22~26 24~32
（BMCR工况）
褐煤
16~22
18~25
贮仓式制粉系统
低Vdaf煤
20~28
—
切向燃烧燃烧器
烟煤
25~30
—
（BMCR工况）
劣质烟煤①
22~27
煤
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3.2 制粉系统管道一次风速
按DL/T5145-2002《火力发电厂制粉系统设计 计算技术规定》推荐的制粉系统管道中的介质流 速。
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17
制粉系统管道中含粉气流流速
管道名称
推荐流速，m/s
一次风总管 贮仓式制粉系统干燥剂送粉的送粉管道 贮仓式制粉系统热风送粉的送粉管道 直吹式制粉系统的送粉管道 三次风管道 通往烟囱或炉膛上部的乏气管道 ① 对于长管道宜取上限。
10
2.2 百叶窗煤粉分离器内气固两相流的流动与磨损
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11
在百叶窗浓缩器设计中，叶片倾角和遮盖度是 2个重要的结构参数。对于百叶窗浓缩器磨损的研 究表明：
（1）在任何工况下各级叶片的磨损程度不同， 后级（沿来流方向，向后排列）叶片磨损更严重。
并且各级叶片磨损程度的差异大小，还受结构因 素的影响（如叶片倾角和这盖度）。
硅酸盐：
碳酸盐：
高岭土
5
2~2.5
30~40 方解石 0.5
3 130~170
伊利石
3
2~2.5
20~35
菱镁矿 0.1
4 370~520
白云母
3
2~2.5
40~80
菱铁矿 0.2
4 370~430
长 石 ＜0.1
6
700~800 矾 土 稀少 9
1200
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4
（2）金属材料的硬度 纯煤的维氏硬度10~70 （kg/mm2） 锰钢的维氏硬度180~220（kg/mm2） 石英的维氏硬度1200~1300（kg/mm2）
（4）随气流速度增加，各级叶片的磨损量急剧增 加，磨损量与气流速度符合E∝Vn（n＞3）的关系， 而且各级叶片的n值不同。给粉浓度增大，各级叶 片的磨损量会急剧增大，呈明显的线性关系.
（5）在结构上，根据数值预测结果，采取了相应 的防护措施，重点防护后级叶片和浓侧出口喉部壁 面的磨损，取得了效果。
ppt课件
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9
（3）在管道弯曲部分，颗粒和管道外侧发生碰撞 并减速，在一定情况下，管道曲率越大，减速也 越大。弯管外侧将受到强烈的磨损，其磨损与弯 曲半径成反比。在同样的进口流速下，R/D（弯管 半径/管子直径）越小，分离在弯管外侧的煤粉量 越多。一般取R/D=6~10。这时弯管部分的磨损较 小。
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—
直吹式制粉系统 对冲燃烧燃烧器
低Vdaf煤 烟煤
14~20 14~24
14~20 14~24
（BMCR工况）
—
—
—
贮仓式制粉系统 对冲燃烧燃烧器
低Vdaf煤 —
14~18 —
14~18 —
（BMCR工况）
—
—
—
① 当烟煤灰分Aad＞40%，Qnet,ar小于16.7MJ/kg或Aad＞32%的洗中煤可定为劣质烟
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3
成分
煤中质
量百分 数，%
莫氏硬 度
维氏硬度 kg/mm2
成分
煤中质
量百分 数，%
莫氏 硬度
维氏硬度 kg/mm2
纯 煤 85 1.2~1.5 10~70 蓝晶石 ＜0.1 6~7 500~2150
石 英 1.6
7 1200~1300
黄铁矿 1.5
6~7 1100~1300 黄 玉 ＜0.1 8 1500~1700