第4章煤粉制备系统及设备锅炉原理
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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
煤粉锅炉设备原理
目录第二章煤粉锅炉设备原理第一节概述第二节燃料特性第三节煤的燃烧计算和锅炉机组的热平衡第四节制粉系统第五节燃烧设备第六节蒸发系统与水循环第七节过热器和再热器第八节省煤器和空气预热器第九节超临界锅炉特点第二章煤粉锅炉设备原理将燃料的化学能能转变成工质的热能，生产规定参数和品质的工质的设备称为锅炉。
锅炉的燃烧设备为燃料提供良好的燃烧条件，以求能把燃料的化学能最大限度地释放出来并转化为热能，再利用换热装置利用烟气的热量把工质水加热成为热水或蒸汽。
锅炉包括锅和炉两大部分，锅的原义是指在火上加热的盛水容器，炉是指燃烧燃料的场所。
锅炉中产生的热水或蒸汽可直接为生产和生活提供所需要的热能，也可通过蒸汽动力装置转换为机械能，或再通过发电机将机械能转换为电能。
提供热水的锅炉称为热水锅炉，主要用于生活，工业生产中也有少量应用。
产生蒸汽的锅炉称为蒸汽锅炉，又叫蒸汽发生器，常简称为锅炉，是蒸汽动力装置的重要组成部分，多用于火电站、船舶、机车和工矿企业等。
用于发电的锅炉称为电站锅炉。
第一节概述一、锅炉的发展1720年，英国人海科（Haycock）首先发明了锅炉。
这时的锅炉和开水壶没有多大区别，即在金属锅壳里充满水，在底部加热。
锅炉结构如图2-1所示。
图2-1 1720年Haycock锅炉18世纪上半叶，英国煤矿使用的蒸汽机，包括瓦特发明的初期蒸汽机在内，所用的蒸汽压力等于大气压力。
18世纪下半叶改用高于大气压力的蒸汽。
19世纪，常用的蒸汽压力提高到0.8MPa左右。
与此相适应，最早的蒸汽锅炉是一个盛水的大直径圆筒形立式锅壳，后来改用卧式锅壳，在锅壳下方砖砌炉体中烧火。
随着锅炉越做越大，为了增加受热面积，在锅壳中加装火筒，在火筒前端烧火，烟气从火筒后面出来，通过砖砌的烟道排向烟囱并对锅壳的外部加热，称为火筒锅炉。
开始只装一只火筒，称为单火筒锅炉或康尼许锅炉，后来加到两个火筒，称为双火筒锅炉或兰开夏锅炉。
1804年左右，在掌握了优质钢管的生产和胀管技术之后出现了火管锅炉。
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
《锅炉设备及运行》课件——项目四 制粉系统及设备
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
电厂常用筛子规格及煤粉细度表示：
煤粉细度表示： 发电厂常用筛孔宽度为90μm和200μm的
两种筛子，也就是说，常用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 使q2、q4、qn、qm之和为最小的煤粉细度称 为煤粉的经济细度。
影响因素：煤的性质、制粉设备的工作特性和 燃烧设备特性
→磨煤出力↓→磨煤单位电耗↑ →通风单位电耗↑ →制粉单位电耗↑
（3）金属磨损重； （4）不宜调节，低负荷运
行不经济。
（二）双进双出筒式钢球磨煤机
1、双进双出球磨机结构
2、双进双出球磨机特点 ①大大缩小的磨煤机体积，占地面积减小； ②降低了磨煤机功率消耗； ③螺旋输送装置可有效避免堵煤现象，运行
可靠性增强； ④便于调节，适应锅炉负荷变化能力强
（三）影响球磨机工作的主要因素 （1）临界转速nlj与工作转速n
（2）煤粉的爆炸 制粉系统中的煤粉由于自燃或其它火源，
会使煤粉与空气混合物在适当的浓度和温 度下被点着，并迅速传播开来而形成煤粉 爆炸。
（3）影响煤粉爆炸的因素
煤粉的挥发分，水分，煤粉细度，气粉混 合物的浓度，气粉混合物的流速，输送煤 粉的气体中氧的占比等。
（3）影响煤粉爆炸的因素 ①煤粉挥发分
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
电厂常用筛子规格及煤粉细度表示：
煤粉细度表示： 发电厂常用筛孔宽度为90μm和200μm的
两种筛子，也就是说，常用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 使q2、q4、qn、qm之和为最小的煤粉细度称 为煤粉的经济细度。
影响因素：煤的性质、制粉设备的工作特性和 燃烧设备特性
→磨煤出力↓→磨煤单位电耗↑ →通风单位电耗↑ →制粉单位电耗↑
（3）金属磨损重； （4）不宜调节，低负荷运
行不经济。
（二）双进双出筒式钢球磨煤机
1、双进双出球磨机结构
2、双进双出球磨机特点 ①大大缩小的磨煤机体积，占地面积减小； ②降低了磨煤机功率消耗； ③螺旋输送装置可有效避免堵煤现象，运行
可靠性增强； ④便于调节，适应锅炉负荷变化能力强
（三）影响球磨机工作的主要因素 （1）临界转速nlj与工作转速n
（2）煤粉的爆炸 制粉系统中的煤粉由于自燃或其它火源，
会使煤粉与空气混合物在适当的浓度和温 度下被点着，并迅速传播开来而形成煤粉 爆炸。
（3）影响煤粉爆炸的因素
煤粉的挥发分，水分，煤粉细度，气粉混 合物的浓度，气粉混合物的流速，输送煤 粉的气体中氧的占比等。
（3）影响煤粉爆炸的因素 ①煤粉挥发分
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.
《锅炉原理》讲稿PPT
德国鲁齐循环流化床锅炉
1、炉膛
其特点是采用高循环倍率，高温旋风分离器和外置流化床热交换器。虽然外置流化床热交换器的采用使这种锅炉略显复杂，但也使这种锅炉的床温调节更加简便，过热器/再热器的布置更为灵活。目前这种循环流化床锅炉最大容量的锅炉是法国阿尔斯通斯登工业公司制造的，装在普罗旺斯电厂配250MW机组的700t/h亚临界压力循环流化床锅炉。
35吨链条炉
35吨煤粉炉
锅炉三大系统：
1）燃烧供给系统 2）汽水系统 3）空气、烟气系统
1-2锅炉的参数
一、锅炉容量（额定蒸发量） 锅炉在设计蒸汽参数和保证效率下最大连续蒸发量。Kg/s t/h 二、蒸汽参数 锅炉出口处蒸汽压力（MP)和温度（℃） 三、给水温度 进省煤器的给水温度。 动力中压锅炉给水温度：150 ℃或170 ℃ 动力高压锅炉给水温度：215℃ 动力亚临界锅炉给水温度：260 ℃ （表1-1参数）
二.经济性指标
1.锅炉效率：锅炉的有效利用热量与输入热量的百分比. ηgl=Q1/Qr×100% (30万机组,设计效率92%,保证效率89%,一般为90%) 2.钢材使用率 锅炉每小时产生一吨蒸汽所用钢材吨数. 2.5-5t/t/h
§1-5 锅炉发展的趋势
发展趋势： 1、大容量：容量增大一倍,每t/h的金属用量减少5~20%。 2、高参数：参数提高一档,经济性提高2%. 3、再热机组：一次再热,提高经济性4~5%. 目前我国多采用亚临界压力,温度多采用540℃,主要是考虑设备工作的可靠性.
§1-6工业锅炉型号表示方法
按照标准规定方法编制： △△ △ ××－××／××－× （1）（2）(3) (4) (5) (6) （1）：总体型式代号 （2）：燃烧设备代号 （3）：额定热功率或额定蒸发量 （4）：额定争气压力或允许工作压力 （5）：过热蒸汽温度或出/进水温度 （6）：燃料种类代号
1、炉膛
其特点是采用高循环倍率，高温旋风分离器和外置流化床热交换器。虽然外置流化床热交换器的采用使这种锅炉略显复杂，但也使这种锅炉的床温调节更加简便，过热器/再热器的布置更为灵活。目前这种循环流化床锅炉最大容量的锅炉是法国阿尔斯通斯登工业公司制造的，装在普罗旺斯电厂配250MW机组的700t/h亚临界压力循环流化床锅炉。
35吨链条炉
35吨煤粉炉
锅炉三大系统：
1）燃烧供给系统 2）汽水系统 3）空气、烟气系统
1-2锅炉的参数
一、锅炉容量（额定蒸发量） 锅炉在设计蒸汽参数和保证效率下最大连续蒸发量。Kg/s t/h 二、蒸汽参数 锅炉出口处蒸汽压力（MP)和温度（℃） 三、给水温度 进省煤器的给水温度。 动力中压锅炉给水温度：150 ℃或170 ℃ 动力高压锅炉给水温度：215℃ 动力亚临界锅炉给水温度：260 ℃ （表1-1参数）
二.经济性指标
1.锅炉效率：锅炉的有效利用热量与输入热量的百分比. ηgl=Q1/Qr×100% (30万机组,设计效率92%,保证效率89%,一般为90%) 2.钢材使用率 锅炉每小时产生一吨蒸汽所用钢材吨数. 2.5-5t/t/h
§1-5 锅炉发展的趋势
发展趋势： 1、大容量：容量增大一倍,每t/h的金属用量减少5~20%。 2、高参数：参数提高一档,经济性提高2%. 3、再热机组：一次再热,提高经济性4~5%. 目前我国多采用亚临界压力,温度多采用540℃,主要是考虑设备工作的可靠性.
§1-6工业锅炉型号表示方法
按照标准规定方法编制： △△ △ ××－××／××－× （1）（2）(3) (4) (5) (6) （1）：总体型式代号 （2）：燃烧设备代号 （3）：额定热功率或额定蒸发量 （4）：额定争气压力或允许工作压力 （5）：过热蒸汽温度或出/进水温度 （6）：燃料种类代号
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；
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
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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
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风扇磨煤机直吹式三介质干燥系统
16
17 22 19 18
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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
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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
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❖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
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, r / min D
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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
锅炉制粉系统主要设备及原理介绍
1、磨煤机的作用
磨煤机是将原煤研磨成合格煤粉的设备。 2.磨煤机的组成 组成：机座，外壳，磨盘，磨辊，喷嘴环， 压盘，弹簧，分离器，落煤管，渣箱，减速 箱，润滑油系统，液压系统，密封装置，密 封空气系统，消防蒸汽系统，排渣系统。
3、磨煤机的工作过程 给煤机来的原煤经落煤管至磨盘的中央，在磨 盘转动离心力的作用下被甩至磨盘四周，磨辊在磨 盘转动时自转，磨辊与磨盘之间的相对运动完成煤 的研磨过程。一次风经一次风室环形喷嘴切向进入 磨内，一方面对原煤及煤粉进行干燥，另一方面携 带煤粉向上运动至分离器顶部，经环形折向挡板后 合格的煤粉经煤粉管道、分配器进入炉内燃烧；不 合格的煤粉沿落煤管的外壁重新回到磨内继续研磨； 不能研磨的杂物经环形喷嘴落入一次风室，由磨盘 轴上的刮板刮到渣箱定期排出磨外。
五、 磨煤机润滑油系统设备规范
油泵型式： 油泵型号： 油泵流量： 油泵电动机功率： 正常供油压力： 油冷却器数量： 油冷却器冷却水流量： 油冷却器冷却水压力： 油冷却器冷却水温度： 油箱电加热器额定电压： 油箱电加热器额定功率：
齿轮泵 SF6/180RD 0.16 m3/min 11 kW 0.3 MPa 1 台/台磨 15 m3/h ≤0.4 M Pa 38 ℃ 380 V 1x8 kW
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
三、给煤机的作用及结构
1、给煤机的作用
给煤机是制粉系统中的一部分，它的 作用是根据磨煤机负荷的需要调节给煤量， 并把原煤均匀连续地送入磨煤机中 。 2、给煤机整体的组成 给煤机本体；给煤皮带；断煤及堵煤信 号装置 ；称重机构 ；链式刮板清理机构 ； 密封空气系统。
机内照明
支承 跨距辊
磨煤机是将原煤研磨成合格煤粉的设备。 2.磨煤机的组成 组成：机座，外壳，磨盘，磨辊，喷嘴环， 压盘，弹簧，分离器，落煤管，渣箱，减速 箱，润滑油系统，液压系统，密封装置，密 封空气系统，消防蒸汽系统，排渣系统。
3、磨煤机的工作过程 给煤机来的原煤经落煤管至磨盘的中央，在磨 盘转动离心力的作用下被甩至磨盘四周，磨辊在磨 盘转动时自转，磨辊与磨盘之间的相对运动完成煤 的研磨过程。一次风经一次风室环形喷嘴切向进入 磨内，一方面对原煤及煤粉进行干燥，另一方面携 带煤粉向上运动至分离器顶部，经环形折向挡板后 合格的煤粉经煤粉管道、分配器进入炉内燃烧；不 合格的煤粉沿落煤管的外壁重新回到磨内继续研磨； 不能研磨的杂物经环形喷嘴落入一次风室，由磨盘 轴上的刮板刮到渣箱定期排出磨外。
五、 磨煤机润滑油系统设备规范
油泵型式： 油泵型号： 油泵流量： 油泵电动机功率： 正常供油压力： 油冷却器数量： 油冷却器冷却水流量： 油冷却器冷却水压力： 油冷却器冷却水温度： 油箱电加热器额定电压： 油箱电加热器额定功率：
齿轮泵 SF6/180RD 0.16 m3/min 11 kW 0.3 MPa 1 台/台磨 15 m3/h ≤0.4 M Pa 38 ℃ 380 V 1x8 kW
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三、给煤机的作用及结构
1、给煤机的作用
给煤机是制粉系统中的一部分，它的 作用是根据磨煤机负荷的需要调节给煤量， 并把原煤均匀连续地送入磨煤机中 。 2、给煤机整体的组成 给煤机本体；给煤皮带；断煤及堵煤信 号装置 ；称重机构 ；链式刮板清理机构 ； 密封空气系统。
机内照明
支承 跨距辊
煤粉锅炉的结构及原理
煤粉锅炉的结构及原理煤粉锅炉是一种将煤粉作为燃料的锅炉，广泛应用于工农业生产、供暖及发电等领域。
它以煤炭为主要燃料，通过将煤粉喷射到燃烧器中进行燃烧，产生高温高压的热能，然后通过锅炉传输介质（如水或蒸汽）传递热能，从而实现供热或发电的目的。
煤粉锅炉主要由燃烧器、锅炉本体、排烟系统、供水系统和控制系统等几个主要部分组成。
1. 燃烧器：燃烧器是煤粉锅炉的核心部件之一，主要负责煤粉的喷射、混合和燃烧过程。
煤粉通过煤粉输送系统，经过破碎、干燥和粉煤磨等预处理过程，进入燃烧器。
燃烧器通常由燃烧室、煤粉喷嘴、风道和风机等组成。
煤粉从喷嘴中以高速进入燃烧室，在与空气的混合后形成燃烧。
2. 锅炉本体：锅炉本体是煤粉锅炉的主要传热装置，用于将燃烧产生的热能转化为蒸汽或热水。
锅炉本体通常由炉膛、过热器、再热器、空气预热器和省煤器等组成。
燃烧产生的烟气在炉膛内进行燃烧和传热，在炉膛内加热水或蒸汽，使其达到所需的温度和压力。
烟气从炉膛进入过热器和再热器，再次加热水蒸气，提高热效率，并最终排入大气中。
3. 排烟系统：排烟系统用于将燃烧产生的废气排出锅炉。
废气经过烟道和尾部设备，通过烟囱排出。
排烟系统一般包括烟囱、烟气净化器和引风机等。
4. 供水系统：供水系统用于提供锅炉所需的水或蒸汽。
供水系统一般包括给水泵、辅助设备、水处理设备和管道等。
给水泵负责将供水送入锅炉，辅助设备用于对水进行预处理（如除氧、除盐等），水处理设备用于净化水质，管道用于输送水或蒸汽。
5. 控制系统：控制系统用于自动控制煤粉锅炉的运行参数和工艺过程。
控制系统一般包括主控制室、自动调节系统、安全保护系统和仪表监视系统等。
主控制室对整个锅炉运行过程进行监控和控制，自动调节系统负责实时调节锅炉的各项参数，安全保护系统用于监测和保护锅炉安全运行，仪表监视系统用于显示和监测锅炉各项参数的运行情况。
总的来说，煤粉锅炉通过将煤粉喷射到燃烧器中进行燃烧，利用煤粉的热值产生高温高压的热能，然后通过锅炉本体传递热能，供水系统提供所需的水或蒸汽，排烟系统排除废气，并通过控制系统实现对锅炉的自动控制和监控。
煤粉锅炉的工作原理
煤粉锅炉的工作原理
煤粉锅炉是一种常用的工业锅炉，其工作原理主要有以下几个步骤：
1. 煤粉的制备：将煤块进行磨碎和破碎，得到适合燃烧的煤粉。
煤粉的制备通常采用磨煤机进行磨煤工艺。
2. 煤粉的供给：将煤粉通过给煤器传送到煤粉锅炉的燃烧室。
给煤器通常是利用螺旋输送机或者风送输送机将煤粉输送到锅炉中。
3. 煤粉的燃烧：当煤粉进入燃烧室后，与空气混合并点燃。
燃烧一般是在燃烧器喷嘴中进行，通过喷嘴内的空气将煤粉喷入炉膛内，点燃后产生的热量用于加热水或者其他介质。
4. 燃烧产生的热能传递：煤粉的燃烧产生的高温烟气会通过锅炉内部的管道，在锅炉内部的水管中传递热量，使水或者其他介质升温，达到所需的工作温度。
5. 烟气的排放：燃烧后产生的烟气通过锅炉的排烟系统排出，进一步减少工业生产对环境的污染。
总的来说，煤粉锅炉的工作原理是将煤粉燃烧产生的热能通过传热，将水或者其他介质加热，达到工业生产所需的温度和压力。
这种锅炉具有热效率高、使用方便等特点，广泛应用于工业领域。
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。
制粉系统
制粉系统
第一节 制粉设备概述及原理
制粉系统的分类：
煤粉制备系统分为直吹式和储仓式：
直吹式制粉系统：磨煤机磨制的煤粉直接吹入锅炉燃烧室。
（1）：磨煤机的出力就是锅炉的燃煤量； （2）：磨煤的干燥剂既是输送煤粉的介质，又是进入燃烧室的一次风。 （3）：制粉系统与锅炉设备之间随时需要保持燃料的供需平衡。
第二节 制粉系统的运行
（岳阳三期）双进双出球磨机直吹式制粉系统 启动：
二：（岳阳三期）双进双出球磨机直吹式制粉系统的启动： 1：一次风机的启动；（一次风母管的压力在6.5KPa以上，风温大于等于300度。） 2：密封风机的启动； 低压润滑油泵启动。 3：启动液压油泵。 （顶轴油压正常后投自动。）（两台同时开启。） 4：投入磨机对应层油枪四支。 （ 燃烧稳定；启动1、2、3台磨，稳燃。） 5：查动态分离器出口关断门关闭，开启煤粉清扫门电动门。逐个吹扫一分钟后关闭，开启 动态分离器出口关断门。 6：全开磨机密封风电动调节挡板，维持差压1.5-2.5KPa 7：开启动态分离器密封风门，启动变频电机动态分离器以初始转速运行。 8：开磨机一次总风门气动闸板，开驱动端。非驱动端容量风调节挡板10%左右，投旁路风调 节挡板自动（暖管），缓慢全开热风门，冷风门投自动，设温度130度暖磨。 9：磨机出口温大于等于60度，关驱动端，非驱动端容量风调节挡板。 10：启动给煤机，稳定后投自动。（先开启出口闸门，启动给煤机，开下煤闸门。） 11：根据煤量投：容量风调节挡板自动。（热风门：投自动） 12：磨机启动后延时3分钟，查高压油泵自动停运。（根据燃烧情况，适时退出油枪运行。）
内容小节：
《（岳阳三期）双进双出球磨机直吹式制粉系统 》√ 《MPS中速磨煤机的工作原理》√ 《中速磨煤机的工作原理》√
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制粉系统的分类：
煤粉制备系统分为直吹式和储仓式：
直吹式制粉系统：磨煤机磨制的煤粉直接吹入锅炉燃烧室。
（1）：磨煤机的出力就是锅炉的燃煤量； （2）：磨煤的干燥剂既是输送煤粉的介质，又是进入燃烧室的一次风。 （3）：制粉系统与锅炉设备之间随时需要保持燃料的供需平衡。
第二节 制粉系统的运行
（岳阳三期）双进双出球磨机直吹式制粉系统 启动：
二：（岳阳三期）双进双出球磨机直吹式制粉系统的启动： 1：一次风机的启动；（一次风母管的压力在6.5KPa以上，风温大于等于300度。） 2：密封风机的启动； 低压润滑油泵启动。 3：启动液压油泵。 （顶轴油压正常后投自动。）（两台同时开启。） 4：投入磨机对应层油枪四支。 （ 燃烧稳定；启动1、2、3台磨，稳燃。） 5：查动态分离器出口关断门关闭，开启煤粉清扫门电动门。逐个吹扫一分钟后关闭，开启 动态分离器出口关断门。 6：全开磨机密封风电动调节挡板，维持差压1.5-2.5KPa 7：开启动态分离器密封风门，启动变频电机动态分离器以初始转速运行。 8：开磨机一次总风门气动闸板，开驱动端。非驱动端容量风调节挡板10%左右，投旁路风调 节挡板自动（暖管），缓慢全开热风门，冷风门投自动，设温度130度暖磨。 9：磨机出口温大于等于60度，关驱动端，非驱动端容量风调节挡板。 10：启动给煤机，稳定后投自动。（先开启出口闸门，启动给煤机，开下煤闸门。） 11：根据煤量投：容量风调节挡板自动。（热风门：投自动） 12：磨机启动后延时3分钟，查高压油泵自动停运。（根据燃烧情况，适时退出油枪运行。）
内容小节：
《（岳阳三期）双进双出球磨机直吹式制粉系统 》√ 《MPS中速磨煤机的工作原理》√ 《中速磨煤机的工作原理》√
锅炉制粉系统设备结构及原理精品PPT课件
机等，其转速为50300转/分。 （3）高速磨煤机 包括风扇式磨煤机和锤击式磨煤
机，其转速为5001500转/分。
9
我国目前常用的中速磨煤机有：辊–盘式中速 磨，又称平盘磨：辊–碗式中速磨，又称碗 式磨(RP磨);球–环式中速磨，又称E型磨； 辊–环式中速磨，又称MPS磨。
现以中速碗式磨为例说明中速磨的结构和工 作原理。其结构如图5-11所示。中速磨沿高 度方向可分为四部分：传动装置、碾磨部件、 干燥分离空间及分离器和煤粉分配装置。
5
❖ 给料皮带机构的驱动电动机采用特制的变频调速电 动机（含测速发电机），通过变频控制器，组成具 有自动调节功能 ；
❖ 在正压运行系统中，给煤机本身密封可靠，可以认 为无泄漏。给煤机需要通过密封空气来防止磨煤机 热风通过排料口回入给煤机。密封空气压力为磨煤 机内一次风压力，给煤机两侧安装有人孔视镜，密 封空气管入口安装在在视镜，防止粉尘积极在视镜 上，便于随时观察。
式中 mq — 筒体内钢球装载量，t；
gq — 钢球的堆积密度，可取 gq 4.9t / m3；
Vt — 筒体容积，m3。
钢球充满系数直接影响磨煤出力Bm和电能消耗 Pm。
磨煤机每磨1t煤所消耗的电能称为磨煤单位电耗，
用符号Em表示,单位为kW·h/t。
Em
Pm Bm
C 2 0.3
C1
C 3 0.3
4
3、锅炉给煤机机构及原理
❖ 给料皮带机构由电动机、减速机、皮带驱动辊 筒，张紧辊筒，张力辊筒，皮带支撑板皮带张紧装 置以及给料胶带等组成。给料胶带带有边缘，并在 内侧中间有凸筋，各辊筒中有相应的凹槽，使胶带 能很好地导向。
❖ 在驱动辊筒端，装有皮带清洁刮板，以刮除粘结于 胶带外表的煤。胶带中部安装的张力辊筒，使胶带 保持一定的张力得到最佳的称量效果，胶带的张力， 随着温度和湿度的变化而有所改变，应该经常注意 观察，利用张紧拉杆来调节胶带的张力。
机，其转速为5001500转/分。
9
我国目前常用的中速磨煤机有：辊–盘式中速 磨，又称平盘磨：辊–碗式中速磨，又称碗 式磨(RP磨);球–环式中速磨，又称E型磨； 辊–环式中速磨，又称MPS磨。
现以中速碗式磨为例说明中速磨的结构和工 作原理。其结构如图5-11所示。中速磨沿高 度方向可分为四部分：传动装置、碾磨部件、 干燥分离空间及分离器和煤粉分配装置。
5
❖ 给料皮带机构的驱动电动机采用特制的变频调速电 动机（含测速发电机），通过变频控制器，组成具 有自动调节功能 ；
❖ 在正压运行系统中，给煤机本身密封可靠，可以认 为无泄漏。给煤机需要通过密封空气来防止磨煤机 热风通过排料口回入给煤机。密封空气压力为磨煤 机内一次风压力，给煤机两侧安装有人孔视镜，密 封空气管入口安装在在视镜，防止粉尘积极在视镜 上，便于随时观察。
式中 mq — 筒体内钢球装载量，t；
gq — 钢球的堆积密度，可取 gq 4.9t / m3；
Vt — 筒体容积，m3。
钢球充满系数直接影响磨煤出力Bm和电能消耗 Pm。
磨煤机每磨1t煤所消耗的电能称为磨煤单位电耗，
用符号Em表示,单位为kW·h/t。
Em
Pm Bm
C 2 0.3
C1
C 3 0.3
4
3、锅炉给煤机机构及原理
❖ 给料皮带机构由电动机、减速机、皮带驱动辊 筒，张紧辊筒，张力辊筒，皮带支撑板皮带张紧装 置以及给料胶带等组成。给料胶带带有边缘，并在 内侧中间有凸筋，各辊筒中有相应的凹槽，使胶带 能很好地导向。
❖ 在驱动辊筒端，装有皮带清洁刮板，以刮除粘结于 胶带外表的煤。胶带中部安装的张力辊筒，使胶带 保持一定的张力得到最佳的称量效果，胶带的张力， 随着温度和湿度的变化而有所改变，应该经常注意 观察，利用张紧拉杆来调节胶带的张力。
第4章煤粉制备系统及设备——锅炉原理课件
能源与动力工程学院
School of Energy & Power Engineering
18:20
山东大学
中国 济南
• 影响煤粉自燃的因素 • 挥发分：Vdaf<10％，无爆炸危险 >20％，容易自燃，爆炸可能性大 • 煤粉细度：>0.1mm的颗粒基本不爆炸 • 煤粉浓度：1.2~2kg/m3(最危险） • 温度：低于着火温度 • 煤粉在管内的流速（16～30m/s）：过低 沉积，过高电火花
能源与动力工程学院
School of Energy & Power Engineering
18:20
山东大学
中国 济南
煤粉细度对锅炉运行的影响
• 煤粉变粗所引起的危害是很大的，如锅炉灭火、结焦、高温腐蚀、过 热器、再热器超温爆管、尾部受热面的磨损以及燃烧效率低等一系列 问题，特别对于贫煤和无烟煤（难以着火和燃尽），采用四角切圆燃 烧（离心力） • 当煤粉颗粒较大时，煤粉在离开燃烧器区时很难及时着火（全燃烧，从而导 致飞灰含碳量增加。 • 煤粉气流四角喷入后形成强烈的旋转气流，大颗粒的炭粒甩向炉膛的 四壁，靠近水冷壁，使水冷壁附近产生强烈的还原性气氛，发生高温 腐蚀的机会大大增加；燃烧灰熔点低的煤种时，还可能出现结焦现象。 • 炉膛火焰中心明显上移，炉膛出口烟温升高，烟温偏差增大，易出现 爆管（过热器、再热器）现象。 • 粗大颗粒及未燃尽碳粒都会导致尾部受热面磨损加剧。
山东大学
中国 济南
第四章 煤粉制备系统及设备
能源与动力工程学院
School of Energy & Power Engineering
18:20
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中国 济南
第一节 煤粉的性质
第4章煤粉制备系统及设备_锅炉原理
,kJ/ kg
筒体和钢球的质量比其中的燃料大许多倍， Ndw 主要消耗在 转动筒体和升举钢球上，与磨煤出力Bm 几乎无关
Em 随出力Bm 的降低而增高，在低负荷下运行不经济
钢球磨特性：结构简单，对煤种适应性强，出力大，运行可靠； 但初投资大，对锅炉负荷适应性差；单位电耗大，噪音大。
Page 17
Page 8
Principles of Boiler
2019/11/21
长沙理工大学能动学院
单进单出钢球磨(低速磨)
低速磨主要有普通筒式钢球磨、双进双出筒式钢球磨
普通筒式钢球磨的圆筒通过齿轮由电动机带动低速转动，燃料 和干燥剂（热空气）从一端进入圆筒，在圆筒内煤被干燥、打碎并 研磨成粉，随后被干燥剂从另一端带出。
磨煤机的运行出力（具有一定细度和干燥程度的煤粉流量Bm=Bg）可以通 过调节进入磨煤机的干燥剂流量和温度来实现
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Principles of Boiler
2019/11/21
钢球磨特性
长沙理工大学能动学院
磨煤的单位电耗Em 取决于磨煤出力Bm 和消耗的电网功率Ndw
Em
N dw Bm
Vtf 过小 筒内风速过小，出口端钢球能量没有被充分利用， 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 筒内风速过大，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
最佳通风量 Vtzfj 磨煤和通风电耗之和最小时的通风量， Vtzfj 的 大 小 与 煤 的 种 类 、 煤 粉 细 度 、 筒 体 容 积 及 钢 球 充 满 系 数 等有关。
质量为a，则煤粉细度可用筛子上的剩余率或通过率表示
a Rx a b 100,%
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4-磨煤机；6-次风箱；10-送风机； 12-空预器；15-排粉风机
Ø排粉风机装在磨煤机 出口，整个系统负压下 运行
Ø煤粉不会向外泄漏， 对环境污染小
Ø漏风大，排粉风机磨 损严重，效率低，电耗 大，系统可靠性差。
9s3o2f Boiler
中速磨直吹式正压热一次风系统
4-磨煤机；6-次风箱；10-送风机；11热一次风机；12-空预器；19-密封风机
9s1o4f Boiler
筒式钢球磨煤机工作示意图
9s1o5f Boiler
钢球磨最佳通风量
Vtf 直接影响燃料沿筒体长度的分布和磨煤出力
Vtf 过小 筒内风速过小，出口端钢球能量没有被充分利用 ，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 筒内风速过大，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
单进单出钢球磨(低速磨)
低速磨主要有普通筒式钢球磨、双进双出筒式钢球磨
普通筒式钢球磨的圆筒通过齿轮由电动机带动低速转动，燃料 和干燥剂（热空气）从一端进入圆筒，在圆筒内煤被干燥、打碎并 研磨成粉，随后被干燥剂从另一端带出。
9s1o0f Boiler
双进双出钢球磨(低速磨 )
Ø筒两端的空心轴内有一空心 圆管。
Ø正压系统：一次风机布置在 磨煤机之前，系统处于正压状 态下工作。
Ø无漏风；叶片磨损小。煤粉 易外泄，需设专门的密封风机 。
Ø热一次风系统：配置二分仓 回转式空预器。一次风机布置 在空预器与磨煤机之间，输送 的是热空气。
Ø空气温度高，比容大，风机 体积大，电耗高，易发生高温 侵蚀，运行效率及可靠性低。
Em 随出力Bm 的降低而增高，在低负荷下运行不经济
Ø钢球磨特性：结构简单，对煤种适应性强，出力大，运行可靠 ；但初投资大，对锅炉负荷适应性差；单位电耗大，噪音大。
9s1o8f Boiler
钢球磨煤机优点
Ø适合磨制无烟煤； Ø可磨制冲刷磨损指数Ke > 3.5的煤； Ø对杂质不敏感； Ø能磨制高水分煤； Ø结构简单，故障少
爆炸三个必要条件：可燃物浓度，氧，点火能量。 水分的影响： 煤粉水分影响流动性与爆炸性。 水分高：流动性差，易堵，粉仓搭桥。影响着火与燃烧。 水分低：自燃与爆炸。干燥耗能增加。
9s4of Boiler
煤粉细度 Rx
煤粉的细度Rx（Dx） 用具有标准筛孔尺寸的筛子进行筛分测定。如筛 孔边长为xμm，煤粉过筛后，漏下去的煤粉质量为b，留在筛子上的煤粉 质量为a，则煤粉细度可用筛子上的剩余率或通过率表示
最佳通风量
磨煤和通风电耗之和最小时的通风量，
的大小与煤的种类、煤粉细度、筒体容积及钢球充满系数 等有关。
9s1o6f Boiler
钢球磨出力
磨煤出力Bm
在电耗一定并保证所需的煤粉细度的条件下，磨煤
机在单位时间磨制的煤粉量。由磨煤机的结构尺寸、被研磨的燃料特
性以及磨煤机的运行状况确定
干燥出力Bg 在单位时间内将煤由原有水分干燥到所要求的煤粉水 分对应的煤粉量。由磨煤机的干燥条件确定 对高水分和较软的煤，Bm>Bg，而对于干和硬的煤，则Bg >Bm
Ø圆管外装有螺旋输送装置。
Ø两端的空心轴既是热风和原 煤的进口，又是煤粉气流混 合物的出口。
Ø两个相互对称又彼此独立的 磨煤回路的两个回路；
Ø可以单独使用一个，这时可 使磨煤出力降至50％以下。
9s1o1f Boiler
双进双出钢球磨(低速磨)
9s1o2f Boiler
双进双出钢球磨(低速磨)
9s1o3f Boiler
钢球磨中储式制粉系统有热风送粉和乏气送粉两种
1-原煤仓；4-给煤机；7-钢球磨；8-粗粉 分离器；9-排粉机；10-一次风箱；12-燃 烧器；14-空预器；15-送风机；17-细粉 分离器；21-煤粉仓；22-给粉机；23-混 合器；24-乏气风箱；25-三次风喷口； 28-一次风机； 31-再循环管
Ø 磨制烟煤和水分不高 的褐煤
Ø 采用热风作为干燥剂
Ø 磨制高水分的褐煤
Ø 采用热风掺炉烟作为 干燥剂
9s3o5f Boiler
§ 4 煤粉制备系统的主要辅助设备
• 给煤机 • 粗粉分离器 • 细粉分离器 • 给粉机 • 锁气器
9s3o6f Boiler
煤粉制备系统的主要辅助设备
给煤机：作用，分类。 粗粉分离器：作用，分离原理，结构，调节 细粉分离器 给粉机 锁气器
与 HGI之间关系
9s7of Boiler
§ 2 磨煤设备及其特性
• 1、磨煤原理与磨煤机分类
• 2、单进单出钢球磨(低速磨) • 3、双进双出钢球磨(低速磨)
• 4、钢球磨筒体最佳转速 nzj
• 5、钢球磨最佳通风量 • 6、钢球磨出力 • 7、钢球磨特性
• 8、中速磨煤机 • 9、高速磨煤机(风扇磨)
9s2o0f Boiler
中速磨煤机
v中速磨分为： v盘式中速磨（辊-盘式）、 v碗式中速磨(辊-碗式RP、HP型)、 v环式中速磨(辊-环式MPS型、球-环式E型) Ø原煤经落煤管进入两组相对运动的碾磨件之间 ，在压紧力的作用下被挤压、研磨成粉，被甩 至四周风环处。
Ø热风经风环进入磨煤机，对煤粉进行干燥并 将煤粉带入粗粉分离器进行分离，不合格的煤 粉返回磨煤机重磨，细粉则送出磨外。
Rx 越小，则煤粉越细
煤粉经济细度 热损失 q4、制粉电耗 qdh、磨煤设备金属部件磨损 qms 之和为最小时的煤粉细度
其中 n 是表示煤粉颗粒分布的均匀性系数
9s5of Boiler
煤粉均匀性系数n
R200< R90， n为正值； 当R90一定时，n值越大，则R200越小，说明煤粉中过粗的煤粉较少； 当R200一定时，n值越大，则R90越大，说明煤粉中过细的煤粉较少。 n值越大，煤粉中过粗和过细的煤粉均较少，即煤粉粒度分布较均匀。 n取决于磨煤机和粗粉分离器的型式，一般取n = 0.8～1.2。
钢球磨筒体最佳转速 nzj
n 影响磨煤出力和电耗
n 过小，形成一个斜面， 沿斜面滑落
n 过大，离心力很大，球与煤随筒壁一同旋转，产生这种状态的最 低转速称为临界转速nlj
Ø 没有撞击作用，磨煤效果差。
n 处于上述两者之间，钢球被带到一定高度，沿抛物线落下，钢球对 筒底的煤发生强烈撞击作用，研磨 磨煤作用最大时的转速称为最佳工 作转速nzj 经验表明： Ø nzj =（0.75-0.78）nlj
9s1o9f Boiler
双进双出钢球磨的特点
双进双出钢球磨可扩大钢球磨的负荷调节范围 双进双出钢球磨煤机响应锅炉负荷变化的时间非常短，有利于低挥发分 煤的稳燃 其出力靠调整一次风量控制。在低负荷下，煤粉浓度变化不 大，且煤粉细度降低。 双进双出钢球磨煤机设有微动装置 磨煤机在停机或维修操作时以额 定转速的1／100转速旋转，可使筒内存煤及时散热防止自燃。故短时间停 机时不必将筒内的剩煤排空。 双进双出钢球磨煤机应用检测制粉噪声或进出口差压或煤位传感器的方 法来控制筒内的存煤量。 双进双出钢球磨煤机保持了钢球磨煤种适应性广等所有优点，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。
Ø乏气经细粉分离器→排粉机 →一次风箱→混合器（乏气 与煤粉）→ 一次风喷口
Ø适用于烟煤等挥发分含量高 的煤种
9s2o9f Boiler
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。
磨煤机的运行出力（具有一定细度和干燥程度的煤粉流量Bm=Bg）可以通 过调节进入磨煤机的干燥剂流量和温度来实现
9s1o7f Boiler
钢球磨特性
Ø磨煤的单位电耗Em 取决于磨煤出力Bm 和消耗的电网功率Ndw
Ø筒体和钢球的质量比其中的燃料大许多倍， Ndw 主要消耗在 转动筒体和升举钢球上，与磨煤出力Bm 几乎无关
Ø高压头冷一次风机可兼作 密封风机，简化系统；
Ø热风温度不受一次风机的 限制，可满足磨制较高水分 煤种的要求。
9s3o4f Boiler
高速磨直吹式系统
（a）热风干燥； （b）热风-炉烟干燥
l-原煤仓；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-空预器 ；10-送风机；12-抽烟口；13-混合器
9s3o3f Boiler
中速磨直吹式正压冷一次风系统
4-磨煤机；6-次风箱；10Ⅰ- 一次 风机； 10Ⅱ-二次风机；12-空预 器
u冷一次风系统：
Ø配置三分仓回转式空预器 。
Ø一、二次风各自由单独风 机输送，风机处于空预器之 前，输送的是干净的冷空气 。
Ø空气温度低，比容小，风 机体积小，电耗低；
9s2o6f Boiler
制粉系统及分类
制粉系统：磨煤有关设备、煤粉分离与输送设备、管道 连接起来
分类：
Ø 中间储仓式：将磨好的煤粉先储存在煤粉仓中，再按锅 炉运行负荷的需要，从煤粉仓中经给粉机送入炉膛燃烧
Ø 直吹式：磨煤机中磨好的煤粉直接吹送到炉膛燃烧
9s2o7f Boiler
钢球磨中储式热风送粉系统
Ø空气经送风机→空预器→一次 风机→一次风箱→混合器（热气 与煤粉）→一次风喷口 Ø乏气经细粉分离器→排粉机→ 乏气风箱→三次风喷口 Ø适用无烟煤、贫煤及劣质煤
9s2o8f Boiler
钢球磨中储式乏气送粉系统
1-原煤仓；4-给煤机；7-钢球磨；8-粗粉 分离器；9-排粉机；10-一次风箱；12-燃 烧器；14-空预器；15-送风机；17-细粉 分离器；21-煤粉仓；22-给粉机；23-混 合器；28-一次风机；31-再循环管