第四煤粉制备第四煤粉制备

n
Kkm=0.0034HGI1.25+0.61
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第四煤粉制备第四煤粉制备
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
可磨性指数二者换算
n Kkm=0.0034HGI1.25+0.61
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制粉系统设计所要求的煤粉特性
钢球直径减小，钢球撞击力减弱，不宜磨制硬煤及大煤块。
一般采用钢球直径为30-40mm,当磨制硬煤或者大煤块时，选用直 径为50-60mm的钢球。还可以根据美中和磨煤机工作条件，将40， 50，60mm的钢球按比例混合搭配使用。
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护甲
n 护甲磨损后，磨煤出力下降，电耗增加。
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煤粉的一般特性
n 1.尺寸小：1μm~300μm，20μm~60μm最多， 表面积大：300~1600m2/kg
n 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 n 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。 n 3.堆积特性
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。
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•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
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第四煤一定的通风量将其带出。 n 通风量太小时，筒体通风速度较低，仅能带出少量细
粉，部分合格煤粉仍留在筒内被反复磨制，致使磨煤 出力减小。 n 适当加大通风量可改善沿筒体长度的分布情况，提高 磨煤出力，降低磨煤单位电耗。 n 过大的通风量，会使得部分不合格的煤也被带出，经 粗粉分离器分离又返回磨煤机再磨，造成无益的循环 而增大了通风单位电耗和制粉单位电耗。
•双进双出钢球磨煤机示意图
第四煤粉制备第四煤粉制备
影响钢球磨煤机工作的主要因素
✓ 1.临界转速和工作转速 ✓ 2.钢球充满系数 ✓ 3. 钢球直径 ✓ 4. 护甲 ✓ 5.通风量 ✓ 6. 筒内载煤量
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1.临界转速和工作转速
临界转速：当转速过高时，在离心力作用下，钢球贴在筒壁上随筒体 一起旋转而不脱离，此时球的撞击作用完全消失，发生这种状况的最 低转速称为临界转速。
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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：
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制粉系统设计所要求的煤粉特性
3.煤和煤粉的水分
➢ 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。
如果摩擦系数小，则筒体和钢球的速度差增大，意味 着钢球与护甲间有较大的相对滑动，于是将有较多的 能量消耗在钢球与护甲的摩擦上，而未能用来提升钢 球；
如果护甲的摩擦系数高，可以在较小的能量消耗下， 达到钢球的最佳工作状态，因此决定钢球最佳工作条 件的因素，除了筒体旋转速度外，护甲的结构也相当 重要。
n HGI=13+6.93G G为孔径0.71mm筛子筛下煤样 质量
n Hardgrove法在欧美普遍采用。
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可磨性系数Kkm
n 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。
n 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：
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•2、中速磨煤机：转速为50-300r/min，如中速平盘磨煤机 （MPS)、中速环球式磨煤机(E型）、碗式磨煤机（RP 型）。
•工作原理：原煤在两个研磨部件的表面之间，在压紧力 的作用下受到挤压和研磨而被粉碎成煤粉。
•优点：启动迅速、调节灵活、电耗低、金属磨损量少。
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：
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。
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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。
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钢球充满系数
n 钢球充满系数定义：所装钢球容积占筒体容积的百分 数表示。
第四煤粉制备-第四煤粉 制备
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2020/11/28
第四煤粉制备第四煤粉制备
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。
n 当筒体通风量和煤粉细度不变时，在10%-35%范围内， 磨煤机出力和消耗的功率也与供求装载量有关，见419式
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钢球直径
钢球直径：应该按照磨煤机电耗和磨煤金属磨耗总费用最小的原则 确定。
充满系数一定时，减小钢球直径，撞击次数与作用面积就增大， 磨煤出力就提高，但钢球的磨损加剧。
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• •1、低速磨煤机:
•筒式钢球磨煤机:
•工作原理：筒体旋转时，筒内钢球和煤一起在离心力和摩擦力作用下 被提升到一定高度，在重力作用下跌落，筒内的煤受到下落钢球的撞 击作用，以及钢球与钢球和钢球与护甲之间的挤压和研磨作用而被破 碎，磨成煤粉。 磨好的煤粉由干燥剂带出筒体。（转速过低，过高都 不合适如图a,c）
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•三、磨煤机的特点
1．钢球磨煤机
n 可磨制任何煤，运行可靠，结构简单。庞大，金属耗量大， 投资大，耗电高，噪音大，电耗是中速磨的两倍，非满载 下工作极不经济。
2．中速磨的特点
n 结构紧凑，占地小，金属耗量小，投资少，耗电省，噪音 较小，调节灵敏，压碎为主，研碎为辅，通风干燥能力不 强，不能磨较硬的煤。
n 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。
n 影响因素：
A）煤种
B）磨煤机和分离器的形式
C）燃烧方式等
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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：
表示筛子孔径为200微米. n 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。
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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
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第二节 磨煤机设备
一、磨煤机的工作原理—干燥、磨制
n 使脆性材料发生破碎的方式不同，其能量消耗的数量不同： n 压碎，击碎，研碎 n 5~6 10~12 >12 kW/t
•优点：(1)适合磨制无烟煤；（2）可磨制磨损指数大于3.5的煤；（3） 对煤中的杂质如铁块、木块和石块不敏感。（4）能磨制高水分煤； （5)结构简单，故障少，运行安全可靠。
• 缺点：设备庞大、投资多、运行电耗大、占地面积大、金属磨损量
大、噪声大。
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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：
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。
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煤粉的经济细度
n 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。
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。
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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
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:
•缺点：对原煤带入的石块、铁块、木块敏感性强，易引 起振动和部件损坏；结构复杂，运行和检修的技术水平要 求高；当煤的水分过高时，容易将煤粉压成饼状，影响磨 煤出力。
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第四煤粉制备第四煤粉制备
高速磨煤机：
3、高速磨煤机：转速为750-1500r/min，如风扇 式磨煤机、锤击式磨煤机。风扇式磨煤机大多 用于燃用褐煤的锅炉。其结构与风机相类似， 由叶轮和蜗壳组成。叶片高速旋转对煤粒进行 破碎，研磨。
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筒内载煤量
n 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