第四章煤粉制备系统
合集下载
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
华北电力大学
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
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
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
动力工程系
NCEPU
华北电力大学
NCEPU
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
华北电力大学
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
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
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
动力工程系
NCEPU
华北电力大学
NCEPU
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
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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。
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
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
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
动力工程系
华北电力大学
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
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
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
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。
▪ 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
华北电力大学
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
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
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
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；
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
❖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
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
❖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
华北电力大学
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
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
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
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
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
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
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
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。
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
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
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
动力工程系
华北电力大学
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
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
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
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。
▪ 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
华北电力大学
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
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
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
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；
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
❖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
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
❖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
华北电力大学
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
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
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
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
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
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
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