【资料】锅炉原理-第四章煤粉制备及系统汇编
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
第四煤粉制备-第四煤粉制备
➢ 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。
护甲
护甲磨损后，磨煤出力下降，电耗增加。
✓ 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；
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。
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。
双进双出钢球磨煤机示意图
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
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。
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
➢ 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。
护甲
护甲磨损后，磨煤出力下降，电耗增加。
✓ 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；
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。
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。
双进双出钢球磨煤机示意图
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
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。
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.
煤粉制备及系统
煤粉制备系统及设备1 煤粉的一般特性煤粉的流动性3，当吸附大量空气～0.5t/m刚磨制好的煤粉干燥而疏松，其堆积密度为0.4后煤粉颗粒被空气隔开，形成煤粉和空气的混合物，并具有良好的流动性，便于管道运输，如果制粉系统的设备不严密，煤粉从不严密处泄露，会造成环境的污染或引起自燃。
自燃性与爆炸性在管道中输送的煤粉若发生离析而沉积在制粉管道中，由于沉积的煤粉与空气发生缓慢氧化产生的热量的积蓄，时间较长会使积粉层内温度升高，达到着火温度后发生自燃。
气粉混合物在一定的浓度和温度下还可能发生爆炸。
当挥发分较高的煤粉浓度达到0.25～3kg/kg空气，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。
堆积特性3，煤粉吸附空气中的水分0.7t/m在煤粉仓中自然压紧的煤粉的堆积密度为后容易结块，造成供粉的中断而影响燃烧的稳定性。
因此，中间储仓式制粉系统应设计相应的吸潮装置。
2 煤粉细度和煤粉均匀性指数煤粉细度煤粉最主要的性质之一是煤粉细度，即煤粉颗粒的大小。
煤粉细度是用筛分分析方法确定的，使煤粉通过一组一定孔径的标准筛，存留在某筛子上面的煤粉重量占全部煤粉样重量的百分数来表示煤粉细度，符号为R。
符号下标x代表煤粉粒径或筛网孔径（微米）。
R又称为某筛的筛余份额，xx R越大，则煤粉越粗。
x式中—筛子上面剩余的煤粉重量g；b—通过筛子的煤粉重量g。
我国常用：R、R 20090．≤15％，烟煤R≤25％，褐煤R≤40％R一般要求：贫煤909090运行实践表明，煤粉越细，越容易着火和完全燃烧，排烟损失q和机械不2完全燃烧损失q越小，但是，煤粉越细制粉系统消耗的电能q以及金属的磨损N4量q也就越大，制粉系统的经济性降低。
因此，在实际运行中应选择使制粉和M燃烧总的损耗最小时的煤粉细度，即最佳煤粉细度或经济煤粉细度。
它与很多因素有关：第一，与煤种有关，其中以燃煤挥发分的影响最大。
挥发分高的燃料，燃烧强烈，可以允许煤粉粗一些，无烟煤挥发分最低，则要求煤它们决定了煤粉颗粒的均第二，与磨煤机和分离器的型式有关，粉磨得细一些；匀程度，如果煤粉颗粒均匀，则可允许煤粉粗些；第三，与燃烧方式和炉膛容积如炉内燃烧温度高或煤粉停留时间长它决定了煤粉燃烧的经济性，热负荷有关。
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
锅炉原理期末复习资料
授课：岳
悦
编写：许长浩
吴梦晨
向明明
焦
彤
排版：许长浩
6、旋转射流与直流射流区别 ①旋转射流除具有直流射流中存在的轴向速度、径向速度外，还有切向分速度，因 而在旋转射流内部产生了回流区 ②旋转效应衰退快，射程比直流射程短 ③旋转射流的扩展角一般比直流射流大 ④旋流燃烧器衰减很快时期后期混合较差， 故一般舍和与质量中等以上的烟煤燃烧 7、常见的低 NOx 燃烧技术：低过量空气燃烧、浓淡偏差、空气分级 8、直流煤粉燃烧器结构的特点 ①强化着火一次风喷嘴：出口带有钝体并实行煤粉浓、淡分离燃烧，带周界风 ②五层中间二次风喷嘴：上下两层水平偏角，中间直吹 ③紧凑燃尽风和分离燃尽风喷嘴： 实现空气分级燃烧。 紧凑燃尽风单层或双层布置， 分离燃尽风喷嘴 4-5 层布置。 9、炉膛的结构应满足的条件 ①有良好的炉内空气流动特性，避免火焰冲撞炉墙，这是保证炉膛水冷壁不结渣的 重要条件。同时还应使火焰在炉膛中有较好的充满程度，减少炉内停滞旋涡区。停滞旋 涡区对燃烧是不利的，它使烟气有效流通截面缩小，煤粉在炉内逗留时间缩短，以致来 不及完全燃烧 ②有布置一定数量受热面的炉膛空间，将烟气温度冷却到允许的数值，保证炉膛出 口及其后的受热面不结渣 ③有合适的热强度 10、炉膛设计参数：①炉膛容积热强度 ②炉膛断面热强度 ③燃烧器区域壁面热强度； ④燃尽区容积热强度 ⑤炉膛壁面热强度
锅炉有效利用热量 100% 锅炉输入热量
授课：岳
悦
编写：许长浩
吴梦晨
向明明
焦
彤
排版：许长浩
8、锅炉分类（按燃烧方式） ：层燃炉、流化床炉、旋风炉和室燃炉 （按水循环方式） ：自然循环、控制循环和直流 （按蒸发量） ：小型、中型和大型 （按主蒸汽压力高低） ：低压、中压、高压、超高压、亚临界压力、超临 界压力、超超临界压力
- 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)。
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
V
zj tf
磨煤和通风电耗之和最小时的通
风量
磨煤机
影响钢球磨工作的其他因素
钢球充满系数ψ：钢球容积占筒体容积的百分数
（磨煤电耗最小的）最佳充满系数：zj0.12/(n/nlj)1.75
磨煤机
双进双出钢球磨(低速磨)
带热风空心管： 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。从而形成两 个相互对称又彼 此独立的磨煤回 路。
磨煤机
双进双出钢球磨(低速磨)
不带热风空心 管：圆筒两端各 装有一个中间隔 开的进出口料斗， 一个进原煤和热 风，一个送出气 粉混合物。
区别：传动装置和磨辊。 HP型磨煤机采用伞形齿 轮，传动力矩大；磨辊长 度小，直径大，磨煤出力 较大
磨煤机
中速磨
优点：启动迅速，调节灵活；磨煤电耗低；结 构紧凑；金属磨损量小。
n2.88lg2lgR200 2lgR90
b 1 lg100 90n R90
R200< R90， n为正值； R90一定时，n值越大，则R200越小，煤粉中过粗的煤粉较少； R200一定时，n值越大，则R90越大，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。
磨煤机
双进双出钢球磨的特点
➢ 其出力不是靠调整给煤机来控制，而是靠调整一次 风量控制。加大一次风阀门的开度，风量及带出的煤 粉流量同时增加，因此，在任何负荷下，煤粉浓度变 化不大。
➢ 低负荷时，通过增加旁通 风量，保持最佳风速，防止煤 粉沉积，同时可以保持风粉比 不变，出力稳定；负荷变化时， 既可全磨运行，也可半磨运行。
n取决于磨煤机和粗粉分离器的型式，一般取n = 0.8～1.2。
煤粉特性
煤的可磨性系数
煤的可磨性系数表示煤磨 成一定细度的煤粉的难易 程度。
哈氏可磨性指数 哈 德 格 罗 夫 （ Hardgrove ）
法 KkHm a 13 6.9D 374
式中 ，D74-通过 孔径 为 74μm 的筛子的煤粉量。
磨煤机
钢球磨筒体最佳转速 nzj
n 影响磨煤出力 和电耗
n 过小，筒内钢球与煤靠与筒壁的摩擦力带上去， 形成一个斜面，然后沿斜面滑落
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
没有撞击作用，磨煤效果差。
磨煤机
钢球磨筒体最佳转速 nzj
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， 辅以研磨
磨煤机
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。
石子煤经风环的孔落入风室，由 刮板刮入石子煤储箱。
磨煤机
中速磨
MPS 型 磨 煤 机
共同点：圆弧形凹 槽滚道的磨盘，磨 辊120度均布，水平 具有一定的摆动量
区别：MPF型无磨 辊上面的压力托架、 弹簧和加载弹簧架， 每个磨辊配有单独的 加压载荷装置
MPF 型 磨 煤 机
磨煤机
中速磨
RP(HP)共同点：浅碗形 磨盘；三个独立的磨辊 120度均布
煤粉特性
煤的磨损指数
煤的磨损指数表示该煤种 对磨煤机的研磨部件磨损的 强烈程度。
电力行业标准DL465-92 《煤的冲刷磨损指数试验方 法根冲》据刷：冲式刷磨磨损损试指验数：KKe e大A小 可划 分为轻微、不强、较强、很强和 极强。
磨煤机
磨煤机的分类
➢ 低速磨煤机：15－25r/min，单进单出与双进 双出钢球磨
Rx
a 10,0% ab
a—筛子上余质量；b—过筛质量；
Rx 越小，则煤粉越细。电厂常用R90和R200表示 煤粉细度。
煤粉特性
煤粉经济细度
使锅炉机械不完全 燃烧热损失、磨煤电 耗和金属磨损的总和 最小的煤粉细度。
煤粉特性
煤粉均匀性指数n
煤粉颗粒组成特性： R x 1e 0x 0 b p nx
锅炉原理-第四章煤粉制备及系 统
煤粉特性
煤粉的一般特性
煤粉特性
煤粉的一般特性
水分的影响：对煤粉流动性与爆炸性有较大的影 响，运行中应严格控制磨煤机的出口工质温度、出 口煤粉细度和出口煤粉水分。
➢ 磨煤机出口煤粉水分 烟煤： 0.5-1.0Mad
无烟煤： ≤Mad 褐煤： 8+Mad
煤粉特性
煤粉细度 Rx
磨煤作用最大时的转速称为最佳工作转速nzj ： 前苏联（波浪形护甲）nzj =（0.74-0.8）nlj 引进的欧美磨煤机 nzj =（0.72-0.9）nlj
磨煤机
钢球磨最佳通风量
V
zj tf
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，只能带出少量的细煤粉，磨煤出力
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。
磨煤机
中速磨
工作过程：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。
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
护甲：护甲的形状对钢 球的提升高度有较大的影 响。
随着护甲的磨损，磨 煤出力会逐渐下降，磨煤 电耗也逐渐增加。
阶梯式 波浪式
齿式
磨煤机
单进单出钢球磨的优缺点
优点 ➢ 煤种适应性强; ➢ 单机容量大; ➢ 对杂质不敏感,
可靠性高。
缺点 ➢ 单台金属消耗量
大,电耗相对较大; ➢ 噪音大，煤粉均
匀性差
适用于带基本负荷，运行中保持最佳通风量， 通过调整进口热风温度来满足煤粉的干燥出力， 常பைடு நூலகம்于中储式制粉系统。
➢ 中速磨煤机：50－300r/min，MPS、RP（或 HP）与MBF中速磨煤机
➢ 高速磨煤机：750－1500r/min，风扇式磨煤 机
磨煤机
单进单出钢球磨(低速磨)
单进单出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。
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
V
zj tf
磨煤和通风电耗之和最小时的通
风量
磨煤机
影响钢球磨工作的其他因素
钢球充满系数ψ：钢球容积占筒体容积的百分数
（磨煤电耗最小的）最佳充满系数：zj0.12/(n/nlj)1.75
磨煤机
双进双出钢球磨(低速磨)
带热风空心管： 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。从而形成两 个相互对称又彼 此独立的磨煤回 路。
磨煤机
双进双出钢球磨(低速磨)
不带热风空心 管：圆筒两端各 装有一个中间隔 开的进出口料斗， 一个进原煤和热 风，一个送出气 粉混合物。
区别：传动装置和磨辊。 HP型磨煤机采用伞形齿 轮，传动力矩大；磨辊长 度小，直径大，磨煤出力 较大
磨煤机
中速磨
优点：启动迅速，调节灵活；磨煤电耗低；结 构紧凑；金属磨损量小。
n2.88lg2lgR200 2lgR90
b 1 lg100 90n R90
R200< R90， n为正值； R90一定时，n值越大，则R200越小，煤粉中过粗的煤粉较少； R200一定时，n值越大，则R90越大，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。
磨煤机
双进双出钢球磨的特点
➢ 其出力不是靠调整给煤机来控制，而是靠调整一次 风量控制。加大一次风阀门的开度，风量及带出的煤 粉流量同时增加，因此，在任何负荷下，煤粉浓度变 化不大。
➢ 低负荷时，通过增加旁通 风量，保持最佳风速，防止煤 粉沉积，同时可以保持风粉比 不变，出力稳定；负荷变化时， 既可全磨运行，也可半磨运行。
n取决于磨煤机和粗粉分离器的型式，一般取n = 0.8～1.2。
煤粉特性
煤的可磨性系数
煤的可磨性系数表示煤磨 成一定细度的煤粉的难易 程度。
哈氏可磨性指数 哈 德 格 罗 夫 （ Hardgrove ）
法 KkHm a 13 6.9D 374
式中 ，D74-通过 孔径 为 74μm 的筛子的煤粉量。
磨煤机
钢球磨筒体最佳转速 nzj
n 影响磨煤出力 和电耗
n 过小，筒内钢球与煤靠与筒壁的摩擦力带上去， 形成一个斜面，然后沿斜面滑落
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
没有撞击作用，磨煤效果差。
磨煤机
钢球磨筒体最佳转速 nzj
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， 辅以研磨
磨煤机
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。
石子煤经风环的孔落入风室，由 刮板刮入石子煤储箱。
磨煤机
中速磨
MPS 型 磨 煤 机
共同点：圆弧形凹 槽滚道的磨盘，磨 辊120度均布，水平 具有一定的摆动量
区别：MPF型无磨 辊上面的压力托架、 弹簧和加载弹簧架， 每个磨辊配有单独的 加压载荷装置
MPF 型 磨 煤 机
磨煤机
中速磨
RP(HP)共同点：浅碗形 磨盘；三个独立的磨辊 120度均布
煤粉特性
煤的磨损指数
煤的磨损指数表示该煤种 对磨煤机的研磨部件磨损的 强烈程度。
电力行业标准DL465-92 《煤的冲刷磨损指数试验方 法根冲》据刷：冲式刷磨磨损损试指验数：KKe e大A小 可划 分为轻微、不强、较强、很强和 极强。
磨煤机
磨煤机的分类
➢ 低速磨煤机：15－25r/min，单进单出与双进 双出钢球磨
Rx
a 10,0% ab
a—筛子上余质量；b—过筛质量；
Rx 越小，则煤粉越细。电厂常用R90和R200表示 煤粉细度。
煤粉特性
煤粉经济细度
使锅炉机械不完全 燃烧热损失、磨煤电 耗和金属磨损的总和 最小的煤粉细度。
煤粉特性
煤粉均匀性指数n
煤粉颗粒组成特性： R x 1e 0x 0 b p nx
锅炉原理-第四章煤粉制备及系 统
煤粉特性
煤粉的一般特性
煤粉特性
煤粉的一般特性
水分的影响：对煤粉流动性与爆炸性有较大的影 响，运行中应严格控制磨煤机的出口工质温度、出 口煤粉细度和出口煤粉水分。
➢ 磨煤机出口煤粉水分 烟煤： 0.5-1.0Mad
无烟煤： ≤Mad 褐煤： 8+Mad
煤粉特性
煤粉细度 Rx
磨煤作用最大时的转速称为最佳工作转速nzj ： 前苏联（波浪形护甲）nzj =（0.74-0.8）nlj 引进的欧美磨煤机 nzj =（0.72-0.9）nlj
磨煤机
钢球磨最佳通风量
V
zj tf
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，只能带出少量的细煤粉，磨煤出力
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。
磨煤机
中速磨
工作过程：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。
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
护甲：护甲的形状对钢 球的提升高度有较大的影 响。
随着护甲的磨损，磨 煤出力会逐渐下降，磨煤 电耗也逐渐增加。
阶梯式 波浪式
齿式
磨煤机
单进单出钢球磨的优缺点
优点 ➢ 煤种适应性强; ➢ 单机容量大; ➢ 对杂质不敏感,
可靠性高。
缺点 ➢ 单台金属消耗量
大,电耗相对较大; ➢ 噪音大，煤粉均
匀性差
适用于带基本负荷，运行中保持最佳通风量， 通过调整进口热风温度来满足煤粉的干燥出力， 常பைடு நூலகம்于中储式制粉系统。
➢ 中速磨煤机：50－300r/min，MPS、RP（或 HP）与MBF中速磨煤机
➢ 高速磨煤机：750－1500r/min，风扇式磨煤 机
磨煤机
单进单出钢球磨(低速磨)
单进单出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。