第五章 煤粉制備

1、第四章第四章 煤粉制備煤粉制備本章重點(diǎn)本章重點(diǎn)煤粉的特性煤粉的特性煤粉的自燃性、爆炸性煤粉的自燃性、爆炸性煤粉的細(xì)度和均勻度煤粉的細(xì)度和均勻度煤的可磨性和磨損性煤的可磨性和磨損性磨煤機(jī)磨煤機(jī)磨煤機(jī)的工作原理磨煤機(jī)的工作原理磨煤機(jī)的運(yùn)行特點(diǎn)磨煤機(jī)的運(yùn)行特點(diǎn)制粉系統(tǒng)制粉系統(tǒng)制粉系統(tǒng)的組成制粉系統(tǒng)的組成制粉系統(tǒng)的運(yùn)行特點(diǎn)制粉系統(tǒng)的運(yùn)行特點(diǎn)第一節(jié)第一節(jié) 煤粉的特性煤粉的特性 一、煤粉的一般特性一、煤粉的一般特性 煤粉顆粒大?。好悍垲w粒大?。?1000 m，大多數(shù)為，大多數(shù)為20 40 m。 煤粉的流動(dòng)性煤粉的流動(dòng)性 的由來的由來 煤粉的流動(dòng)性煤粉的流動(dòng)性 對(duì)制粉系統(tǒng)和鍋爐運(yùn)行的影響：對(duì)制粉系統(tǒng)和鍋爐運(yùn)

2、行的影響： 煤粉的氣力輸送；煤粉的氣力輸送； 煤粉的泄露；煤粉的泄露； 煤粉的自流。煤粉的自流。 煤粉的密度：煤粉的密度： 新鮮煤粉的堆積密度為新鮮煤粉的堆積密度為0.45 0.5 噸噸/立方米；存放較久煤粉的堆積密度為立方米；存放較久煤粉的堆積密度為0.8 0.9噸噸/立方米。立方米。 人在煤粉中能夠游泳嗎？人在煤粉中能夠游泳嗎？ 二、煤粉的自燃性和爆炸性二、煤粉的自燃性和爆炸性 自燃性的定義自燃性的定義 爆炸性的定義爆炸性的定義 影響煤粉爆炸的因素：影響煤粉爆炸的因素：（1）煤的揮發(fā)分）煤的揮發(fā)分 一般一般Vdaf20%時(shí)，爆炸的可能性就很大。時(shí)，爆炸的可能性就很大。 （2）煤粉顆粒的大小

3、）煤粉顆粒的大小 當(dāng)煙煤煤粉的顆粒直徑大于當(dāng)煙煤煤粉的顆粒直徑大于0.1mm時(shí)，時(shí)，幾乎不會(huì)爆炸。所以，揮發(fā)分高的煤幾乎不會(huì)爆炸。所以，揮發(fā)分高的煤不應(yīng)磨得太細(xì)。不應(yīng)磨得太細(xì)。 （3）煤粉濃度煤粉濃度 煤粉濃度為煤粉濃度為1.2 2.0千克千克/立方米立方米時(shí)最時(shí)最容易爆炸，而運(yùn)行時(shí)正是這樣的濃度！容易爆炸，而運(yùn)行時(shí)正是這樣的濃度！ （4）煤粉水分）煤粉水分 煤粉越干燥越容易爆炸。煤粉水分煤粉越干燥越容易爆炸。煤粉水分與磨煤機(jī)出口氣粉混合物的溫度有關(guān)。與磨煤機(jī)出口氣粉混合物的溫度有關(guān)。 對(duì)于不同的煤種和制粉系統(tǒng)，通過控制對(duì)于不同的煤種和制粉系統(tǒng)，通過控制磨煤機(jī)出口氣粉混合物的溫度不超過磨煤機(jī)出

4、口氣粉混合物的溫度不超過表表4-1中的規(guī)定來防止煤粉爆炸。中的規(guī)定來防止煤粉爆炸。 （5 5）氣粉混合物的流速）氣粉混合物的流速 流速過低，氣粉流動(dòng)不暢，產(chǎn)生沉積而引起流速過低，氣粉流動(dòng)不暢，產(chǎn)生沉積而引起自燃；流速過高，會(huì)引起靜電火花而導(dǎo)致煤粉爆自燃；流速過高，會(huì)引起靜電火花而導(dǎo)致煤粉爆炸。流速一般控制在炸。流速一般控制在1616 30m/s30m/s的范圍內(nèi)。的范圍內(nèi)。 （6 6）氣體的含氧量）氣體的含氧量 輸送煤粉的氣體含氧量越大，爆炸的可能性輸送煤粉的氣體含氧量越大，爆炸的可能性就越大。如氣體含氧量小于就越大。如氣體含氧量小于15%15%（按體積計(jì)算）（按體積計(jì)算）時(shí)，就不會(huì)爆炸。時(shí)，

5、就不會(huì)爆炸。 總結(jié)防止煤粉爆炸的措施？總結(jié)防止煤粉爆炸的措施？ 為了使煤粉水分滿足上述多方面的要求，為了使煤粉水分滿足上述多方面的要求，推薦的煤粉水分為：對(duì)于無煙煤和貧煤，推薦的煤粉水分為：對(duì)于無煙煤和貧煤，M Mmfmf 0.5M0.5Madad；煙煤；煙煤 M Mmfmf=M=Madad ；褐煤；褐煤M Mmfmf=M=Madad+8+8。煤 粉 的 流 動(dòng) 性煤 粉 爆 炸 性燃 燒 的 經(jīng) 濟(jì) 性磨 煤 機(jī) 出 力煤 粉 水 分三、煤粉水分三、煤粉水分 四、煤粉細(xì)度四、煤粉細(xì)度 1.煤粉細(xì)度煤粉細(xì)度 煤粉細(xì)度的定義煤粉細(xì)度的定義 煤粉煤粉細(xì)度的表示：細(xì)度的表示：用用篩篩孔孔寬寬度度表表

6、示示的的。我我國(guó)國(guó)篩篩子子規(guī)規(guī)格格是是或或篩篩孔孔寬寬度度表表示示。目目前前的的規(guī)規(guī)格格是是用用篩篩號(hào)號(hào)是是指指篩篩子子的的規(guī)規(guī)格格，篩篩子子角角碼碼透透過過篩篩子子的的煤煤粉粉質(zhì)質(zhì)量量；：留留在在篩篩子子上上的的煤煤粉粉質(zhì)質(zhì)量量式式中中 b a 1)-(4 %100 xbaaRx 各國(guó)標(biāo)準(zhǔn)篩的規(guī)格是不同的。我國(guó)采用的標(biāo)準(zhǔn)各國(guó)標(biāo)準(zhǔn)篩的規(guī)格是不同的。我國(guó)采用的標(biāo)準(zhǔn)篩規(guī)格見表篩規(guī)格見表4-24-2。 發(fā)電廠常用篩孔寬度發(fā)電廠常用篩孔寬度x x為為9090 m和和200200 m的兩種篩子，即用的兩種篩子，即用R R9090和和R R200200來來表示煤粉細(xì)度。如果只用一個(gè)數(shù)值表示煤粉細(xì)度。如果只

7、用一個(gè)數(shù)值來表示煤粉細(xì)度，則常用來表示煤粉細(xì)度，則常用R R9090 。 2. 2.煤粉的經(jīng)濟(jì)細(xì)度煤粉的經(jīng)濟(jì)細(xì)度 煤粉細(xì)度和熱損失煤粉細(xì)度和熱損失q4、q2的關(guān)系；的關(guān)系； 煤粉細(xì)度和制粉電耗煤粉細(xì)度和制粉電耗qn、金屬磨耗、金屬磨耗qm的關(guān)系。的關(guān)系。 因此，定義因此，定義“煤粉經(jīng)濟(jì)細(xì)度煤粉經(jīng)濟(jì)細(xì)度” ” ，其數(shù)，其數(shù)值可用圖值可用圖4-14-1的方法確定。的方法確定。 影響煤粉細(xì)度的因素及確定方法影響煤粉細(xì)度的因素及確定方法 主要影響因素是煤的揮發(fā)分和煤粉主要影響因素是煤的揮發(fā)分和煤粉顆粒分布的均勻性（簡(jiǎn)稱煤粉均勻性）。顆粒分布的均勻性（簡(jiǎn)稱煤粉均勻性）。 一般，高揮發(fā)分煤和煤粉均勻性較一

8、般，高揮發(fā)分煤和煤粉均勻性較好時(shí)，煤粉可以磨得粗些。好時(shí)，煤粉可以磨得粗些。 此外，燃燒設(shè)備的型式和運(yùn)行工況也此外，燃燒設(shè)備的型式和運(yùn)行工況也有影響。有影響。 煤粉的經(jīng)濟(jì)細(xì)度應(yīng)通過煤粉的經(jīng)濟(jì)細(xì)度應(yīng)通過制粉系統(tǒng)運(yùn)行制粉系統(tǒng)運(yùn)行試驗(yàn)試驗(yàn)和和鍋爐鍋爐調(diào)整試驗(yàn)調(diào)整試驗(yàn)來確定。來確定。 煤粉細(xì)度的估算法煤粉細(xì)度的估算法 按以下經(jīng)驗(yàn)曲線查取按以下經(jīng)驗(yàn)曲線查取 五五、煤粉的均勻性、煤粉的均勻性 煤粉的顆粒特性必須用煤粉細(xì)度和煤粉的顆粒特性必須用煤粉細(xì)度和煤粉均勻性來全面反映。煤粉均勻性來全面反映。 煤粉均勻性是指煤粉顆粒大小分布煤粉均勻性是指煤粉顆粒大小分布的均勻程度，它對(duì)煤粉的燃燒和制粉系的均勻程度，它對(duì)

9、煤粉的燃燒和制粉系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性都有影響。統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性都有影響。 1. 1.煤粉顆粒組成特性煤粉顆粒組成特性 煤粉顆粒組成特性曲線或全篩分曲煤粉顆粒組成特性曲線或全篩分曲線見圖線見圖4-24-2。4)-(4 lg2lg2lg8841. 2 3)-(4 100ln901 1 2. 2)-(4 100 902009020090RRnRbbnRRbnbnnbeRnbxxn ，即即和和可可確確定定系系數(shù)數(shù)和和根根據(jù)據(jù)的的確確定定、）系系數(shù)數(shù)（的的確確定定及及其其意意義義、系系數(shù)數(shù)確確定定的的系系數(shù)數(shù)。由由燃燃料料種種類類和和制制粉粉設(shè)設(shè)備備和和式式中中線線可可用用下下式式表表示示，即即由由煤煤粉粉顆顆粒粒組

10、組成成特特性性曲曲顆粒越均勻。顆粒越均勻。越大，煤粉越大，煤粉數(shù)，數(shù)，是反映煤粉均勻性的系是反映煤粉均勻性的系由此可見，由此可見，。以，該煤粉的均勻性好以，該煤粉的均勻性好即較細(xì)的煤粉也少，所即較細(xì)的煤粉也少，所大，大，小，即較粗的煤粉少；小，即較粗的煤粉少；值大的煤粉，值大的煤粉，可知，可知，）和上式）和上式相同時(shí)，比較式（相同時(shí)，比較式（當(dāng)兩種煤粉的當(dāng)兩種煤粉的也可推得：也可推得：和和對(duì)于對(duì)于，但其實(shí)用意義不大。，但其實(shí)用意義不大。是反映煤粉細(xì)度的系數(shù)是反映煤粉細(xì)度的系數(shù)系數(shù)系數(shù)的意義的意義、）系數(shù)）系數(shù)（nnRRnRRRnRRbbn 44 lg2lg2679. 5 2 602009060

11、909060 煤粉的均勻性指數(shù)還可用下圖所示的煤粉顆粒煤粉的均勻性指數(shù)還可用下圖所示的煤粉顆粒按粒徑大小分布曲線來說明。按粒徑大小分布曲線來說明。 各種不同制粉設(shè)備的各種不同制粉設(shè)備的n值可參考表值可參考表4-44-4。 第二節(jié)第二節(jié) 煤的可磨性煤的可磨性 一、磨制煤粉消耗的能量一、磨制煤粉消耗的能量 試驗(yàn)指出，煤在磨煤機(jī)中磨制成煤粉所消耗的試驗(yàn)指出，煤在磨煤機(jī)中磨制成煤粉所消耗的能量與新產(chǎn)生的表面積成正比，即能量與新產(chǎn)生的表面積成正比，即 E=EA(A2-A1) kWh/kg (4-6) 實(shí)際上，實(shí)際上， A2遠(yuǎn)大于遠(yuǎn)大于A1，即，即 EEAA2 kWh/kg 試驗(yàn)和理論表明，磨制后的煤粉表

12、面積試驗(yàn)和理論表明，磨制后的煤粉表面積A2與煤與煤粉細(xì)度粉細(xì)度R90有如下關(guān)系，即有如下關(guān)系，即 的的指指數(shù)數(shù)。與與試試驗(yàn)驗(yàn)?zāi)ツッ好簷C(jī)機(jī)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)有有關(guān)關(guān)；所所磨磨制制燃燃料料的的密密度度，；，可可取取為為煤煤粉粉顆顆粒粒形形狀狀修修正正系系數(shù)數(shù)式式中中PmkgKKkghkWRPKEAEErxxPrxAA / 75. 1 / 100ln110450 319032 由上式可知，磨煤能耗與煤粉細(xì)度值成反比，由上式可知，磨煤能耗與煤粉細(xì)度值成反比，即對(duì)于同一燃料，磨得越細(xì)，消耗的能量就越大。即對(duì)于同一燃料，磨得越細(xì)，消耗的能量就越大。 二、煤的可磨性系數(shù)二、煤的可磨性系數(shù) 煤的可磨性系數(shù)是指在風(fēng)干狀態(tài)

13、下，將同一質(zhì)煤的可磨性系數(shù)是指在風(fēng)干狀態(tài)下，將同一質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)煤和試驗(yàn)煤由量的標(biāo)準(zhǔn)煤和試驗(yàn)煤由相同的初始粒度相同的初始粒度磨碎到磨碎到相同相同的煤粉細(xì)度的煤粉細(xì)度時(shí)所消耗的能量之比，用符號(hào)時(shí)所消耗的能量之比，用符號(hào)K Kkmkm表示，表示，即即 越大。越大。所以，煤越容易磨，。所以，煤越容易磨，定為定為系數(shù)系數(shù)磨的無煙煤，其可磨性磨的無煙煤，其可磨性標(biāo)準(zhǔn)煤選取的是比較難標(biāo)準(zhǔn)煤選取的是比較難；量，量，磨制試驗(yàn)煤所消耗的能磨制試驗(yàn)煤所消耗的能；量，量，磨制標(biāo)準(zhǔn)煤所消耗的能磨制標(biāo)準(zhǔn)煤所消耗的能式中式中kmkmsbsbkmKKhkWEhkWEEEK1 6)-(4 190100ln90100ln 1 Pb

14、RsRkmK 系系數(shù)數(shù)，即即煤煤粉粉細(xì)細(xì)度度來來確確定定可可磨磨性性到到的的兩兩個(gè)個(gè)能能耗耗相相同同的的條條件件下下所所得得在在初初始始粒粒度度相相同同和和磨磨煤煤煤煤，同同質(zhì)質(zhì)量量的的標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)煤煤和和試試驗(yàn)驗(yàn)該該方方法法是是將將風(fēng)風(fēng)干干的的、相相測(cè)測(cè)定定方方法法）前前蘇蘇聯(lián)聯(lián)全全蘇蘇熱熱工工所所的的（方方法法：可可磨磨性性系系數(shù)數(shù)的的兩兩種種測(cè)測(cè)定定磨煤出力和電能消耗。磨煤出力和電能消耗。計(jì)算計(jì)算來指導(dǎo)磨煤機(jī)型選型，來指導(dǎo)磨煤機(jī)型選型，）制粉系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，用）制粉系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，用（消耗；消耗；來預(yù)計(jì)磨煤出力和電能來預(yù)計(jì)磨煤出力和電能）制粉系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，用）制粉系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，用（：測(cè)定可磨性系數(shù)的目的測(cè)定可磨性系數(shù)的目的為易磨的煤。為易磨的煤。為難磨的煤，為難磨的煤，為為之間。通常認(rèn)之間。通常認(rèn)至至值一般在值一般在我國(guó)各地的原煤其我國(guó)各地的原煤其之間可用下式換算，即之間