《锅炉原理》课件-第3章煤粉制备及其系统.ppt
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1、第三章 煤粉制备及系统,煤粉的性质 磨煤机 制粉系统,煤粉的性质,煤粉性质在很多方面都不同于原煤: 煤粉的流动性:粒径小,多数为2060m,比表面积大,可吸附大量空气,流动性好,易泄漏。水分含量高会导致流动性下降,结块、堵塞、出力下降。 自燃与爆炸性:堆积在死角,缓慢氧化,温度上升导致自燃。气粉混合物遇火花易爆炸。影响因素有挥发分含量、煤粉浓度、煤粉颗粒尺寸、灰分含量、氧浓度、环境温度等。,3. 煤粉的细度和均匀性 煤粉细度:是指一定质量的煤粉通过筛孔尺寸为xm的标准筛进行筛分时,筛子上剩余量占筛分煤粉总量的百分比。它是煤粉重要特性之一,表示煤粉组成颗粒的粗细程度。 Rx越小或Dx越大,则煤粉
2、越细。 电厂常用的是R90和R200。,煤粉颗粒分布特性符合破碎公式: b反映煤粉细度,b越大,煤粉越细; n反映煤粉均匀性,n越大,煤粉越均匀。,煤粉的经济细度,使得锅炉机械不完全燃烧热损失q4和制粉能耗Em的总和最小的煤粉细度即经济细度 。 Vdaf和Kgr小的煤,既难磨又难烧,需要磨细;Vdaf大,煤粉易着火燃尽,可磨粗些。 n大,煤粉均匀,煤粉平均粒度可以大些。 炉膛燃烧强度大,可磨粗些。,补充:煤粉细度对锅炉运行的影响: 锅炉大多燃用贫煤和无烟煤,采用四角切圆燃烧,当煤粉颗粒较大时,煤粉在离开燃烧器区时很难及时着火,使火焰中心上移,难以实现完全燃烧,加之有时后期混合较差,从而导致飞灰
3、含碳量增加。火焰中心上移也导致炉膛出口烟温升高,烟温偏差增大,易出现爆管现象。煤粉气流四角喷入后形成强烈的旋转气流,大颗粒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,发生高温腐蚀的几率剧增。,4. 煤的可磨性系数:表征煤被粉碎和研磨成一定细度的煤粉的难易程度。(越大越好磨) 哈氏可磨性指数HGI(国标) 方法:煤样 试验仪 磨制 筛分 计算 HGI=13.6+6.93D74 我国动力用煤一般HGI=25129。HGI80属易磨煤。HGI一般用于中速磨煤机的性能计算。,全苏热工研究所方法Kgr: 定义:自然干燥后的标准煤与试验煤,取单位质量,从相同粒径磨到相同细度,所消耗能
4、量之比。或在相同磨煤能耗的条件下,磨好的标准煤和试验煤的细度之比。 我国动力用煤一般Kgr1.5属易磨煤。Kgr一般用于球磨机的性能计算。 换算:,5. 煤的磨损指数:表征某煤种对磨煤机研磨部件的金属表面磨损的轻重程度。 磨损指数大小直接关系到工作部件的寿命,已成为磨煤机选型的一个依据。 研磨式磨损指数AI和冲刷式磨损指数Ke。,煤磨损特性的分类,磨煤机,作用:作为制粉系统的主要设备,其作用是将煤块破碎并磨制成煤粉,并对煤粉进行干燥。煤粉在磨制过程中受到撞击、挤压和研磨三种力作用。 磨煤机的出力: 磨煤出力Bm:指单位时间内磨制出的一定细度的煤粉量。 干燥出力Bg:指单位时间内将原煤从最初的收
5、到基水分Mar干燥到煤粉水分Mpc的原煤量。,煤粉水分Mpc:经磨制、干燥后的煤粉的水分。一般与煤种、煤的全水分、制粉系统的工作温度有关。 Mpc过高,煤粉输送困难,推迟着火燃烧。 Mpc过低,易引起煤粉的自燃和爆炸。 一般,Mpc=(0.51.0)Mad 分类:按磨煤部件的转速 低速磨煤机:1525r/min,如筒式钢球磨煤机。 中速磨煤机:25100r/min,如碗式磨煤机、轮式磨煤机、E型磨等。 高速磨煤机:4251000r/min,如风扇磨煤机等。,低速磨煤机:以球磨机为代表,球磨机分成单进单出和双进双出两种。 (1)单进单出球磨机: 工作过程:电动机带动圆筒低速转动,燃料和干燥剂(热
6、空气)从一端进入圆筒,在圆筒内煤被干燥、撞碎并研磨成粉,之后从另一端出风粉混合物。,结构:大圆筒、25-60 mm钢球、锰钢护甲等。 原理:撞击、挤压、研磨;干燥输送同时。风速越大,粉量越多,颗粒越粗。,13-波浪形护甲 14-绝热石棉垫 15-筒体 16-隔声毛毡 17-钢板外壳,影响球磨机工作的因素: 工作转速n:n过小,导致磨煤出力很低,煤粉磨得过细;n过大,导致破碎功能丧失。 钢球与煤开始随筒壁一同旋转时的筒体旋转速度称为临界转速ncr n =(0.74 0.8)ncr,筒体不同转速时钢球的运动状况,nncr,n略小于ncr,nncr,护甲形状:提高护甲的摩擦系数,增加钢球与护 甲之间
7、用于提升钢球的摩擦力,可在较小的能量 消耗下将钢球提升到一定高度。齿形护甲最佳。 护甲磨损,磨煤出力,磨煤电耗。 钢球充满系数:钢球容积占筒体容积的份额, 用于表征筒体内所装载的钢球量。 一般在10%35%范围内。 ,煤粉越细,电耗 ;,磨煤能力。 最佳充球系数opt:在相同煤粉细度下,单位电 耗最小的充球系数。,钢球直径:影响磨煤出力、磨煤电耗、金属磨损。 直径,撞击次数和研磨面积,磨煤出力,钢球磨损, 撞击力;直径,研磨作用小。 一般电厂将3060mm的钢球搭配使用。 筒内存煤量: 过少:无效碰撞,有效功率,磨煤出力,磨煤电耗, 磨损和噪音; 过多:撞击和研磨作用,磨煤出力,可能堵塞。 通
8、风量Qv: Qv过小:煤集中在进口易堵塞,细粉多,磨煤出力,电能 转化为碰撞热能,磨煤电耗; Qv过大:粗粉太多,回粉率,通风电耗。 最佳通风量:保证一定磨煤出力和细度的条件下,达到磨煤 电耗和通风电耗之和最小的通风量。,单进单出球磨机优缺点: 煤种适应性广,可磨磨损指数Ke3.5的煤; 金属磨损量大,但可不停机添加钢球,而中速磨煤机需停机更换磨损部件; 对煤中的杂质(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,易于维修; 设备庞大,投资高,占地大,煤粉均匀性差,制粉电耗高,金属磨损大,噪音大。,一般在其他磨不能应用的场合才选用,(2)双进双
9、出球磨机:,结构:两个相互对称又彼此独立的磨煤回路。 原理:热风和原煤从两端进,在中间对冲后反向流动,煤粉气流混合物仍从两端出。 组成:空心圆管,螺旋输煤器,粗粉分离器等。,筒体,双进双出球磨机优点: 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,而且煤粉浓度不变。 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1100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保持了球磨机煤种适应性广等所有优点,同时大大缩
10、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。,2. 中速磨煤机:碗式中速磨(辊-碗式RP、HP型)、环式中速磨(辊-环式MPS型、球-环式E型),RP碗式中速磨,结构:从下到上分为四部分,驱动装置、研磨部件、干燥分离空间及设备、气粉混合物分配装置。 过程:原煤经落煤管进入相对运动的研磨部件之间,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。 石块不能被带出,落入杂物箱。,进煤,气粉出口,分离器,热空气 进口,研磨 部件,中速磨工作的影响因素: 转速n:以磨煤效果
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