1、第四章第四章 煤粉制备煤粉制备本章重点本章重点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、爆炸性煤粉的细度和均匀度煤粉的细度和均匀度煤的可磨性和磨损性煤的可磨性和磨损性磨煤机磨煤机磨煤机的工作原理磨煤机的工作原理磨煤机的运行特点磨煤机的运行特点制粉系统制粉系统制粉系统的组成制粉系统的组成制粉系统的运行特点制粉系统的运行特点第一节第一节 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 煤粉颗粒大小：煤粉颗粒大小：01000 m，大多数为，大多数为20 40 m。 煤粉的流动性煤粉的流动性 的由来的由来 煤粉的流动性煤粉的流动性 对制粉系统和锅炉运行的影响：对制粉系统和锅炉运
2、行的影响： 煤粉的气力输送；煤粉的气力输送； 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： 新鲜煤粉的堆积密度为新鲜煤粉的堆积密度为0.45 0.5 吨吨/立方米；存放较久煤粉的堆积密度为立方米；存放较久煤粉的堆积密度为0.8 0.9吨吨/立方米。立方米。 人在煤粉中能够游泳吗？人在煤粉中能够游泳吗？ 二、煤粉的自燃性和爆炸性二、煤粉的自燃性和爆炸性 自燃性的定义自燃性的定义 爆炸性的定义爆炸性的定义 影响煤粉爆炸的因素：影响煤粉爆炸的因素：（1）煤的挥发分）煤的挥发分 一般一般Vdaf20%时，爆炸的可能性就很大。时，爆炸的可能性就很大。 （2）煤粉颗粒的大小
3、）煤粉颗粒的大小 当烟煤煤粉的颗粒直径大于当烟煤煤粉的颗粒直径大于0.1mm时，时，几乎不会爆炸。所以，挥发分高的煤几乎不会爆炸。所以，挥发分高的煤不应磨得太细。不应磨得太细。 （3）煤粉浓度煤粉浓度 煤粉浓度为煤粉浓度为1.2 2.0千克千克/立方米立方米时最时最容易爆炸，而运行时正是这样的浓度！容易爆炸，而运行时正是这样的浓度！ （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。煤粉水分与磨煤机出口气粉混合物的温度有关。与磨煤机出口气粉混合物的温度有关。 对于不同的煤种和制粉系统，通过控制对于不同的煤种和制粉系统，通过控制磨煤机出口气粉混合物的温度不超过磨煤机出
4、口气粉混合物的温度不超过表表4-1中的规定来防止煤粉爆炸。中的规定来防止煤粉爆炸。 （5 5）气粉混合物的流速）气粉混合物的流速 流速过低，气粉流动不畅，产生沉积而引起流速过低，气粉流动不畅，产生沉积而引起自燃；流速过高，会引起静电火花而导致煤粉爆自燃；流速过高，会引起静电火花而导致煤粉爆炸。流速一般控制在炸。流速一般控制在1616 30m/s30m/s的范围内。的范围内。 （6 6）气体的含氧量）气体的含氧量 输送煤粉的气体含氧量越大，爆炸的可能性输送煤粉的气体含氧量越大，爆炸的可能性就越大。如气体含氧量小于就越大。如气体含氧量小于15%15%（按体积计算）（按体积计算）时，就不会爆炸。时，
5、就不会爆炸。 总结防止煤粉爆炸的措施？总结防止煤粉爆炸的措施？ 为了使煤粉水分满足上述多方面的要求，为了使煤粉水分满足上述多方面的要求，推荐的煤粉水分为：对于无烟煤和贫煤，推荐的煤粉水分为：对于无烟煤和贫煤，M Mmfmf 0.5M0.5Madad；烟煤；烟煤 M Mmfmf=M=Madad ；褐煤；褐煤M Mmfmf=M=Madad+8+8。煤 粉 的 流 动 性煤 粉 爆 炸 性燃 烧 的 经 济 性磨 煤 机 出 力煤 粉 水 分三、煤粉水分三、煤粉水分 四、煤粉细度四、煤粉细度 1.煤粉细度煤粉细度 煤粉细度的定义煤粉细度的定义 煤粉煤粉细度的表示：细度的表示：用用筛筛孔孔宽宽度度表表
6、示示的的。我我国国筛筛子子规规格格是是或或筛筛孔孔宽宽度度表表示示。目目前前的的规规格格是是用用筛筛号号是是指指筛筛子子的的规规格格，筛筛子子角角码码透透过过筛筛子子的的煤煤粉粉质质量量；：留留在在筛筛子子上上的的煤煤粉粉质质量量式式中中 b a 1)-(4 %100 xbaaRx 各国标准筛的规格是不同的。我国采用的标准各国标准筛的规格是不同的。我国采用的标准筛规格见表筛规格见表4-24-2。 发电厂常用筛孔宽度发电厂常用筛孔宽度x x为为9090 m和和200200 m的两种筛子，即用的两种筛子，即用R R9090和和R R200200来来表示煤粉细度。如果只用一个数值表示煤粉细度。如果只
7、用一个数值来表示煤粉细度，则常用来表示煤粉细度，则常用R R9090 。 2. 2.煤粉的经济细度煤粉的经济细度 煤粉细度和热损失煤粉细度和热损失q4、q2的关系；的关系； 煤粉细度和制粉电耗煤粉细度和制粉电耗qn、金属磨耗、金属磨耗qm的关系。的关系。 因此，定义因此，定义“煤粉经济细度煤粉经济细度” ” ，其数，其数值可用图值可用图4-14-1的方法确定。的方法确定。 影响煤粉细度的因素及确定方法影响煤粉细度的因素及确定方法 主要影响因素是煤的挥发分和煤粉主要影响因素是煤的挥发分和煤粉颗粒分布的均匀性（简称煤粉均匀性）。颗粒分布的均匀性（简称煤粉均匀性）。 一般，高挥发分煤和煤粉均匀性较一
8、般，高挥发分煤和煤粉均匀性较好时，煤粉可以磨得粗些。好时，煤粉可以磨得粗些。 此外，燃烧设备的型式和运行工况也此外，燃烧设备的型式和运行工况也有影响。有影响。 煤粉的经济细度应通过煤粉的经济细度应通过制粉系统运行制粉系统运行试验试验和和锅炉锅炉调整试验调整试验来确定。来确定。 煤粉细度的估算法煤粉细度的估算法 按以下经验曲线查取按以下经验曲线查取 五五、煤粉的均匀性、煤粉的均匀性 煤粉的颗粒特性必须用煤粉细度和煤粉的颗粒特性必须用煤粉细度和煤粉均匀性来全面反映。煤粉均匀性来全面反映。 煤粉均匀性是指煤粉颗粒大小分布煤粉均匀性是指煤粉颗粒大小分布的均匀程度，它对煤粉的燃烧和制粉系的均匀程度，它对
9、煤粉的燃烧和制粉系统的经济性都有影响。统的经济性都有影响。 1. 1.煤粉颗粒组成特性煤粉颗粒组成特性 煤粉颗粒组成特性曲线或全筛分曲煤粉颗粒组成特性曲线或全筛分曲线见图线见图4-24-2。4)-(4 lg2lg2lg8841. 2 3)-(4 100ln901 1 2. 2)-(4 100 902009020090RRnRbbnRRbnbnnbeRnbxxn ，即即和和可可确确定定系系数数和和根根据据的的确确定定、）系系数数（的的确确定定及及其其意意义义、系系数数确确定定的的系系数数。由由燃燃料料种种类类和和制制粉粉设设备备和和式式中中线线可可用用下下式式表表示示，即即由由煤煤粉粉颗颗粒粒组
10、组成成特特性性曲曲颗粒越均匀。颗粒越均匀。越大，煤粉越大，煤粉数，数，是反映煤粉均匀性的系是反映煤粉均匀性的系由此可见，由此可见，。以，该煤粉的均匀性好以，该煤粉的均匀性好即较细的煤粉也少，所即较细的煤粉也少，所大，大，小，即较粗的煤粉少；小，即较粗的煤粉少；值大的煤粉，值大的煤粉，可知，可知，）和上式）和上式相同时，比较式（相同时，比较式（当两种煤粉的当两种煤粉的也可推得：也可推得：和和对于对于，但其实用意义不大。，但其实用意义不大。是反映煤粉细度的系数是反映煤粉细度的系数系数系数的意义的意义、）系数）系数（nnRRnRRRnRRbbn 44 lg2lg2679. 5 2 602009060
11、909060 煤粉的均匀性指数还可用下图所示的煤粉颗粒煤粉的均匀性指数还可用下图所示的煤粉颗粒按粒径大小分布曲线来说明。按粒径大小分布曲线来说明。 各种不同制粉设备的各种不同制粉设备的n值可参考表值可参考表4-44-4。 第二节第二节 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 试验指出，煤在磨煤机中磨制成煤粉所消耗的试验指出，煤在磨煤机中磨制成煤粉所消耗的能量与新产生的表面积成正比，即能量与新产生的表面积成正比，即 E=EA(A2-A1) kWh/kg (4-6) 实际上，实际上， A2远大于远大于A1，即，即 EEAA2 kWh/kg 试验和理论表明，磨制后的煤粉表
12、面积试验和理论表明，磨制后的煤粉表面积A2与煤与煤粉细度粉细度R90有如下关系，即有如下关系，即 的的指指数数。与与试试验验磨磨煤煤机机结结构构有有关关；所所磨磨制制燃燃料料的的密密度度，；，可可取取为为煤煤粉粉颗颗粒粒形形状状修修正正系系数数式式中中PmkgKKkghkWRPKEAEErxxPrxAA / 75. 1 / 100ln110450 319032 由上式可知，磨煤能耗与煤粉细度值成反比，由上式可知，磨煤能耗与煤粉细度值成反比，即对于同一燃料，磨得越细，消耗的能量就越大。即对于同一燃料，磨得越细，消耗的能量就越大。 二、煤的可磨性系数二、煤的可磨性系数 煤的可磨性系数是指在风干状态
13、下，将同一质煤的可磨性系数是指在风干状态下，将同一质量的标准煤和试验煤由量的标准煤和试验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细度的煤粉细度时所消耗的能量之比，用符号时所消耗的能量之比，用符号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，定为定为系数系数磨的无烟煤，其可磨性磨的无烟煤，其可磨性标准煤选取的是比较难标准煤选取的是比较难；量，量，磨制试验煤所消耗的能磨制试验煤所消耗的能；量，量，磨制标准煤所消耗的能磨制标准煤所消耗的能式中式中kmkmsbsbkmKKhkWEhkWEEEK1 6)-(4 190100ln90100ln 1 Pb
14、RsRkmK 系系数数，即即煤煤粉粉细细度度来来确确定定可可磨磨性性到到的的两两个个能能耗耗相相同同的的条条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，同同质质量量的的标标准准煤煤和和试试验验该该方方法法是是将将风风干干的的、相相测测定定方方法法）前前苏苏联联全全苏苏热热工工所所的的（方方法法：可可磨磨性性系系数数的的两两种种测测定定磨煤出力和电能消耗。磨煤出力和电能消耗。计算计算来指导磨煤机型选型，来指导磨煤机型选型，）制粉系统设计时，用）制粉系统设计时，用（消耗；消耗；来预计磨煤出力和电能来预计磨煤出力和电能）制粉系统运行时，用）制粉系统运行时，用（：测定可磨性系数的目的
15、测定可磨性系数的目的为易磨的煤。为易磨的煤。为难磨的煤，为难磨的煤，为为之间。通常认之间。通常认至至值一般在值一般在我国各地的原煤其我国各地的原煤其之间可用下式换算，即之间可用下式换算，即和和后，用下式计算后，用下式计算过量过量后进行筛分，测得其透后进行筛分，测得其透主轴运转主轴运转煤机内，煤机内，克煤样放在一个中速磨克煤样放在一个中速磨试验是将规定粒度的试验是将规定粒度的哈得罗夫法哈得罗夫法2 1 5 . 12 . 10 . 28 . 0 7)-(4 61. 0)(0034. 0 8)-(4 093. 613 r6050 (2) 25. 17474kmkmkmHakmkmHakmkmHakmKKKKKKKdKd
