知识点：

①煤粉特性

②磨煤机

③制粉系统

微课视频：

视频讲义：

1. 为保证煤粉炉的正常运行，入炉煤需要经过热空气干燥及磨煤机磨制，从而得到满足细度和水分要求的煤粉。入炉煤粉的形状不规则，尺寸很小，一般介于1μm~500μm范围内，其中20μm~60μm的煤粉最多。由于粒度足够小，因此煤粉比表面积较大，可达300~1600m2/kg，堆积密度介于0.4~0.7t/m3范围内，其流动性好，易沉积，吸附空气形成云雾状气粉混合物，可通过管道进行运输；但其也具有自燃性和爆炸性，因此对制粉系统和运输过程的密封性要求很高。煤粉颗粒细度Rx是通过筛分分析得到，即采用泰勒标准筛，测定通过孔径为Xum的筛子后筛上剩余颗粒的质量百分比来确定。而煤粉的平均粒径可以用各细度颗粒粒径的加权平均值来计算。电厂中最常用R90、R200共同表示煤粉细度和均匀度。从燃烧的角度来说，煤粉颗粒越细越有利于燃尽，但要制备越细的煤粉所需要消耗的电能越多，因此为平衡上述两方面的能耗经济性，定义煤粉的经济细度为磨制煤粉的电耗和燃烧不完全损失之和最小时的煤粉细度，即（q2+q4+qw+qp）为最小值时所对应的煤粉细度称为煤粉经济细度。影响煤粉经济细度的因素包括煤种，磨煤机和分离器的形式以及燃烧方式等。煤的可磨性系数是指煤被磨成一定细度的煤粉的难易程度，一般采用哈氏可磨性指数来进行描述，该指数越大表明此煤种越容易磨制。而磨损指数则表示该煤种对磨煤机的研磨部件磨损轻重的程度，在电力行业标准中采用冲刷式磨损试验仪测试，并得到其冲刷磨损指数Ke，一般来说Ke值越大则表明该煤种对磨煤机的磨损性越强。

2. 磨煤机是将煤块破碎并磨制成煤粉的机械，磨制的过程主要通过压碎、击碎和研碎三种方式进行，其中压碎过程消耗的能量最省,研碎过程最费能量。按磨煤工作部件的转速可分为三种类型：包括转速介于15～25r/min的低速磨煤机，如钢球磨煤机；转速介于50～300r/min的中速磨煤机，如中速平盘磨煤机，碗式中速磨煤机等；转速介于750～1500r/min的高速磨煤机，如风扇磨煤机等。我们接下来介绍几种典型磨煤机的工作原理及特点。

钢球磨煤机是利用筒内的煤受下落钢球的撞击作用，以及钢球与钢球和钢球与护甲之间的挤压和研磨作用而被破碎，磨制成煤粉，其特点在于结构简单，故障少，可磨制冲刷磨损指数>3.5的煤，或高水分煤；对煤中的杂质不敏感，尤其适合磨制无烟煤。但其也具有设备庞大，投资多，电耗高，金属磨损量大，噪声大等缺点。常见的钢球磨煤机有单进单出钢球磨煤机和双进双出钢球磨煤机等，其运行性能受筒体的转速，钢球充满系数 (c)钢球直径，通风量及筒体存煤量等因素影响。

碗式中速磨煤机也称为RP磨煤机，其工作原理是让原煤经落煤管进入两组相对运动的碾磨件的表面，在压紧力的作用下受到挤压和研磨，被粉碎成煤粉。磨成的煤粉随碾磨部件一起旋转，在离心力和不断被碾磨的煤和煤粉推挤作用下被甩至风环上方。热风作为干燥剂经装有均流导向叶片的风环整流后以一定的风速进入环形干燥空间，对煤粉进行干燥，并将煤粉带入磨煤机上部的煤粉分离器。与RP磨煤机工作原理相似的中速磨煤机还包括MPS辊-环式磨煤机和E型球-环式磨煤机等，这三种典型的中速磨煤机，共同优点包括1. 启动迅速、调节灵活；2. 磨煤电耗低，比钢球磨煤机小1.5~2.0倍；3. 结构紧凑，占地面积小；4. 金属磨损量小，有较长的磨损寿命。但也存在一些共同的问题，包括1. 难以磨碎的煤矸石、石块等严重影响运行可靠性；2. 结构复杂，运行和检修的技术水平要求高；3. 不能磨制磨损指数高的煤种；4. 对煤的水分要求高，煤水分过高会造成磨煤机出力下降。

风扇式磨煤机是一种典型的高速磨煤机，大多用于褐煤煤粉的制备，其结构与风机类似，煤粉分离器与外壳连成一个整体。原煤与高温干燥介质如空气或烟气等混合，一起旋转，破碎和干燥同时进行，其本身也可作为排粉风机使用。与其工作原理相似的还有锤击式磨煤机等，这两种高速磨煤机都具有干燥效果好，结构简单、尺寸小、金属耗量少等优点，但其叶轮叶片等元件的磨损较快，检修周期较短。

 

3. 磨煤机是煤粉制备的关键部件，以磨煤机为核心，将原煤干燥、磨制和输送，储存的设备及管道的合理组合在一起便形成制粉系统。最常见的制粉系统有两种，分别是中间仓储式制粉系统和直吹式制粉系统，前者是将磨成的煤粉先储存在煤粉仓内，根据负荷要求再由煤粉仓送入炉膛，一般配用筒式球磨机；而后者则将磨成的煤粉从磨煤机直接吹入炉膛，一般配用中速或风扇磨煤机。两种典型的中间仓储式制粉系统包括乏气送粉系统和热风送粉系统（图5-16），其共同的特点包括1.设置煤粉仓、细粉分离器、排粉风机、给粉机等设备，系统复杂庞大，初投资大；2. 易产生煤粉沉积，增加煤粉爆炸的危险性，系统中需设置防爆装置；3. 系统中负压较大，漏风量大，输粉电耗大。而配备中速磨煤机的直吹式制粉系统则主要包括三种形式，分别是负压直吹式、正压热一次风机直吹式和正压冷一次风机直吹式制粉系统（图5-8）。而风扇式磨煤机直吹式制粉系统（图a,b）则基于给煤水分含量的差异，分别采用单介质、二介质及三介质的干燥剂进行煤粉干燥，常用的干燥剂包括热风，高温炉烟和低温炉烟等，当采用热风和炉烟混合做为干燥剂时，具有降低氧浓度防止爆炸，避免低灰熔点褐煤结渣，减少NOX排放等优点。上述采用中速或高速磨煤机的直吹式制粉系统具有系统简单、设备部件少、输粉管道阻力小、运行电耗低、钢材消耗少、占有空间小、投资少和爆炸危险性小的共同优点，但其缺点也包括机组可靠性不如中间仓储式制粉系统，且排粉机煤粉量较大，磨损、振动等情况难以避免。