《大型电站锅炉设备及运行》技能培训讲义.ppt

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1、大型电站大型电站锅炉设备及运行锅炉设备及运行华南理工大学电力学院1纲要纲要第一讲第一讲第一讲第一讲 绪论绪论绪论绪论第二讲第二讲第二讲第二讲 锅炉燃料锅炉燃料锅炉燃料锅炉燃料 第三讲第三讲第三讲第三讲 煤粉制备及其系统煤粉制备及其系统煤粉制备及其系统煤粉制备及其系统 第四讲第四讲第四讲第四讲 燃烧理论燃烧理论燃烧理论燃烧理论 第五讲第五讲第五讲第五讲 锅炉的热平衡锅炉的热平衡锅炉的热平衡锅炉的热平衡第六讲第六讲第六讲第六讲 煤粉炉与燃烧设备煤粉炉与燃烧设备煤粉炉与燃烧设备煤粉炉与燃烧设备第七讲第七讲第七讲第七讲 锅炉受热面及其工作特点锅炉受热面及其工作特点锅炉受热面及其工作特点锅炉受热面及其工

2、作特点第八讲第八讲第八讲第八讲 锅炉受热面烟侧运行问题锅炉受热面烟侧运行问题锅炉受热面烟侧运行问题锅炉受热面烟侧运行问题第九讲第九讲第九讲第九讲 锅炉水动力特性与传热锅炉水动力特性与传热锅炉水动力特性与传热锅炉水动力特性与传热第十讲第十讲第十讲第十讲 汽包及蒸汽净化汽包及蒸汽净化汽包及蒸汽净化汽包及蒸汽净化第十一讲第十一讲第十一讲第十一讲 锅炉本体的设计与布置锅炉本体的设计与布置锅炉本体的设计与布置锅炉本体的设计与布置第十二讲第十二讲第十二讲第十二讲 锅炉运锅炉运锅炉运锅炉运行行行行第十三讲第十三讲第十三讲第十三讲 锅炉典锅炉典锅炉典锅炉典型事故处理型事故处理型事故处理型事故处理2参考书目参考

3、书目技能培训教材：锅炉设备运行技能培训教材：锅炉设备运行电站锅炉原理电站锅炉原理锅炉设备及系统锅炉设备及系统电厂锅炉原理及设备电厂锅炉原理及设备锅炉设备及运行锅炉设备及运行锅炉设备运行及事故处理锅炉设备运行及事故处理火力发电职业技能培训教材及题解火力发电职业技能培训教材及题解（1515本）本）中华人民共和国职业技能鉴定规范（中华人民共和国职业技能鉴定规范（2121本）本）职业技能鉴定指导书（职业技能鉴定指导书（职业标准，试题库）职业标准，试题库）火力发电厂技术培训与考工试题（青岛出版社，火力发电厂技术培训与考工试题（青岛出版社，7 7本）本）电业工人技术问答丛书电业工人技术问答丛书（华东电业管

4、理局（华东电业管理局7 7本）本）火力发电工人实用技术技术问答丛书火力发电工人实用技术技术问答丛书l锅炉设备运行技术问答锅炉设备运行技术问答l汽轮机运行技术问答汽轮机运行技术问答l汽轮发电机运行技术问答汽轮发电机运行技术问答3学习方法学习方法精读、研读本专业一本理论书精读、研读一套问答学会翻书与现场实际结合进行有关问题的研究，完成相应技术报告或论文4第一讲第一讲 绪论绪论电力工业的发展及电力技术电力工业的发展及电力技术 电厂锅炉发展趋势电厂锅炉发展趋势锅炉的类型锅炉的类型 电站煤粉锅炉机组的构成电站煤粉锅炉机组的构成 锅炉机组的工作过程锅炉机组的工作过程 锅炉参数及技术、锅炉参数及技术、经济性

5、指标经济性指标 5 1 1、我国电力发展历史、我国电力发展历史 19491949：50MW 50MW 1954 1954：100MW 100MW 高压高压 19641964：125/135MW,200MW125/135MW,200MW，超高压，超高压 19841984：300MW300MW，亚临界亚临界 19941994：600MW/700MW 600MW/700MW 亚临界、超临界亚临界、超临界 20042004：900MW900MW、1000MW 1000MW 超临界、超超临界超临界、超超临界2 2、我国电力发展形势、我国电力发展形势 高参数、大容量；高参数、大容量；联合循环联合循环 流化

6、床锅炉流化床锅炉6电站锅炉发展趋势电站锅炉发展趋势 加快发展大容量、高参数机组加快发展大容量、高参数机组大容量、高参数机组可适应生产发展的需要，大容量、高参数机组可适应生产发展的需要，电站热效率高，基建投资、设备和运行费用降低；电站热效率高，基建投资、设备和运行费用降低；但大机组可用率相对较低，综合考虑，单机容量稳定在但大机组可用率相对较低，综合考虑，单机容量稳定在500500800MW 800MW 1/1 强化煤电环境保护，发展洁净燃煤技术强化煤电环境保护，发展洁净燃煤技术 燃燃煤煤的的燃燃气气-蒸蒸汽汽联联合合循循环环(燃燃煤煤流流化化床床燃燃烧烧联联合合循循环环及及整整体体煤煤气气化化联

7、联合合循环）和超临界压力蒸汽循环可满足燃煤、高效、低污染要求循环）和超临界压力蒸汽循环可满足燃煤、高效、低污染要求 提高运行可靠性和灵活性提高运行可靠性和灵活性 锅锅炉炉的的可可靠靠性性涉涉及及到到设设计计、设设备备制制造造及及安安装装、运运行行维维护护和和生生产产管管理理等等各个方面；各个方面；运运行行灵灵活活性性要要求求大大力力发发展展中中间间负负荷荷机机组组，适适应应电电网网调调峰峰需需要要（低低负负荷荷，两班制运行）；提高机组的监控水平两班制运行）；提高机组的监控水平 7锅炉结构介绍锅炉结构介绍请看动画8锅炉的类型锅炉的类型锅炉的分类根据不同的标准，可有多种分类方法，如表所示：9锅炉的

8、类型锅炉的类型10锅锅炉炉锅炉本体锅炉本体辅助设备辅助设备锅炉机组锅炉机组电站煤粉锅炉机组框图电站煤粉锅炉机组框图1/211亚临界参数自然循环燃煤锅炉亚临界参数自然循环燃煤锅炉2/21-1-汽包；汽包；2-2-下降管；下降管；3-3-分隔屏；分隔屏；4-4-后屏；后屏；5-5-高温过热器；高温过热器；6-6-高温再热器；高温再热器；7-7-水冷壁；水冷壁；8-8-燃烧器；燃烧器；9-9-燃烧带；燃烧带；10-10-空气预热器；空气预热器；11-11-省省煤煤器器进进口口集集箱箱；12-12-省煤器；省煤器；13-13-低温再热器；低温再热器；14-14-低温过热器；低温过热器；15-15-折焰

9、角；折焰角；16-16-排渣装置排渣装置12冷空气冷空气烟气烟气烟气烟气烟气烟气烟囱烟囱引风机引风机除尘器除尘器空气预热器空气预热器细微灰粒细微灰粒飞灰飞灰（二次风）（二次风）灰渣沟灰渣沟原煤原煤排粉风机排粉风机（一次风）（一次风）烟气烟气烟气烟气给煤机给煤机磨煤机磨煤机燃烧器燃烧器炉膛炉膛水平烟道水平烟道尾部烟道尾部烟道原煤原煤风、粉风、粉风、粉风、粉未燃煤粒未燃煤粒灰渣灰渣灰渣灰渣灰渣灰渣灰渣沟灰渣沟排渣装置排渣装置冷灰斗冷灰斗未燃煤粒未燃煤粒未燃煤粒未燃煤粒煤、风、烟系统煤、风、烟系统 1/213汽机主凝结水汽机主凝结水水水水水汽水混合物汽水混合物给水泵给水泵省煤器省煤器汽包汽包汽水分离

10、器汽水分离器化学补充水化学补充水汽水混合物汽水混合物下降管下降管下联箱下联箱水冷壁水冷壁上联箱上联箱导汽管导汽管水水水水水水汽水混合物汽水混合物汽水混合物汽水混合物饱和蒸汽饱和蒸汽过热蒸汽过热蒸汽过热器过热器汽轮机调节级汽轮机调节级汽、水汽、水 系系 统统 2/214锅锅 炉炉 参参 数数额定蒸发量额定蒸发量 在在额额定定蒸蒸汽汽参参数数，额额定定给给水水温温度度和和使使用用设设计计燃燃料料，保保证证热效率时所规定的蒸发量，单位为热效率时所规定的蒸发量，单位为t/ht/h（或（或kg/skg/s）最大连续蒸发量（大型锅炉）最大连续蒸发量（大型锅炉）在在额额定定蒸蒸汽汽参参数数，额额定定给给水水

11、温温度度和和使使用用设设计计燃燃料料，长长期期连连续续运运行行所所能能达到的最大蒸发量，单位为达到的最大蒸发量，单位为t/h（或（或kg/s）蒸汽锅炉额定蒸汽参数蒸汽锅炉额定蒸汽参数 在规定负荷范围内长期连续运行应能保证的出口蒸汽参数，在规定负荷范围内长期连续运行应能保证的出口蒸汽参数，额定蒸汽压力（对应规定的给水压力），单位是额定蒸汽压力（对应规定的给水压力），单位是Mpa；额定蒸汽温度（对应额定蒸汽压力和额定给水温度额定蒸汽温度（对应额定蒸汽压力和额定给水温度锅炉效率锅炉效率1/515我国电站锅炉参数、容量系列我国电站锅炉参数、容量系列 参参 数数 容容 量量 (t.h (t.h-1-1)

12、发发 电电 功功 率率 MW MW 蒸汽压力蒸汽压力 Mpa Mpa 蒸蒸 汽汽 温度温度 给给 水水 温度温度 9.8 9.8 540 540 205 205225225 220 220；410 410 50 50；100 100 13.7 13.7 540/540*540/540*555/555*555/555*220 220250250 420 420；670 670 125 125；200200 16.7 16.7 541/541*541/541*555/555*555/555*250 250280280 1025 1025；1000 1000 300 30017.317.3；18.1

13、18.1；18.318.3 541/541*541/541*260 260290290 1025 1025；20082008 300 300；60060024.224.2；25.325.3；26.426.4 541/566*541/566*545/545*545/545*270 270290290 1900 1900；16501650 600 6002/516 17锅炉机组经济性指标锅炉机组经济性指标3/5 热效率热效率（90%90%）净效率净效率 燃烧效率燃烧效率 式中式中 Q Q 1 1 锅炉有效利用热，锅炉有效利用热，kJ/kgkJ/kg；Q Q r r 锅炉在单位时间内所消耗燃料的输入

14、热量锅炉在单位时间内所消耗燃料的输入热量,kJ/kg,kJ/kg；锅炉机组自身所需的热量，锅炉机组自身所需的热量，kJ/kgkJ/kg；锅炉机组自身电耗对应的热量，锅炉机组自身电耗对应的热量，kJ/kgkJ/kg；、锅炉化学、机械未完全燃烧热损失，锅炉化学、机械未完全燃烧热损失，%18 锅炉连续运行小时数锅炉连续运行小时数（50005000）锅炉在两次检修之间的运行小时数锅炉在两次检修之间的运行小时数4/5 锅炉可用率锅炉可用率（约（约90%90%）（总运行小时数（总运行小时数 +总备用小时数）总备用小时数）/统计期间总小时数（一年）统计期间总小时数（一年）锅炉的事故率锅炉的事故率（约（约1%

15、1%）锅炉总事故停炉小时数锅炉总事故停炉小时数/（总运行小时数（总运行小时数 +事故停炉小时数）事故停炉小时数）锅炉机组安全性指标锅炉机组安全性指标19烟尘及有害气体排放标准烟尘及有害气体排放标准项项 目目烟尘烟尘/mg.m/mg.m-3-3 SO SO2 2/mg.m/mg.m-3-3NONOX X(以以NONO2 2计计)/)/mg.m mg.m-3-3中国中国200200（城市）（城市）500 500（其他）（其他）12001200（煤煤 的的 含含 硫硫 量量1%1%时）时）2100(2100(其他其他)650(650(固态排渣炉固态排渣炉)1000(1000(液态排渣炉液态排渣炉)美

16、国美国40(PM40(PM1010)14801480560560620620德国德国5050400400200200日本日本100100K K值法确定值法确定410410英国英国1001004004006506505/520第二讲第二讲 锅炉燃料锅炉燃料电站锅炉燃料选用原则电站锅炉燃料选用原则煤的特性煤的特性分析分析 煤的特性对锅炉工作的影响煤的特性对锅炉工作的影响 煤的分类煤的分类 锅炉热平衡锅炉热平衡21电站锅炉燃料选用原则电站锅炉燃料选用原则不用高品位燃料：如天然气、燃油尽量燃用劣质煤等燃料：如煤矸石尽量燃用当地燃料：如坑口电厂电厂审批顺序：l优先坑口电厂l其次沿海电厂l再次沿江电厂l再

17、沿线电厂22锅炉用燃料锅炉用燃料 1.固体固体:燃煤、油页岩燃煤、油页岩.2.液体液体:重油、渣油重油、渣油(石油炼制后的残余物石油炼制后的残余物)、点火时用柴油、轻油、水煤浆点火时用柴油、轻油、水煤浆.3.气体：天然气、高炉煤气、焦炉煤气气体：天然气、高炉煤气、焦炉煤气23点火用油点火用油主要指标l密度l粘度l凝固度l闪点l燃点l发热量l含灰量l含硫量24 煤的工业分析成分煤的工业分析成分 水分水分(M)(M)、灰分灰分(A)(A)、挥发分挥发分(V)(V)、固定碳固定碳(FC)(FC)煤的组成特性煤的组成特性 煤的元素分析成分煤的元素分析成分:碳碳(C)(C)、氢、氢(H)(H)、氧、氧(

18、0)(0)、硫、硫(S)(S)、氮、氮(N)(N)、水份、灰份、水份、灰份1/825煤的元素分析 C、H、O、N、S、A、W 1.碳碳(C)a.含量含量:5090%.是主要可燃元素是主要可燃元素,含量多少与地质年龄有关含量多少与地质年龄有关.无烟煤、烟煤、贫煤、褐煤、泥煤、煤矸石无烟煤、烟煤、贫煤、褐煤、泥煤、煤矸石 b.形式形式:固定碳固定碳(单质状态单质状态).c.对运行的影响对运行的影响:含碳高的煤不易着火含碳高的煤不易着火.d.发热量发热量:32700kj/kg.2.氢氢(H)a.含量含量:36%随地质年龄升高而降低随地质年龄升高而降低.b.形式形式:与氧结合生成水与氧结合生成水,或成

19、为有机物或成为有机物.c.运行运行:含量越高含量越高,越容易燃烧越容易燃烧.d.发热量发热量:120103kj/kg.26硫(S)a.含量含量:一般为一般为11.5%.无烟煤、贫煤、劣质烟煤可达无烟煤、贫煤、劣质烟煤可达38%b.形式形式:可燃硫可燃硫:有机硫、黄铁矿硫（有机硫、黄铁矿硫（FeS2)灰分中硫灰分中硫:硫酸盐硫硫酸盐硫c.运行运行:二氧化硫二氧化硫,三氧化硫腐蚀设备三氧化硫腐蚀设备,含有氧化硫的烟对人畜有害含有氧化硫的烟对人畜有害.对水冷壁、过热器的腐蚀对水冷壁、过热器的腐蚀,对空气预热器的低温腐蚀对空气预热器的低温腐蚀.当壁温低于酸露点温度时会在金属壁上凝结成硫酸当壁温低于酸露

20、点温度时会在金属壁上凝结成硫酸,腐蚀金属腐蚀金属d.发热量发热量:低低,9040kj/kg27氧氧(O)和氮和氮(N)a.含量含量:O:140%.无烟煤无烟煤12%.泥煤泥煤40%N:0.52%.28灰份灰份 -燃料完全燃烧后形成的固态残余物的统称燃料完全燃烧后形成的固态残余物的统称,灰灰分是影响燃煤质量的主要成分分是影响燃煤质量的主要成分.a.含量含量:535%b.运行运行:使燃料发热量下降使燃料发热量下降,妨碍可燃物质与氧气的接触妨碍可燃物质与氧气的接触.烟气速度高时会引起飞灰对受热面的磨损烟气速度高时会引起飞灰对受热面的磨损.烟气速度低时会引起积灰烟气速度低时会引起积灰.29水分(W)a

21、.含量含量:250%b.形式形式:外部水分外部水分(表面水分表面水分)-煤由于自然干燥所失去的水分煤由于自然干燥所失去的水分.内部水分内部水分(固有水分固有水分)-空气风干状态下仍残留煤中的水分空气风干状态下仍残留煤中的水分.分析水分分析水分:煤在煤在规定温度规定温度和和相对湿度相对湿度下进行自然干燥下进行自然干燥,干燥后煤样中所含有的内部水分干燥后煤样中所含有的内部水分.c.运行运行:不利燃烧不利燃烧,燃烧温度下降燃烧温度下降,引起低温受热面的积灰和腐蚀引起低温受热面的积灰和腐蚀,煤粉制备困难煤粉制备困难,烟气量上升烟气量上升,电耗上升电耗上升.30煤的成分基准煤的成分基准 收到基（收到基（

22、arar）（原应用基原应用基y y）以入炉煤（包括煤的全部成分）以入炉煤（包括煤的全部成分）为基准为基准 空气干燥基（空气干燥基（ad ad）（原分析基原分析基f f）以以风风干干状状态态煤煤（除除外外部部水水分分）为为基基准准 干燥基（干燥基（d d）（原干燥基原干燥基g g）以去掉全部水分煤为基准以去掉全部水分煤为基准 干燥无灰基（干燥无灰基（dafdaf）（原可燃基原可燃基r r）以去掉全部水分及灰分煤为基准以去掉全部水分及灰分煤为基准2/831煤成分基准间的换算煤成分基准间的换算 不同基准之间的换算公式不同基准之间的换算公式 X=K X X=K X0 0 （2-92-9）式中式中 X

23、X0 0、X X 某成分原基准及新基准质量百分比，某成分原基准及新基准质量百分比，%K K 换算系数（见表换算系数（见表2-12-1）例例:3/832煤的发热量煤的发热量 煤的发热量（煤的发热量（kJ/kg)kJ/kg)单位质量的煤完全燃烧时所释放的热量单位质量的煤完全燃烧时所释放的热量 低低位位发发热热量量（Q Qnetnet）烟烟气气中中的的水水蒸蒸汽汽在在锅锅炉炉中中一一般般不不会会凝凝结结，形形成成水水蒸蒸汽汽所所吸吸收收的的汽汽化化潜潜热热无无法法被被利利用用，使使煤煤的的发发热热量量降降低低，降降低低后后的的发发热热量量称称为为低低位位发发热热量量。低低位位发发热热量量（燃燃料料在

24、在锅锅炉炉中中的的实实际际发发热热量量）小小于于高高位发热量位发热量 高高位位发发热热量量(Q Qgrgr)煤煤的的理理论论发发热热量量，由由实实验验测测得得的的弹弹筒筒发发热热量量（Q Qb b）减去校正值确定（式减去校正值确定（式2-102-10）4/833 干燥基干燥基高、低位发热量之间的换算高、低位发热量之间的换算 式中式中 rr水的汽化潜热，通常取水的汽化潜热，通常取r=2510 kJ/kg r=2510 kJ/kg 收到基收到基高、低位发热量之间的换算高、低位发热量之间的换算 高、低高、低发热量间的换算发热量间的换算5/834发热量各基准间的换算发热量各基准间的换算 高高位位发发热

25、热量量(Q Qgrgr)各各基基准准间间的的换换算算采采用用表表（2 21 1）换换算系数算系数低位发热量低位发热量(Q Qnetnet)各基准间的换算分三步进行各基准间的换算分三步进行1.1.已知基准的已知基准的 Q Qnetnet 已知基准的已知基准的 Q Qgrgr (式式2-122-12等等)已知基准的已知基准的 Q Qgrgr 所求基准的所求基准的 Q Qgrgr (采用上述换算系数采用上述换算系数)所求基准的所求基准的 Q Qgrgr 所求基准的所求基准的 Q Qnetnet (式式2-122-12等等)6/835发热量相关值发热量相关值 标准煤标准煤 收到基低位发热量为收到基低位

26、发热量为29270 kJ/kg29270 kJ/kg的燃料为标准煤的燃料为标准煤 标准煤耗量标准煤耗量 式中式中 、分别为标准煤耗量与实际煤耗量分别为标准煤耗量与实际煤耗量 折算成分折算成分 相对于每相对于每4182 kJ/kg4182 kJ/kg收到基低位发热量的煤中所含的收到基低位发热量的煤中所含的收到基水分、灰分和硫分，称为折算水分、折算灰分和折算硫分收到基水分、灰分和硫分，称为折算水分、折算灰分和折算硫分 7/836煤的灰分特性煤的灰分特性 灰分特性影响因素灰分特性影响因素 煤灰的化学组成煤灰的化学组成 煤灰中酸性氧化物使灰熔点提高；碱性氧化物使灰熔点降煤灰中酸性氧化物使灰熔点提高；碱

27、性氧化物使灰熔点降低低 煤灰周围高温介质的性质煤灰周围高温介质的性质 氧化性介质中，灰熔点较高；还原性介质中，灰熔点较低氧化性介质中，灰熔点较高；还原性介质中，灰熔点较低 煤的灰分特性煤的灰分特性 用灰熔点表示，煤灰的角锥法确定用灰熔点表示，煤灰的角锥法确定 灰的变形温度灰的变形温度 DTDT（原（原t t1 1）灰的软化温度灰的软化温度 STST（原（原t t2 2）灰的流动温度灰的流动温度 FTFT（原（原t t3 3）8/837煤中煤中V V对锅炉工作的影响对锅炉工作的影响 挥发分挥发分 V V V V的的含量代表了煤的地质年龄，含量代表了煤的地质年龄，地质年龄越短，煤的碳化程度越浅地质

28、年龄越短，煤的碳化程度越浅,V,V含量越多。含量越多。挥发分挥发分 V含量高含量高V V含量越多（含量越多（C C含量越少），含量越少），V V中含中含O O量亦多，其中的可燃成分相应减少，这时，量亦多，其中的可燃成分相应减少，这时，V V的的热值低热值低 V V含量越多，含量越多，煤的着火温度低煤的着火温度低，易着火燃烧，易着火燃烧，V V 多，多，V V挥发使挥发使煤的孔隙多，反应表面积大煤的孔隙多，反应表面积大，反应速度加快反应速度加快 V V 多，煤中难燃的多，煤中难燃的固定碳含量便少固定碳含量便少，煤易于燃尽，煤易于燃尽 V V 多，多，V V着火燃烧造成高温着火燃烧造成高温，有利于

29、碳的着火、燃烧快，有利于碳的着火、燃烧快过大易烧坏火嘴过大易烧坏火嘴易出现制粉系统爆炸易出现制粉系统爆炸挥发分挥发分 V含量低含量低着火困难，易出现锅炉灭火着火困难，易出现锅炉灭火1/338煤中煤中MM、A A对锅炉工作的影响对锅炉工作的影响 水分水分M M、灰分灰分A A M M、A A 高，煤中可燃成分相对减少，高，煤中可燃成分相对减少，煤的热值低煤的热值低 M M、A A 高，高，M M 蒸发蒸发、A A熔融均要吸热，熔融均要吸热，炉膛温度降低炉膛温度降低 M M、A A 高，高，增加着火热或包裹碳粒增加着火热或包裹碳粒，使煤着火、燃烧，使煤着火、燃烧与燃尽困难；与燃尽困难；M M、A

30、A 高，高，q q2 2、q q3 3、q q4 4、q q6 6 增加，增加，效率下降效率下降 M M、A A 高，高，过热器易超温过热器易超温 M M、A A 高，高，受热面腐蚀、堵灰、结渣及磨损加重受热面腐蚀、堵灰、结渣及磨损加重 M M、A A 高，高，煤粉制备困难或增加能耗煤粉制备困难或增加能耗 2/339煤中煤中C C、S S对锅炉工作的影响对锅炉工作的影响 含碳量含碳量 C C C C 高，热值高；但不易着火、燃烧困难高，热值高；但不易着火、燃烧困难 硫分硫分 S S 产生的硫化氢腐蚀水冷壁，高温腐蚀产生的硫化氢腐蚀水冷壁，高温腐蚀产生的产生的SO2,SO3SO2,SO3腐蚀锅炉

31、尾部，腐蚀锅炉尾部，低温腐蚀，低温腐蚀，易造成受热面的堵灰；易造成受热面的堵灰；形成酸雨，污染环境形成酸雨，污染环境燃料中的硫化铁加剧磨煤部件的磨损燃料中的硫化铁加剧磨煤部件的磨损自燃自燃提高脱硫成本提高脱硫成本可燃硫的热值低，含量少，对煤的着火、燃烧无明显影响可燃硫的热值低，含量少，对煤的着火、燃烧无明显影响3/340STST对锅炉工作的影响对锅炉工作的影响 灰熔点（灰熔点（ST）灰分在熔融状态下粘结在锅炉受热面上造成灰分在熔融状态下粘结在锅炉受热面上造成结渣，危及锅炉运行的安全性和经济性。结渣，危及锅炉运行的安全性和经济性。对于固态排渣炉，对于固态排渣炉，ST6.56.5101021.02

32、1.0贫煤贫煤 低挥发份煤低挥发份煤1010191918.518.5烟煤烟煤 中挥发份煤中挥发份煤 高挥发份煤高挥发份煤191927272727404016.516.515.515.5褐煤褐煤 超高挥发份超高挥发份 煤煤404011.511.5电厂锅炉用煤分类电厂锅炉用煤分类2/543电厂锅炉用煤分类电厂锅炉用煤分类3/544煤的类型煤的类型4/5 无烟煤无烟煤 碳化程度高，含碳量很高碳化程度高，含碳量很高，达，达95%95%，杂质很少，杂质很少，发热量很高发热量很高,约为约为250002500032500 kJ/kg32500 kJ/kg；挥发份很少挥发份很少，小于，小于10%10%，V V

33、dafdaf析出的温度较高（可达析出的温度较高（可达400400），着，着火和燃尽均较困难火和燃尽均较困难,储存时不易自燃储存时不易自燃 褐煤褐煤 碳化程度低，含碳量低，碳化程度低，含碳量低，约为约为404050%50%，水分及灰分很高，水分及灰分很高，发热发热量低量低,约约100001000021000 kJ/kg21000 kJ/kg；挥发分含量高挥发分含量高，约，约404050%50%，甚至甚至60%60%，挥发分的析出温度低（，挥发分的析出温度低（200200），着火及燃烧均较容易，着火及燃烧均较容易 45 烟煤烟煤 碳化程度次于无烟煤，含碳量较高碳化程度次于无烟煤，含碳量较高，一般为

34、，一般为404060%,60%,杂质少，发杂质少，发热量较高热量较高,约为约为200002000030000 kJ/kg30000 kJ/kg；挥发分含量较高挥发分含量较高，约，约1010 45%45%，着火及燃烧均较容易，着火及燃烧均较容易 贫煤贫煤 挥发分含量挥发分含量101020%20%的烟煤的烟煤 挥发份较少，挥发份较少，性质介于无烟煤与烟煤之间，燃烧性能方面比较接性质介于无烟煤与烟煤之间，燃烧性能方面比较接近无烟煤；近无烟煤；劣质烟煤劣质烟煤 挥发份挥发份202030%30%；但水分高，灰分更高的烟煤；但水分高，灰分更高的烟煤 发热量发热量低，低，为为110001100012500

35、kJ/kg12500 kJ/kg 这两种烟煤着火及燃烧均较困难这两种烟煤着火及燃烧均较困难 煤的类型煤的类型5/546第三讲第三讲 煤煤 粉粉 制制 备备v 煤粉特性煤粉特性v 磨煤机磨煤机v 制粉系统制粉系统47煤粉的特性1、颗粒特性颗粒特性2、吸潮性、吸潮性3、自燃性、自燃性4、流动性、流动性48煤粉细度煤粉细度 R Rx x1/3 煤粉的细度煤粉的细度R Rx x（D Dx x）用具有标准筛孔尺寸的筛子进行筛分测定。如筛用具有标准筛孔尺寸的筛子进行筛分测定。如筛孔边长为孔边长为xmxm，煤粉过筛后，漏下去的煤粉质量为煤粉过筛后，漏下去的煤粉质量为b b，留在筛子上的煤粉留在筛子上的煤粉质

36、量为质量为a a，则煤粉细度可用筛子上的剩余率或通过率表示，即则煤粉细度可用筛子上的剩余率或通过率表示，即 R Rx x 越小或越小或 D Dx x 越大，则煤粉越细越大，则煤粉越细或或 煤粉经济细度煤粉经济细度 热损失热损失 q q4 4、制粉电耗制粉电耗 q qdhdh、磨煤设备金属部件磨损磨煤设备金属部件磨损 q qmsms 之和为最小时的煤粉细度之和为最小时的煤粉细度其中其中 n n 是表示煤粉颗粒分布的均匀性系数是表示煤粉颗粒分布的均匀性系数49煤粉均匀性系数煤粉均匀性系数n nR R200200 R R9090，n n为正值；为正值；当当R R9090一定时，一定时，n n值越大，

37、则值越大，则R R200200越小，说明煤粉中过粗的煤粉较少；越小，说明煤粉中过粗的煤粉较少；当当R R200200一定时，一定时，n n值越大，则值越大，则R R9090越大，说明煤粉中过细的煤粉较少。越大，说明煤粉中过细的煤粉较少。n 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。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。n n取决于磨煤机和粗粉分离器的型式，一般取取决于磨煤机和粗粉分离器的型式，一般取n=0.8n=0.81.21.2。2/350煤的可磨性系数煤的可磨性系数 哈氏可磨性指数哈氏可磨性指数 HGIHGI HGI 62 HGI86 HGI86

38、为为易磨煤易磨煤煤的可磨性系数表示煤磨成一定细度的煤粉的难易程度。煤的可磨性系数表示煤磨成一定细度的煤粉的难易程度。与与 HGIHGI之间关系之间关系 前苏热工研究所前苏热工研究所（BTHBTH）在在风风干干状状态态下下将将质质量量相相等等的的标标准准煤煤和和试试验验煤煤由由相相同同的的粒粒度度磨磨制制成成相相同同的细度时，消耗的能量之比（式的细度时，消耗的能量之比（式3 37 7）1.2 1.5 1.5 为易磨煤为易磨煤3/351煤粉的自燃性煤粉的自燃性1、爆炸的条件、爆炸的条件l浓度、温度、密闭空间浓度、温度、密闭空间2、引起煤粉爆炸的因素、引起煤粉爆炸的因素l挥发份挥发份l煤粉浓度煤粉浓

39、度l氧气浓度氧气浓度l煤粉细度煤粉细度l温度温度控制自燃或爆炸的措施控制自燃或爆炸的措施l控制磨煤机出口温度控制磨煤机出口温度l防止煤粉在管道沉积（流速、管道倾斜度）防止煤粉在管道沉积（流速、管道倾斜度）l加强原煤管理，防止易燃物混入加强原煤管理，防止易燃物混入52单进单出单进单出钢球磨钢球磨(低速磨低速磨)普通筒式钢球磨普通筒式钢球磨的圆筒通过齿轮由电动机带动低速转动，燃料和干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。粉，随后被干燥剂从另一端

40、带出。低速磨低速磨主要有普通筒式钢球磨、双进双出筒式钢球磨主要有普通筒式钢球磨、双进双出筒式钢球磨1/953双进双出双进双出钢球磨钢球磨(低速磨低速磨)双双进进双双出出筒筒式式钢钢球球磨磨圆圆筒筒两两端端的的空空心心轴轴内内有有一一空空心心圆圆管管，圆圆管管外外装装有有螺螺旋旋输输送送装装置置。两两端端的的空空心心轴轴既既是是热热风风和和原原煤煤的的进进口口，又又是是煤煤粉粉气气流流混混合合物物的的出出口口。从从而而形形成成两两个个相相互互对对称称又又彼彼此此独独立立的的磨磨煤煤回回路路的的两两个个回回路路，同同时时使使用用时时磨磨煤煤机机出出力力最最大大；也也可可以以单单独独使使用用一一个个

41、，这这时时可可使使磨磨煤煤出出力力降降至至5050以以下下 轴颈内带热风空心管轴颈内带热风空心管 轴颈内无热风空心管轴颈内无热风空心管2/954 n n 过过小小，筒筒内内钢钢球球与与煤煤靠靠与与筒筒壁壁的的摩摩擦擦力力带带上上去去，形形成成一一个个斜斜面面，然然后后沿沿斜斜面面滑滑落落 钢球磨筒体最佳转速钢球磨筒体最佳转速 n nzj zj n n 处处于于上上述述两两者者之之间间，钢钢球球被被带带到到一一定定高高度度，沿沿抛抛物物线线落落下下，钢钢球球对对筒底的煤发生强烈撞击作用，辅以研磨筒底的煤发生强烈撞击作用，辅以研磨 磨煤作用最大时的转速称为最佳工作转速磨煤作用最大时的转速称为最佳工

42、作转速n nzj zj 经验表明：经验表明：n nzj zj=（）n nlj lj 3/9没有撞击作用，磨煤效果差。没有撞击作用，磨煤效果差。n n 影响磨煤出力和电耗影响磨煤出力和电耗 n n 过过大大，离离心心力力很很大大，球球与与煤煤随随筒筒壁壁一一同同旋旋转转，产产生生这这种种状状态态的的最最低低转速称为临界转速转速称为临界转速n nlj lj 55钢球磨最佳钢球磨最佳通风量通风量 V Vtftf 过过小小 筒筒内内风风速速过过小小，出出口口端端钢钢球球能能量量没没有有被被充充分分利利用用，只能带出的少量的细煤粉，磨煤出力下降，单位磨煤电耗大只能带出的少量的细煤粉，磨煤出力下降，单位磨

43、煤电耗大 V Vtftf 过过大大 筒筒内内风风速速过过大大，磨磨煤煤机机出出口口煤煤粉粉过过粗粗，粗粗粉粉分分离器回粉量增大，通风电耗增大离器回粉量增大，通风电耗增大 最佳通风量最佳通风量 磨煤和通风电耗之和最小时的通风量，磨煤和通风电耗之和最小时的通风量，的的大大小小与与煤煤的的种种类类、煤煤粉粉细细度度、筒筒体体容容积积及及钢钢球球充充满满系数等有关。系数等有关。4/9V Vtf tf 直接影响燃料沿筒体长度的分布和磨煤出力直接影响燃料沿筒体长度的分布和磨煤出力56钢球磨出力钢球磨出力 磨磨煤煤出出力力B Bm m 在在电电耗耗一一定定并并保保证证所所需需的的煤煤粉粉细细度度的的条条件件

44、下下，磨磨煤煤机机在在单单位位时间磨制的煤粉量。时间磨制的煤粉量。由磨煤机的结构尺寸、被研磨的燃料特性以及磨煤机的运行状况确定由磨煤机的结构尺寸、被研磨的燃料特性以及磨煤机的运行状况确定5/9 干干燥燥出出力力B Bg g 在在单单位位时时间间内内将将煤煤由由原原有有水水分分干干燥燥到到所所要要求求的的煤煤粉粉水水分分对对应应的的煤粉量。由磨煤机的干燥条件确定煤粉量。由磨煤机的干燥条件确定对高水分和较软的煤，对高水分和较软的煤，B Bm m B Bg g，而对于干和硬的煤，则而对于干和硬的煤，则B Bg g B Bm m磨磨煤煤机机的的运运行行出出力力（具具有有一一定定细细度度和和干干燥燥程程

45、度度的的煤煤粉粉流流量量B Bm m=B=Bg g）可可以以通通过调节进入磨煤机的干燥剂流量和温度来实现过调节进入磨煤机的干燥剂流量和温度来实现 功率消耗：空载与满载的消耗功率差别不大：功率消耗：空载与满载的消耗功率差别不大：5 5，所以变负荷运行不经济，所以变负荷运行不经济 57钢球磨钢球磨特性特性磨煤的单位电耗磨煤的单位电耗Em Em 取决于磨煤出力取决于磨煤出力B Bm m 和消耗的电网功率和消耗的电网功率N Ndw dw 筒筒体体和和钢钢球球的的质质量量比比其其中中的的燃燃料料大大许许多多倍倍，N Ndw dw 主主要要消消耗耗在在转转动筒体和升举钢球上，动筒体和升举钢球上，与磨煤出力

46、与磨煤出力B Bm m 几乎无关几乎无关 E Em m 随出力随出力B Bm m 的降低而增高，在低负荷下运行不经济的降低而增高，在低负荷下运行不经济 钢钢球球磨磨特特性性：结结构构简简单单，对对煤煤种种适适应应性性强强，出出力力大大，运运行行可可靠靠；但初投资大，对锅炉负荷适应性差；单位电耗大，噪音大但初投资大，对锅炉负荷适应性差；单位电耗大，噪音大6/958双进双出双进双出钢球磨的特点钢球磨的特点 双进双出钢球磨可扩大钢球磨的负荷调节范围双进双出钢球磨可扩大钢球磨的负荷调节范围 双双进进双双出出钢钢球球磨磨煤煤机机响响应应锅锅炉炉负负荷荷变变化化的的时时间间非非常常短短，有有利利于于低低挥

47、挥发发分分煤煤的的稳稳燃燃 其其出出力力不不是是靠靠调调整整给给煤煤机机来来控控制制，而而是是靠靠调调整整一一次次风风量量控控制制。加加大大一一次次风风阀阀门门的的开开度度，风风量量及及带带出出的的煤煤粉粉流流量量同同时时增增加加，因因此此，在在任任何何负荷下，煤粉浓度变化不大，且煤粉细度降低负荷下，煤粉浓度变化不大，且煤粉细度降低 双双进进双双出出钢钢球球磨磨煤煤机机设设有有微微动动装装置置 磨磨煤煤机机在在停停机机或或维维修修操操作作时时以以额额定定转转速速的的1 1100100转转速速旋旋转转，可可使使筒筒内内存存煤煤及及时时散散热热防防止止自自燃燃。故故短短时时间间停停机时不必将筒内的

48、剩煤排空机时不必将筒内的剩煤排空 双双进进双双出出钢钢球球磨磨煤煤机机应应用用检检测测制制粉粉噪噪声声或或进进出出口口差差压压的的方方法法来来控控制制筒筒内内的存煤量的存煤量 双双进进双双出出钢钢球球磨磨煤煤机机保保持持了了钢钢球球磨磨煤煤种种适适应应性性广广等等所所有有优优点点，同同时时大大大大缩小了体积，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7/959中中 速速 磨磨 原煤原煤经落煤管进入两组相对运动的碾磨件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，之间，在压紧力的作用下被挤压、研磨成粉，被

49、甩至四周风环处。被甩至四周风环处。8/9 中速磨中速磨主要有盘式中速磨（辊主要有盘式中速磨（辊-盘式）、盘式）、碗式中速磨碗式中速磨(辊辊-碗式碗式RPRP、HPHP型型)、环式中速、环式中速磨磨(辊辊-环式环式MPSMPS型、球型、球-环式环式E E型型)热风热风经风环进入磨煤机，对煤粉进行干燥经风环进入磨煤机，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。煤粉返回磨煤机重磨，细粉则送出磨外。中速磨布置紧凑，投资省，单位电耗小，中速磨布置紧凑，投资省，单位电耗小，适宜变负荷运行；适宜变负荷运行；但结构复杂但结

50、构复杂,不宜磨水分太不宜磨水分太大及太硬的煤种大及太硬的煤种60高高 速速 磨磨(风扇磨风扇磨)高速磨高速磨由叶轮、带护甲的蜗壳和粗粉分离器组成，装有冲击板的叶轮由电由叶轮、带护甲的蜗壳和粗粉分离器组成，装有冲击板的叶轮由电动机带动高速旋转。原煤和干燥剂一起被吸入磨煤机内，煤被转动的冲击板动机带动高速旋转。原煤和干燥剂一起被吸入磨煤机内，煤被转动的冲击板打碎，甩到护甲上再次被撞击成煤粉，在风机压头的作用下由干燥剂携带经打碎，甩到护甲上再次被撞击成煤粉，在风机压头的作用下由干燥剂携带经粗粉分离器带出。粗粉分离器带出。高速磨结构简单，金属耗量小，负荷适应能力强，特别适宜磨水分高的煤高速磨结构简单，