制粉系統(tǒng)詳細介紹

1、制粉系統(tǒng)詳細介紹火電廠大型燃煤鍋爐機組一般都采用煤粉燃燒方式。這種燃燒方式可以適合于大的鍋爐容量，具有較高的燃燒效率、 較廣的煤種適應(yīng)性以及較迅速的負荷響應(yīng)性。煤粉在爐內(nèi)是 處于懸浮狀態(tài)燃燒的，燃燒過程在煤粉流經(jīng)爐膛的短暫時間 內(nèi)完成，從著火穩(wěn)定性與系統(tǒng)的經(jīng)濟性角度，電站鍋爐都對 煤粉的細度和干度提出一定的要求?；鹆Πl(fā)電廠制粉系統(tǒng)的 任務(wù)就是將原煤進行磨碎、干燥，成為具有一定細度和水分 的煤粉，并把鍋爐燃燒所需要的煤粉送入爐內(nèi)進行燃燒。制粉系統(tǒng)從系統(tǒng)風(fēng)壓方面可分為正壓式和負壓式；從工作流程方面又可分為直吹式和中間儲倉式兩類。所謂直吹式制 粉系統(tǒng)，就是原煤經(jīng)過磨煤機磨成煤粉后直接吹入爐膛進行 燃

2、燒；而中間儲倉式制粉系統(tǒng)是將制備出的煤粉先儲存在煤 粉倉中，然后根據(jù)鍋爐負荷需要，再從煤粉倉取出經(jīng)給粉機 送入爐膛燃燒。直吹式制粉系統(tǒng)制備出的煤粉一般是被具有 一定風(fēng)壓的一次風(fēng)吹至爐膛的，系統(tǒng)處于正壓狀態(tài)，所以直 吹式制粉系統(tǒng)一般屬于正壓式制粉系統(tǒng)；而在中間儲倉式制 粉系統(tǒng)中制備出的煤粉一般是由排粉風(fēng)機抽出的，系統(tǒng)處于 負壓狀態(tài)，所以中間儲倉式制粉系統(tǒng)一般屬于負壓式制粉系 統(tǒng)。我國電廠內(nèi)各種類型的制粉系統(tǒng)都有采用，過去采用較多的是具有低速鋼球磨煤機的中間儲倉式制粉系統(tǒng)。近年來， 隨著火電建設(shè)和電力工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，600MW的鍋爐所配用的制粉系統(tǒng)幾乎都是冷一次風(fēng)機正壓直吹式制粉系統(tǒng)，配置 雙進雙

3、出筒式鋼球磨煤機。雙進雙出鋼球磨煤機每端進口有一個空心圓管，圓管外圍有用彈性固定的螺旋輸煤器，螺旋輸煤器和空心圓管可隨磨 煤機筒體一起轉(zhuǎn)動，螺旋輸煤器如像連續(xù)旋轉(zhuǎn)的鉸刀，使從 給煤機下落的煤，由端頭下部不斷地被刮向筒內(nèi)。螺旋鉸刀與空心圓筒的徑向外側(cè)在一個固定的圓筒外殼 體，圓筒外殼體與帶螺旋的空心圓筒之間有一定間隙，這個 間隙的作用是：下部可通過煤塊，上部可通過磨制后的風(fēng)粉 混合物。對于硬件雜物可能使螺旋鉸刀被卡澀時，因為螺旋 鉸刀是彈性固定在空心圓管上的，允許有一定位移變形作 用，因而不易卡壞。磨煤機端部出口一般有二種方式與粗粉分離器連接：一種布置是粗粉分離器與磨煤機是一個整體，落煤管是從粗

4、粉分 離器中間下來，煤塊直接落到端部螺旋鉸刀的下半部。磨制 后的風(fēng)粉混合物從端部的上半部間隙直接進入粗粉分離器 入口，從外表看磨煤機端部只有與粗粉分離器的接口和進入 空心管的熱風(fēng)接口。該種布置比較緊湊，但煤粉分離性能差 些；另一種布置是粗粉分離器與磨煤機分開布置，進入分離 器風(fēng)粉管有一定的垂直高度，粗粉分離器即為高位布置，一 般在給煤機運轉(zhuǎn)層，其落煤管單獨連接，粗粉分離器有回粉 管，管路布置比“整體式”復(fù)雜，但因粗粉分離器進口管有 一定高度，本身預(yù)先就起了一定重力分離的作用，其煤粉細 度控制比“整體式”可能好些。又因落煤管是單獨連接，有 一定高度，對于水分較大的煤，布置熱風(fēng)和煤的預(yù)干燥混合 裝

5、置比較有利。雙進雙出筒式鋼球磨煤機具有以下特點：1）可靠性高、可用率高：國內(nèi)外運行情況表明，配雙進雙出鋼球磨煤機的 制粉系統(tǒng)的年事故率不超過 1%,明顯低于其他形式制粉系 統(tǒng)的事故率。2）維護簡便，維護費用低：與中、高速磨機 比較，雙進雙出球磨機的維護最簡便，維護費用也最低，只 需更換大齒輪油脂和補充鋼球。3）出力穩(wěn)定：能長期保持恒定的容量和要求的煤粉細度，幾乎不存在由于磨煤機本身 方面的因素造成制粉系統(tǒng)出力下降的問題。4）對煤種的適應(yīng)能力優(yōu)于其他形式的制粉系統(tǒng)：能有效地磨制堅硬、腐蝕 性強的煤。雙進雙出磨煤機能磨制哈氏可磨性系數(shù)小于50的煤種或高揮發(fā)分（40%）的煤種，而這對于中、高速磨煤機

6、是無法適應(yīng)的。5）儲粉能力強：與中、高速磨煤機相 比，雙進雙出球磨機的筒體本身就是一個大的儲煤罐，有較 大的煤粉儲備能力，大約相當于磨煤機運行1015min的出粉量。6）在較寬的負荷范圍內(nèi)有快速的反應(yīng)能力：試驗表明，雙進雙出磨機正壓直吹式制粉系統(tǒng)對鍋爐負荷的響應(yīng)時 間幾乎與燃油和燃氣爐一樣快，其負荷變化率每分鐘可以超 過20%。雙進雙出磨煤機的自然滯留時間是所有磨煤機中最 少的，只有10s左右。7）能保持一定的出口風(fēng)煤比：在雙 進雙出球磨煤機中，通過磨煤機的風(fēng)量與帶出的煤粉量呈線 性關(guān)系。當設(shè)計的風(fēng)煤比一定時，要增加磨煤機出力只需相 應(yīng)增加風(fēng)量即可。8）低負荷時依然能保證合適的煤粉細度： 在低

7、負荷運行時，由于一次風(fēng)量減少，相應(yīng)的風(fēng)速也減小， 帶走的只能是更細的煤粉。這對于鍋爐低負荷穩(wěn)燃是有利 的。9）顯著的靈活性：對雙進雙出球磨煤機而言，當?shù)拓?荷運行或啟動時，即可全磨也可半磨運行。被研磨的介質(zhì)既 可以是一種，也可以是幾種混合物料。此外，一臺給煤機事故或一端煤倉（或落煤管）堵煤時，磨煤機仍能運行圖3-1-1制粉系統(tǒng)的原則性工作流程正壓直吹式制粉系統(tǒng)的原則性流程如下：原煤由輸煤系統(tǒng) 進入原煤斗，再落入給煤機，經(jīng)給煤機調(diào)節(jié)給出的煤量后進 入磨煤機，磨煤機將原煤研磨成細度初步合格的煤粉，這部 分煤粉再進入煤粉分離器，煤粉分離器將煤粉分成粗細兩部 分，粗粉返回磨煤機重新磨制，細粉經(jīng)煤粉管被

8、一次風(fēng)吹往 燃燒器。如圖3-1-1所示：圖3-1-2為制粉系統(tǒng)的示意圖：爐前原煤由每套制粉系統(tǒng) 的兩只原煤斗經(jīng)下部落煤擋板落入兩臺轉(zhuǎn)速可調(diào)的電子稱 重式給煤機。兩臺給煤機根據(jù)磨煤機筒體內(nèi)煤位（料位）分 別送出一定數(shù)量的煤經(jīng)過給煤機出口擋板進入位于給煤機 下方的磨煤機兩側(cè)混料箱。在混料箱內(nèi)原煤被旁路風(fēng)干燥（旁路風(fēng)引自冷熱一次風(fēng)混合后的磨煤機總一次風(fēng)），再經(jīng)磨煤機兩端的中空軸（耳軸）內(nèi)螺旋輸送器（螺旋鉸刀）下 部空間分別被輸送到磨煤機筒體內(nèi)進行研磨。磨煤機筒體內(nèi) 的一次風(fēng)將研磨到一定細度的煤粉經(jīng)兩側(cè)耳軸內(nèi)部的螺旋 輸送器上部空間分別攜帶進入兩臺煤粉分離器。細度合格的 煤粉經(jīng)分離器頂部的煤粉管引至鍋

9、爐燃燒器；細度不合格的 煤粉經(jīng)下部的回粉管返回磨煤機再次研磨。圖3-1-2制粉系統(tǒng)工質(zhì)流程示意圖1、磨煤機筒體 2、煤粉分離器 3、煤粉管4、電子 稱重式給煤機 5、原煤斗6、混料箱7、旁路風(fēng)管8、 一次風(fēng)總管 9、螺旋輸送器 10、中空軸軸承 11、回粉 管制粉系統(tǒng)運行所需要的一次風(fēng)由本鍋爐的一次風(fēng)機提供，兩臺一次風(fēng)機正常運行采用并聯(lián)方式。每臺風(fēng)機出口分兩 路，其中的一路經(jīng)回轉(zhuǎn)式空預(yù)器加熱后匯入制粉系統(tǒng)熱風(fēng)母 管；另一路則不經(jīng)空預(yù)器加熱直接匯入制粉系統(tǒng)冷風(fēng)母管。每套制粉系統(tǒng)分別從冷風(fēng)和熱風(fēng)母管引出一路風(fēng)經(jīng)開度可 調(diào)的冷風(fēng)和熱風(fēng)擋板后匯合成該套制粉系統(tǒng)的入口總一次 風(fēng)，溫度合適的一次風(fēng)經(jīng)該套制

10、粉系統(tǒng)的一次風(fēng)關(guān)斷擋板后 再分兩路，分別從磨煤機兩端的一次風(fēng)進風(fēng)空心圓管進入磨 煤機筒體，這部分一次風(fēng)是用來調(diào)節(jié)磨煤機的出力的，也稱為雙式球磨機的容量風(fēng)。在磨煤機一次風(fēng)關(guān)斷擋板后的兩路一次風(fēng)管上，分別引出一路風(fēng)到給煤機下混料箱與原煤匯合，這路風(fēng)稱為旁路風(fēng)。其作用有兩方面：1、干燥從給煤機落下的原煤；2、當?shù)拓摵蓵r通過調(diào)整該風(fēng)量來保證進入磨機筒體的一次風(fēng)的風(fēng)量， 保證煤粉風(fēng)速。由于制粉系統(tǒng)采用正壓的工作方式，為防止熱風(fēng)及煤粉從磨煤機中空軸動靜部件之間的間隙處逸向大氣或污染磨煤機潤滑油，制粉系統(tǒng)裝設(shè)專門的密封風(fēng)系統(tǒng)。每臺爐制粉系統(tǒng)的密封風(fēng)系統(tǒng)由兩臺 100%容量的離心式風(fēng)機（正常運行 一運一備）、管道及相關(guān)組件構(gòu)成。為防止磨煤機大齒輪潤 滑油被泄漏的煤