制粉系統(tǒng)及其運行培訓教材

制粉系統(tǒng)及其運行培訓教材第一節(jié)概述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、較廣的煤種適應性以及較迅速的負荷響應性。煤粉在爐內是處于懸浮狀態(tài)燃燒的，燃燒過程在煤粉流經爐膛的短暫時間內完成，從著火穩(wěn)定性與系統(tǒng)的經濟性角度，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進行燃燒。制粉系統(tǒng)從系統(tǒng)風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)，就是原煤經過磨煤機磨成煤粉后直接吹入爐膛進行燃燒；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，然后根據鍋爐負荷需要，再從煤粉倉取出經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壓的一次風吹至爐膛的，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，隨著火電建設和電力工業(yè)技術的發(fā)展，600MW的鍋爐所配用的制粉系統(tǒng)幾乎都是冷一次風機正壓直吹式制粉系統(tǒng)，配置雙進雙出筒式鋼球磨煤機。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動，螺旋輸煤器如像連續(xù)旋轉的鉸刀，使從給煤機下落的煤，由端頭下部不斷地被刮向筒內。螺旋鉸刀與空心圓筒的徑向外側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”復雜，但因粗粉分離器進口管有一定高度，本身預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，布置熱風和煤的預干燥混合裝置比較有利。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、高速磨煤機是無法適應的。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10～15min的出粉量。6）在較寬的負荷范圍內有快速的反應能力：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煤比：在雙進雙出球磨煤機中，通過磨煤機的風量與帶出的煤粉量呈線性關系。當設計的風煤比一定時，要增加磨煤機出力只需相應增加風量即可。8）低負荷時依然能保證合適的煤粉細度：在低負荷運行時，由于一次風量減少，相應的風速也減小，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，當低負荷運行或啟動時，即可全磨也可半磨運行。被研磨的介質既可以是一種，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，經給煤機調節(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，細粉經煤粉管被一次風吹往燃燒器。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)的兩只原煤斗經下部落煤擋板落入兩臺轉速可調的電子稱重式給煤機。兩臺給煤機根據磨煤機筒體內煤位（料位）分別送出一定數量的煤經過給煤機出口擋板進入位于給煤機下方的磨煤機兩側混料箱。在混料箱內原煤被旁路風干燥（旁路風引自冷熱一次風混合后的磨煤機總一次風），再經磨煤機兩端的中空軸（耳軸）內螺旋輸送器（螺旋鉸刀）下部空間分別被輸送到磨煤機筒體內進行研磨。磨煤機筒體內的一次風將研磨到一定細度的煤粉經兩側耳軸內部的螺旋輸送器上部空間分別攜帶進入兩臺煤粉分離器。細度合格的煤粉經分離器頂部的煤粉管引至鍋爐燃燒器；細度不合格的煤粉經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、旁路風管8、一次風總管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由本鍋爐的一次風機提供，兩臺一次風機正常運行采用并聯方式。每臺風機出口分兩路，其中的一路經回轉式空預器加熱后匯入制粉系統(tǒng)熱風母管；另一路則不經空預器加熱直接匯入制粉系統(tǒng)冷風母管。每套制粉系統(tǒng)分別從冷風和熱風母管引出一路風經開度可調的冷風和熱風擋板后匯合成該套制粉系統(tǒng)的入口總一次風，溫度合適的一次風經該套制粉系統(tǒng)的一次風關斷擋板后再分兩路，分別從磨煤機兩端的一次風進風空心圓管進入磨煤機筒體，這部分一次風是用來調節(jié)磨煤機的出力的，也稱為雙式球磨機的容量風。在磨煤機一次風關斷擋板后的兩路一次風管上，分別引出一路風到給煤機下混料箱與原煤匯合，這路風稱為旁路風。其作用有兩方面：1、干燥從給煤機落下的原煤；2、當低負荷時通過調整該風量來保證進入磨機筒體的一次風的風量，保證煤粉風速。由于制粉系統(tǒng)采用正壓的工作方式，為防止熱風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)裝設專門的密封風系統(tǒng)。每臺爐制粉系統(tǒng)的密封風系統(tǒng)由兩臺100％容量的離心式風機（正常運行一運一備）、管道及相關組件構成。為防止磨煤機大齒輪潤滑油被泄漏的煤粉污染、保證齒輪罩內的微正壓，每臺磨煤機還設有一臺齒輪罩密封風機為齒輪罩提供密封風。此外，從防止給煤機皮帶高溫老化、防止給煤機著火等角度，本系統(tǒng)還取一次冷風為給煤機的密封風。由于分離器出口煤粉管道較長，為防止煤粉管道內積粉造成制粉系統(tǒng)出力下降及煤粉自然或爆炸，系統(tǒng)設有煤粉管道吹掃風系統(tǒng)，風源取自冷一次風。第二節(jié)原煤與煤粉原煤是火力發(fā)電廠運行過程中的最初處理對象，原煤特性的改變將影響到發(fā)電廠整個的后續(xù)生產過程，對鍋爐機組的出力與可利用率、機組的效率與維修費用、整個發(fā)電廠的經濟性與運行的可靠性都具有很大的影響。煤炭的熱值、水份和可磨度系數將影響到磨煤機的出力與運行方式；原煤灰份的大小與組成將直接影響輾磨部件的使用壽命和維修費用；原煤揮發(fā)分的大小將影響到燃燒的著火穩(wěn)定性和爐內的燃燒工況，從而影響到過、再熱汽溫、配風方式和燃燒對煤粉細度的要求。一、煤炭的生成和分類煤炭是由不同時代的植物在造山運動中由于漂流等原因被積聚、再埋藏于地層中而形成的有機生物巖。因此成煤的先決條件是在造山運動之前有一個高等植物的蓬勃發(fā)展期及起伏的地形與廣大的沼澤地帶，使植物能通過漂流得到儲積，并浸沒在水中在缺氧條件下與細菌的作用產生反應并保存下來，再在造山運動中被埋于地層中在地壓地溫的作用下緩慢的轉變成煤。不同的埋壓時間使煤具有不同的特性。中科院出版的?中國地質概述?一書中提出古生代的石炭紀和二疊紀生成的煤種主要是煙煤和無煙煤；中生代的侏羅紀和新生代的第三紀所生成的主要煤種是褐煤與煙煤。我國煤炭資源在成煤方面的特點是成煤時期多、分布廣泛、類型復雜。煤炭的生成過程可以分成由植物殘骸轉變成泥炭的泥炭化過程和由泥炭轉變成褐煤、煙煤和無煙煤的煤化過程兩個過程。我國習慣上將煤炭歸之于泥煤、褐煤、煙煤和無煙煤四大類。泥煤具有較高的水份以及可燃基揮發(fā)分，通常也具有較高的灰份，難以適用于大容量的電站鍋爐。褐煤是一種生成年代較近的煤炭。在沉浸于水中時，會使水呈褐色。在堆放過程中容易因收縮而脆裂。褐煤的結構較松散，易風化，易碎裂與磨制，表現出可磨系數高的現象。新采掘的褐煤呈塊狀，經短期的堆放后會因失水而碎裂成屑；褐煤的含水份高，分析水份多在8％～16％范圍內，可燃基揮發(fā)分多在40％～60％范圍內，可燃基元素分析含碳量多小于77％，含氧量高者可達30％，氫的含量變化相對較大；有含氫量較高也有含氫量較低的褐煤。煙煤其可燃基揮發(fā)分值在10％～55％的范圍。在我國，煙煤可細分為8類，分別是：長焰煤、不粘煤、弱粘煤、氣煤、肥煤、瘦煤、焦煤、貧煤。無煙煤是煤炭類別中碳化程度最高的。煤塊的外觀呈黑色到鋼灰色，光澤性強，硬度高。純無煙煤的比重常在1.4～1.9范圍內。可燃基碳元素含量常高達90％～98％、氫元素的含量小于4％，氮和氧的含量均低。二、煤炭的元素和分析無論是煤炭的元素分析還是工業(yè)分析，其結果都是通過各組成的重量百分率來表達的。煤炭都帶有水份，所含的水份也都隨著其所處的環(huán)境溫度、濕度等條件而變，從而使這些分析值也隨著外部條件而變。因此不是在相同的條件下得出的結果相互之間是無法進行比較的。在表明分析結果時，必須同時表明相應于這些分析結果的基準（試驗條件）。這些基準分別是應用基（亦稱接收基或收到基）、干燥基、分析基、可燃基（亦稱干燥無灰基）。應用基：應用基是煤炭處于入爐或接收狀態(tài)下的分析結果，亦稱接受基或收到基。相應于元素分析及工業(yè)分析的表達式分別為：3－13－2上述二式中的與無論從意義上還是數值上都是相同的，分別是煤樣中的應用基灰份與水份。式3－1中的是指煤樣中的固定碳，式3－2中的則是指煤樣有機質中的總碳量，二者之差即為揮發(fā)分中的碳量。因此雖然符號相同，但意義和數值有別，后者的值總是小于前者。分析基：分析基是煤樣處于自然干燥狀態(tài)下的分析結果。實驗室分析用這種煤樣來進行，能獲得較正確的結果，相應的表達式為：3－33－4與應用基之間的差別只是由于小于，所以其它成分的百分值都有所增大。干燥基：干燥基是將煤樣經歷105℃的恒重干燥后的測定結果。但是在實際的測定過程中，由于稱量過程極易吸濕的原因，都是以分析基的結果扣除水份（＝0）后通過計算得出，亦即是排除水份影響后的結果。相應的表達式為：3－53－6可燃基：可燃基是將分析結果排除灰分和水份的影響（=0、=0）后通過換算得出的表達標準。相應的表達式為：3－73－8這種表達方式因排除了水份和灰份的影響，進一步明確地表達了煤炭中有機質的組成，因此有關煤炭領域分析數據都是采用可燃基來表達的。因此可以看出：用應用基、分析基、干燥基、可燃基來表達煤炭的組成成份，在本質上都是相同的，差別只是它們的數值來自于不同的分析標準。以不同基準的測得的百分值也可以進行相互換算。換算關系如表3-2-1所示：三、煤炭的元素分析煤炭的元素分析，表明煤炭有機質中碳、氫、氧、氮、硫元素的含量以及灰份和水份的含量。使煤炭的元素分析值除可用于估量煤炭的發(fā)熱量、燃燒所需要的空氣量和生成的煙氣量外，還有如下利用價值：表明煤炭元素與煤化程度之間的聯系；可長期堆放煤炭前、后的氧元素測定值證明煤炭在堆放期間的風化程度；對組織煤炭燃燒過程更具指導意義。氫和碳：應該指出的是元素分析氫值是通過在800℃氧氣環(huán)境下燃燒所產生的水蒸汽量得出的，這份水蒸氣中也包含了煤炭有機物與煤炭原生灰份中的某些結晶水以及煤樣的分析基水份。后者可以在氫分析值的結果計算公式中扣除，而前二者則無法扣除，因此元素分析氫值并不表示為可供燃燒的“可燃氫”。因此有關煤炭發(fā)熱量的估算、燃燒空氣量的計算中，總需考慮元素分析中來自于水的那部分氫的影響（按H－O/8來計算），扣除這部分氫之后的值才是“可燃氫”。同樣元素分析中碳的值也是通過燃燒產生的CO2得出的。而800℃的溫度下包含于煤炭原生灰份中的碳酸鹽也分解出CO2。因此，在測定結果計算公式中列出了一項修正。表3-2-1煤炭分析數據換算表應用基分析基干燥基可燃基應用基1分析基1干燥基1可燃基1硫：煤炭中的硫大致有三個來源：有機硫、黃鐵礦硫或硫化物硫、硫酸鹽硫。其中對以取得熱量的燃燒過程而言有機硫與黃鐵礦硫是可燃的，稱之為可燃硫；其余的硫認為是不可燃的。而作為燃料來講硫份的害處有三點：發(fā)熱量低，僅相當于同等碳量的約32％；燃燒的產生物SO2和SO3的露點低易腐蝕設備；硫的氧化物造成空氣污染。對煤炭而言含硫量越低越好。氮：煤炭中的氮幾乎都以有機物的狀態(tài)存在，并以氨（NH3）和氮苯（C5H5N）的形式出現。煤炭中的含氮量一般隨煤炭的煤化程度的增加而減少，含量也都不多。氮無助于燃料燃燒過程熱量的釋放，而且生成NO、NO2等氮的氧化物（NOX）對于大氣的污染比SOx更厲害。所以作為燃料來講，都希望燃用煤種的含氮量低一些。氧：煤炭中氧的多寡，表征了煤炭的煤化程度和品味。煤炭中的氧元素幾乎全部是以氧化物的形式存在的，而氧化物是不可燃的，因此含氧量越高的煤炭發(fā)熱量就越低。元素分析中的水份和灰份則與工業(yè)分析中的灰份和水份同值。四、煤炭的工業(yè)分析工業(yè)分析的煤炭特性用水份、揮發(fā)份、固定碳和灰份四個總計為100％的重量份額來表示。工業(yè)分析中的水份和灰份值與元素分析值是相同的。水份：煤炭中按水的存在狀態(tài)一般可分為外在水份（表面）、內在水份（吸附）和結晶水三部分。煤炭中的水份既不具可供利用的熱量，又需在燃燒過程中吸收汽化潛熱，并最終以蒸汽的形態(tài)排出爐外，使爐內溫度水平下降，引風機電耗與排煙損失增大，引起低溫受熱面積灰和腐蝕。在煤粉燃燒中，除前述問題之外，還容易因煤炭的水份較高而導致輸煤系統(tǒng)阻塞、煤斗搭橋、制粉系統(tǒng)出力下降、煤粉管道粘積，以及燃燒器出口煤粉氣流著火滯后等一系列問題，從而煤炭的水份總是以低為好?；曳荩夯曳菔沁@樣定義的，稱取一定重量的煤樣，放置在箱形電爐中灰化，然后在850±10℃下燒灼到恒重，并在冷卻到室溫后稱重。以殘留物的重量占煤樣重量的百分數作為灰份數值。煤炭中的灰份來自于成煤植物的本身，成煤過程中的夾雜沉積，以及采掘運輸過程中的摻雜?；曳萃ǔ＠斫鉃槊禾咳紵^程的殘留物或不可燃物質。煤炭中的灰份以及灰份的組成對于煤炭的使用價值有很大的影響。灰份增加，煤炭的發(fā)熱量會降低，單位熱量的煤炭運輸工作量和灰的處理工作量增大，單位發(fā)熱量的煤炭的處理和制粉工作量增加，使電廠的廠用電耗增加，受熱面和引風機等的磨耗及維修工作量增加。所以說原煤灰份增加，使用價值將降低。灰份的變化影響到受熱面的結渣、積灰，從而影響到整個鍋爐的設計布置和運行可靠性。可以說鍋爐的不少輔機都是因灰份而存在的，鍋爐正常的連續(xù)運行期限在很大的程度上也是受燃料灰份的多寡影響的。除煤炭的含灰量之外，灰的組分同樣是煤質資料中的重要一項。關于灰份的定義還應該特別指出的一點是：工業(yè)分析中的灰份的值只是在特定的條件下（實驗室內用固定條件燃燒的方式）的結果，它既不代表煤炭中原生灰份和組份，又因鍋爐內的燃燒過程遠高于試驗的815℃，使這些灰份還將經歷進一步的轉變，從而也不代表產生于爐內燃燒過程中的具體的灰份組分。但是作為不同煤種之間的比較依據，來判別不同煤種煤灰的變化趨向，無疑是具有實際意義的。揮發(fā)份：煤炭在隔絕氧氣的條件下受熱時，會因受熱溫度升高而產生熱解，使一部分物質呈氣態(tài)脫離煤炭體，使母體轉化為碳焦，在這一過程中被釋放出的物質稱之為揮發(fā)份。揮發(fā)分包括多種氣相物質的混合物和液相的焦油。在氣相釋出物中，除含有少量的CO2和H2O外，主要是各種各樣的CO、H2。這些不論是氣相還是液相的揮發(fā)份，其最后隨著溫度的升高還將經歷從大分子量裂解為小分子量碳氫化合物分子的一系列過程。煤炭的分類是以煤炭的揮發(fā)份含量為依據的，煤炭中的揮發(fā)份的含量與煤炭內的水份和發(fā)熱量、硬度、可磨度系數都是息息相關的。煤炭的揮發(fā)份在煤炭受熱裂解的釋出過程中，是以各種不同的官能團的形式脫離母體的，因此揮發(fā)份含量不同的煤炭在其著火和燃燒過程中具有不同的行為。從而揮發(fā)份對于燃燒過程的影響，不僅僅表征了煤炭氣相與固相燃燒過程重量比值的多寡，也包括了從制粉、著火、燃燒，直到燃燼性能的各方面差別。從而使揮發(fā)份的含量成為表征煤類燃燒特性的決定性指標。五、煤炭的發(fā)熱量發(fā)熱量表征了煤炭在作為燃料使用時的價值，是煤炭的最重要指標。發(fā)熱量的單位是kJ/kg。由于煤炭和其他的化石燃料中都是含氫的，燃燒生成物中都有一定量的水（不包括原煤所含的水份）。在決定燃燒過程所產生的熱量（亦即燃料的發(fā)熱量）時，將這些水規(guī)定為氣態(tài)還是液態(tài)的，將使燃料的發(fā)熱量存在相應于這部分水份的汽化熱的差異。從而在對燃料的發(fā)熱量的表達上具有高位發(fā)熱量與低位發(fā)熱量的差別。高位發(fā)熱量表示為、低位發(fā)熱量表示為。兩者之間的關系表示為下式：3－9其中及分別是原煤的應用基元素分析氫及水份的百分數；為水的汽化潛熱，按我國標準規(guī)定為2509kj/kg（600kcal/kg）按美國A.S.T.M標準規(guī)定為1040Btu/Ib（578Kcal/Kg），二者略有差異。煤炭的發(fā)熱量都是由實驗室通過氧彈測量計得出的。為避免原煤所含的水份對測量發(fā)熱量的試驗結果帶來誤差，都采用實驗室經過自然干燥的煤樣，并用分析基來表達試驗結果。煤樣在彈筒內的燃燒過程是在約30個大氣壓的高過剩氧狀態(tài)下進行的。燃燒終了后的生成物溫度約為20℃左右。原因在于一方面燃燒放出的熱量會因溫度的降低而增加；另一方面在此條件下燃燒生成水才會轉變?yōu)橐簯B(tài)，以及S和N的燃燒生成物也將轉化為硫酸和硝酸，并相應的放出熱量。其結果是測得的彈筒發(fā)熱量，彈筒發(fā)熱量數值高于煤炭的高位發(fā)熱量。二者的關系表示為下式：kj/kg3－10式中和分別表示煤樣的高位發(fā)熱量及彈筒發(fā)熱量；是煤樣在彈筒內的生成殘液中的純硫酸的百分比；94.1則是硫酸生成熱；則是考慮硝酸生成熱與溶解熱的修正系數，對于無煙煤及貧煤因一般含氮量都低，規(guī)定為0.0010，對于煙煤及其他煤種則按0.0015取用。有關煤炭的元素分析值與煤炭的發(fā)熱量之間的關系中國煤炭科研院提出以下關系式：kcal/kg3－11式中的元素分析值采用可燃基；為系數，對于≤88％的煤值為80，＞88％的煤則為81。六、煤粉的一般特性1）吸附性：煤粉是由不規(guī)則形狀的微細顆粒組成的顆粒群，其尺寸一般小于300μm，其中100μm以下的顆粒占多數（尤其20～50μm的顆粒）。與其它顆粒群不同的是，煤粉由于在制粉系統(tǒng)中被干燥，其水份一般為0.5～1.0Winh（內在水份）。因此干燥的煤粉具有很強的空氣吸附能力。2）流動性：剛剛磨制出的煤粉是松散的，輕輕堆放時，自然傾斜角為25°～30°。吸附了空氣薄層的煤粉的自然堆積密度為700kg/m3。堆放久了的煤粉，被壓緊成塊，流動性減少，其堆積密度可達到800～900kg/m3。由于干燥的煤粉流動性好，它可以通過很小的間隙，因此制粉系統(tǒng)的嚴密性是設計和運行制粉系統(tǒng)都必須考慮的，煤粉的自流給鍋爐運行中的調整和操作造成困難。3）吸濕性：干燥的煤粉也有很強的從周圍的環(huán)境中吸收水份的能力，稱為吸濕性。煤粉吸收水份后會影響其自身的導電性、自黏性，尤其是是流動性。而流動性直接影響煤粉的正常氣力輸送。4）磨蝕性：煤粉在管道中進行輸送及在制粉系統(tǒng)內部流動時，在慣性力的作用下對管道及各種部件的金屬表面進行沖撞和摩擦以致造成壁面的磨蝕，這就是煤粉的的磨蝕性。在制粉系統(tǒng)中，分離器內筒、導向葉片，以及旋風分離器進口氣流第一次拐彎處的筒壁、錐體部分磨損的情況特別嚴重。其中對分離器錐體部分的磨損主要是由于大顆粒的煤粉沖擊的結果，這些大顆粒從器壁上反彈而作跳躍運動，在很多情況下，大顆粒的煤粉未返回磨煤機而在分離器的錐體部分繼續(xù)旋轉，使錐體部分受到更為嚴重的磨損。5）自黏性：自黏性是由于靜電作用力、分子引力及毛細作用力所引起的，這是描述煤粉顆粒之間相互作用的力。除此之外黏附性則描述煤粉顆粒與器壁表面的相互吸引的作用力。6）自燃性：煤粉長期堆放在某一死區(qū)內，與空氣中的氧氣長期接觸而氧化時，自身熱分解釋放出揮發(fā)分和熱量，使溫度升高，而溫度升高又會加劇煤粉的氧化。若散熱不良，會使氧化過程不斷加劇，最后使溫度達到煤粉的著火點而引起煤粉的自燃。在制粉系統(tǒng)中煤粉是由風來輸送的，風和粉混合成云霧狀的混合物，它一遇到火花就會造成爆炸。在封閉系統(tǒng)中煤粉爆炸時所產生的壓力可達0.35Mpa。因此河曲二期磨煤機和給煤機的設計能承受的壓力均為0.35Mpa。影響煤粉爆炸的因素很多，如揮發(fā)分的含量、煤粉的細度、風粉混合物的濃度、流速溫度、濕度和輸送煤粉的氣體中氧的比例等。一般來說，揮發(fā)分的含量Vdaf＜10％的煤粉（無煙煤）是幾乎沒有爆炸危險的；而Vdaf﹥20％的煤粉（煙煤等）很容易自燃，爆炸的可能性很大。河曲二期的原煤揮發(fā)分較高（設計煤種為41.19％、校核煤種為41.43％、28％）所以煤粉爆炸或自燃的可能性較大，這也需要在運行中盡量避免自燃條件的發(fā)生，要引起足夠的重視。煤粉越細越易爆炸，越粗爆炸的可能性越小。例如：煤粉的細度為0.1mm時幾乎不會爆炸。對于揮發(fā)分過高的煤不宜磨得過細。煤粉濃度是影響煤粉爆炸性的重要因素，實踐表明：最危險的濃度在1.2～2.0kg/m3，大于或小于該濃度爆炸的可能性都會減??；風粉混合物的溫度要低于煤粉的著火溫度，否則可能會自燃引起爆炸。制粉系統(tǒng)的煤粉管路應具有一定的傾斜角，風粉混合物在管內的流速應合適：過低會造成煤粉的沉積；過高又會引起靜電火花，故一般在16～30m/s范圍內。潮濕的煤粉具有較小的爆炸可能性，煤粉的濕度往往反應在磨煤機出口的溫度上，因此直吹式制粉系統(tǒng)都對磨煤機出口溫度提出嚴格的要求。河曲二期的磨煤機分離器出口溫度額定溫度為70℃。對于河曲二期正壓直吹式制粉系統(tǒng)還應特別指出的是分離器出口煤粉管在鍋爐周圍有的管段是水平布置的，這樣的管段內部很容易積粉，特別是當鍋爐鼓正壓的工況下，火焰可能會“回火”引燃煤粉管內的積粉造成燃燒或爆破，嚴重的情況下可能造成煤粉管燒毀。為了防止此種情況的發(fā)生應采取合適的方式避免磨煤機煤粉管內的積粉，合理投入清掃風，加強對備用中的磨煤機煤粉管檢查，防止煤粉管內積粉自燃爆破的情況發(fā)生。七、煤粉的細度細度是用來反映煤粉顆粒粗細程度的指標。煤粉的細度是指：把一定量的煤粉放在篩孔尺寸為xμm的標準篩上進行篩分、稱重，煤粉在篩上的剩余量占總量的百分數定義為煤粉的細度即：3－12公式3－12中為篩孔尺寸為xμm的篩上剩余量；為通過篩孔尺寸為xμm的煤粉量。對于一定的篩孔尺寸，篩上的剩余煤粉量越小則說明煤粉磨得越細，也就是越小。用于衡量煤粉細度的標準篩具有特定的篩號與標準的篩孔尺寸。篩號用目數來表達，目數即篩網單位長度上的孔眼數。各國有不同的慣用標準。在我國如70目篩，表明的是一種在每厘米長度上有70個篩孔眼，即在每平方厘米網面積上有4900個篩孔眼的篩子。不同篩號的篩網由不同直徑的金屬絲編織而成，篩網的孔眼尺寸與篩網絲的直徑近似比為：3：2。從而如70目的篩孔邊長為90μm，金屬篩網絲直徑為55μm。我國常用的由以下五種：國際上常用的煤粉篩還有美國標準篩及泰勒篩等。美國標準篩及泰勒篩與我國的標準篩在目數及篩孔尺寸方面有較大的差別，表示的含義與我國的標準也不盡相同。美制標準篩與泰勒篩都是以每平方英寸上的篩孔數來定義“目數”的，二者之間只有微小的差別。如以美國標準來衡量河曲二期的磨煤機出力的描述為：200目篩通過72％～75％的煤粉，這里所引用的200目篩其篩孔尺寸為74μm即相當于我國的80目篩。表3-2-2我國常用篩號相關數據煤篩目數每厘米長度上的篩孔數每平方厘米上的篩孔數金屬篩網絲直徑（μm）篩網孔邊長（μm）30309001302005050250080120707049005590808064005075100100100004065從燃燒角度看煤粉磨得越細越好，這樣也可以適當減少爐內的送風量使排煙熱損失降低，同時煤粉細也可降低機械不完全燃燒熱損失；從降低制粉系統(tǒng)電耗和降低磨煤機的磨損角度，則希望煤粉磨得粗些。因此鍋爐實際采用的煤粉細度應根據不同的煤種的燃燒特性和磨煤機運行費用兩個方面進行綜合的技術經濟比較后確定。因此把q2+q4+qn+qm之總和為最小時所對應的煤粉細度稱為經濟細度（q2為排煙熱損失、q4為機械不完全燃燒損失、qm為磨煤機電耗、qn為制粉系統(tǒng)金屬消耗）如圖3-2-1所示：圖3-2-1經濟細度八、煤炭燃燒特性指標幾乎所有的煤炭特性指標都與煤炭的燃燒特性是相關的，反之，也沒有一個能完全、全面表征煤炭燃燒特性的指標。與此同時，不同的煤炭特性指標對于煤炭燃燒特性的重要性，也隨著煤炭燃燒方式的不同而異，并具有相當的差別。作為影響煤炭燃燒特性或者說過程最明顯的指標是煤炭的揮發(fā)份和粘結性或者說膨脹系數。前者表征著煤炭在燃燒過程中的以氣相完成的份額和其對后續(xù)固相燃燒過程的影響；后者則關系到煤炭顆粒因形態(tài)、尺寸和反應表面積的變化而使其自身的燃燒特性受到的影響。而前者和后者有時又是具有密切聯系的。與煤炭燃燒特性有關的還有揮發(fā)份的釋出特性、焦炭的反應性、煤炭的熱穩(wěn)定值、重度等，以及煤炭在堆放過程中的風化、自燃特性和可磨度。煤炭顆粒在受熱過程中的熔融軟化、膠質體和半焦的形式幾乎所有的煙煤在受熱升溫的過程中與揮發(fā)份釋出的同時，都會出現膠質體，呈塑性和顆粒的軟化現象。煤炭顆粒間的粘結就是因顆粒膠體間的相互粘結而產生的，因此煤炭的粘結性也就于其所呈現膠體的條件相關。當一個按一定升溫速度，經歷著受熱過程的煤炭顆粒進行觀察時，考慮到在此受熱過程中熱量總是從表面?zhèn)飨蝾w粒核心的，在同一時間內表面溫度也總高于核心?？梢园l(fā)現不同的煙煤，在表面溫度達到320～350℃以前，顆粒的形態(tài)變化一般覺察不到，只有煤化程度低的氣煤才可觀察到表面開始有揮發(fā)份氣體釋出。在溫度到350～420℃時，可以觀察到在顆粒表面出現了一層帶有氣泡的液相膜，表面上也逐漸失去原來的棱角，這層膜就是膠質體。當溫度為500～550℃時，一方面因顆粒內部溫度升高，使膠質體層向內層發(fā)展，以及外部的膠質體層因揮發(fā)份釋出被蒸干轉化為半焦，即從表面到中心由半焦殼、膠質體和原有的煤三層所構成，但這種形態(tài)所保持的時間是短暫的。隨著受熱的繼續(xù)，膠質體的發(fā)展和體積的膨脹，半焦外殼出現裂口，膠質體流出。其后是膠質體向顆粒中心區(qū)域的發(fā)展，流出的膠質體被蒸干轉變?yōu)榘虢?，直到整個顆粒都經歷膠質體和半焦的形成。整個的過程如圖3-2-2所示：試驗證明軟化溫度越低的煤種，揮發(fā)份開始釋出的時間越早。因此軟化溫度Tp（對于不同的煙煤表面開始出現液相膜的溫度）和再固化溫度TK（呈現最大塑性的溫度TMAX以及被蒸干再次呈固體形狀的溫度）都是表明煤炭流變特性的指標，同樣也間接表明了于煤炭燃燒特性密切相關的問題。Ⅰ軟化開始階段Ⅰ軟化開始階段Ⅱ開始形成半焦的階段Ⅲ煤粒強烈軟化和半焦破裂階段圖3-2-2在結焦過程的不同階段單獨煤粒的轉化示意圖1、煤2、含有氣泡的液態(tài)膠質體圖3-2-2在結焦過程的不同階段單獨煤粒的轉化示意圖粘結性和結焦性粘結性是指煤炭在缺氧的條件下粘結其自身或外來惰性物成團的能力。而結焦性首先是應煉焦的目的而提出的。除前述的粘結能力之外也包含著被粘結成團的焦炭的結構機械強度之類的性質。對大型電站煤粉爐來說，煤粉顆粒在爐內是相互分離的，雖不會產生相互粘結，但將通過在塑化過程中的形態(tài)變化影響到表面結構和實際的反應面積，從而影響燃燒速度。煤（碳焦）的反應性煤炭顆粒的燃燼時間因揮發(fā)份的釋出和燃燼相對迅速而基本上等同于生成碳焦的燃燼時間，碳焦顆粒的反應性是決定燃燒速度的重要因素。反應性也稱活性，是指在一定的溫度下煤炭與諸如二氧化碳、水蒸氣等介質的反應能力；是對不同的煤炭的其他相同條件下的反應速度的相對比較。煤炭的可選性煤炭的可選性原是應煤炭工業(yè)中的洗選精煤而提出的，但實質上也是與煤炭的燃燒利用特性有關的。煤炭中的灰份是以不同的狀態(tài)、不同的偏析程度存在于煤炭之中的。這種灰份在煤炭中的偏析程度意味著能使灰份從煤炭中分離出來的可能程度。在煤炭工業(yè)中使煤炭中灰份高的石煤、礦石、黃鐵礦得以排出，成為低灰、低硫精煤的過程叫做選煤或者洗選。洗選就是將煤碳置于不同的液體中，借助煤炭顆粒間的灰份大小、比重的差別以及沉與浮來進行的。煤炭的風化和自燃性煤炭在空氣中堆存時，或在離地表很近的煤層中，受環(huán)境的影響（包括空氣中的氧、地下水和地面上的溫度變化等化學和物理作用）的綜合影響，其物理、化學和工藝性質會發(fā)生一系列的變化，這就是所說的風化。風化的作用主要是煤種的有機物被氧化所引起的，風化的過程基本上也就是氧化過程。氧化過程是放熱的，如果氧化過程所釋放出的熱量不能及時散失，煤堆和煤層中的溫度會升高，反應也隨之加速，反應釋放出的熱量將進一步增加，以致煤堆溫度進一步升高，當溫度達到煤的著火點時，煤堆將因煤自身的放熱而自燃。煤炭在低溫時的氧化趨向與煤種相關，一般認為煤化程度越高在低溫條件下的氧化趨向越??；煤炭的自燃也與煤炭的巖相相關，各巖相成份的氧化趨向以鏡煤最大，其次是亮煤、暗煤并以絲碳最小；煤炭的氧化能力還與其篩分組成、黃鐵礦含量、水份、比熱以及吸附一定的氧時所放出的熱量等相關，黃鐵礦含量大、粒度偏細的和較為松散的煤堆較容易產生自燃。可磨度系數煤的可磨度系數也稱可磨度，是煤炭的一項特性指標，表征了煤炭被磨制成粉的難易程度。煤炭的磨制成粉需克服原塊狀煤炭結構的結合力，取得新的表面，可磨度系數也就表征了為取得這一新的表面積的耗功大小，是只決定于煤炭的?？赡ザ炔煌诿禾康挠捕?，同一類別的煤炭可因所存在的某些組份的不同而表現出相當大的可磨度差別。反之硬度差別很大的無煙煤與某些褐煤也可以具有相近的可磨度。同一煤種在含水份（或灰份）不同時，可磨度也會出現成倍的差別。表征煤炭磨制成粉的難易程度，最為簡捷和實用的方法是進行相對比較，再引入一個由實驗室得出的可磨度系數。由于可磨度系數是基于相對比較的，因此各國的標準不盡相同。我國規(guī)定可磨度系數的定義為：單位重量處于風干狀態(tài)的標準煤與試驗煤樣，以相同的入磨煤炭顆粒度、在相同的磨制設備中，磨制到相同的煤粉細度所消耗的能量之比。即：3－13式中的即為可磨度系數；和分別是為磨制標準煤和試驗煤到同樣細度所需的電耗。因此越大，亦即磨制試驗樣煤到標準煤相同細度的電耗越小，該煤也就越易磨制。各國關于原煤可磨度系數的算法是不同的，我國標準的可磨度系數的計算式經試驗確定為：3－14其中表示（我國的標準）可磨度系數，表示試驗煤樣在試驗用的球磨機內經歷15min磨制后得出的在70號標準篩上的殘留量（％）。不難看出可磨度系數越小的煤，越難磨制。一般認為可磨度系數小于1.2的煤種為難磨煤種；可磨度系數大于1.5的煤種為易磨煤種。常用的另一種可磨度系數為哈氏可磨度系數（），這是美國的標準?？赏ㄟ^下面的計算公式與我國的可磨度系數進行換算：3－15通過計算可以得出處于40－100之間的煤種屬于易磨煤，低于40的煤屬于難磨煤。還應該說明的是雖然煤炭的可磨度系數是通過比較的方式得出的，意味著磨煤機的出力應與進入磨煤機的煤的可磨度系數成正比。但由于試驗用的磨煤機和實際的磨煤機的工作過程不同，亦即前者是在靜止條件下而后者是始終處于運動和分離狀態(tài)下進行的，還由于影響磨煤機出力的因素眾多，使磨煤機的出力并不與入磨煤的可磨度系數呈簡單的正比關系。一般而言，在相同的其他條件下，入磨煤種的可磨度系數每改變1％，相應的磨煤機出力改變1.33％，同樣在出口的煤粉細度從磨煤機的設計基準點每改變1％時，磨煤機的出力也相應的改變1.5％。所以磨煤機的出力是隨著煤碳可磨度的改變而改變的。第三節(jié)原煤倉在直吹式制粉系統(tǒng)中磨煤機需要連續(xù)的煤炭供應，制粉系統(tǒng)的出力必須隨時與鍋爐的負荷相平衡。而發(fā)電廠的輸煤系統(tǒng)則通常不是連續(xù)運行的，原煤倉就是為煤炭耗用和輸送之間設置的緩沖裝置?？紤]輸煤系統(tǒng)有出現故障的原因，一般原煤倉容量按相應于10小時以上的鍋爐最大連續(xù)出力的耗煤量來考慮。二期每臺爐布置有12只原煤斗，每只原煤斗有效容積472立方米。12只原煤斗的總儲煤量可滿足單臺爐BMCR工況8.47小時（設計煤種）或8.17小時（校核煤種1）的出力要求。煤斗雖貌似簡單，但在鍋爐運行中因原煤倉的影響而使整臺鍋爐的生產運行受到影響的事例是并不少見的。隨著原煤倉容量和高度的增加，下部煤炭所受到的壓力不斷增大，流動性差，滯流或堵煤的情況時有發(fā)生，尤其是在煤炭含水份高時。煤斗中的煤會在下落到煤堆面時產生偏析，塊煤相對集中于落煤點的周圍，使落入給煤機的粒度隨著煤倉的煤位而變，煤倉的容積越大，其程度越嚴重。煤倉的棚煤、粘煤、積煤都會造成出口落煤不暢，造成煤倉的有效容積減小、給煤機和磨煤機斷煤等不利影響，這些因素對于制粉系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行都是很不利的。不同的發(fā)電廠采用了許多的有效方法避免以上問題的發(fā)生，如采用電動的煤斗振動疏松機、煤倉外懸掛重錘、煤倉棚煤時用人工敲擊原煤倉的方法使煤疏松被振落、在煤倉的內層加裝了一層極為光滑而耐磨的特種樹脂板材，加裝這種板材后減少了煤斗粘煤的可能。更常規(guī)的方法是在原煤倉上安裝壓縮空氣儲罐（空氣炮）以電磁閥來控制放炮，在煤倉堵煤時放炮使“搭橋”的煤被振落，但這種方法的弊端是有時煤斗內的原煤會越轟粘結的越緊。原煤斗的外形及空氣炮如圖3-4-1所示：圖3-4-1原煤斗的下部及空氣炮空氣炮工作原理：ZK系列智能空氣炮清堵裝置由壓縮空氣儲氣罐、爆噴裝置、物料流量測量裝置和智能控制系統(tǒng)組成（見圖3-4-2）。智能控制系統(tǒng)通過OMRONPLC對空氣炮實行自動運行集中管理，通過檢測機組負荷信號和物料流量信號，自動判斷當前各料倉的物料流動情況，自動選擇投切空氣炮位置和時刻，防止物料出現大面積堵塞，確保物料的正常流動。當控制系統(tǒng)的PLC監(jiān)測到物料流量低于設定值時，就向電磁閥發(fā)出一定帶寬的脈沖信號，使電磁閥由常開轉為關閉狀態(tài)，儲氣罐中的壓縮空氣通過爆噴裝置突然釋放，以大于1馬赫的流速噴射沖入物料堵塞區(qū)域，這種突然釋放的膨脹沖擊波能夠克服物料的靜摩擦，使物料恢復重力流動。圖3-4-2第四節(jié)電子稱重式給煤機一、簡介鍋爐制粉系統(tǒng)所配給煤機為沈陽施道克電力設備有限公司生產的EG2490型稱重式給煤機，具有電子稱重控制器和STOCK196NT微處理機控制器。每臺球磨機配兩臺給煤機，每臺爐制粉系統(tǒng)共配12臺給煤機。這種給煤機是一種帶有電子稱量及調速裝置的皮帶式給煤機，具有自動調節(jié)和控制功能，可根據磨煤機筒體內煤位的要求，將原煤精確地從原煤倉輸送到磨煤機。二、EG2490型電子稱重式計量給煤機的工作原理施道克重力式給煤機在秤重跨的皮帶上秤煤。秤重跨由殻體內兩根位置精確的輥子組成。秤重跨的中間有一輥子，支撐秤重跨的一半重量，兩端裝有精確負荷傳感器。當物料經過秤重跨，傳感器發(fā)出與中間輥子支撐重量成比率的電信號。微處理機在每一秒內對傳感器輸出的放大信號多次采樣。采樣信號轉化為二進制數與系統(tǒng)記憶中儲存的參數比較再相互比較后被確認。如果傳感器信號在預計的范圍內，他們將各自轉化為相當于單位皮帶長度重量的信號，然后相加成單位皮帶長度的總重量。電動機出軸上測速器的輸出頻率以決定皮帶速度。其輸出頻率轉化為二進制數后乘以一個調整參數得到皮帶速度信號。微處理機將速度信號與重量信號相乘得到給煤機的出力。微處理機能調節(jié)給煤機電動機速度，使給煤機出率與要求量相匹配，也能隨物料密度變化而進行調整。三、EG2490型電子稱重式計量給煤機的結構特點介紹微機控制稱重式計量給煤機主要由：煤倉出口煤閘門、上部落煤管及可調聯接節(jié)、給煤機主機、落煤斗、給煤機出口煤閘門、下部落煤管及可調聯接節(jié)、微機控制系統(tǒng)等部分組成。結構緊湊、科學、合理、安全、可靠。主要部件特點分述如下：1、給煤機本體給煤機的殼體設計滿足了NFPA標準8503的要求，部分甚至超過了標準要求，可以承受50psi的爆炸壓力。殼體制造完全移植美國STOCK生產工藝和工裝夾具，采用整體焊接結構，采取專用設備下料成形，專用夾具組對，自動焊機組焊，保證耐壓安全，密封性能良好，以高精度數控機加設備加工，確保加工組裝精度，使運行應力減至最小，并使兩稱重跨距構成的平面水平度高，從而保證計量精度；兩托輥孔的高度平行能有效提高膠帶的防偏性。給煤機與煤流相接觸的所有構件均采用304型不銹鋼制造。入煤口下皮帶的上部、后端及兩側均裝有裙板，避免煤散落到皮帶外面。入煤口端部的裙板是可以拆卸的，適用于雜物、大塊煤的排除。安裝于入煤口下端（靠近出煤口一側）的整形板對煤流進行修整以形成均勻煤流截面，這樣可以最大限度地提高稱重精度。給煤機兩端兩側都設有檢修門以便維修保養(yǎng)。端門設計成特有懸臂吊掛式，檢修方便快捷。殼體兩端頂部設有照明燈，以提供良好的內部照明，燈泡可以在機殼外部進行更換。門上裝有觀察窗可以觀察工作狀態(tài)下給煤機的內部情況；合理的密封結構，良好的密封性能，具有良好的環(huán)保效果。2、皮帶和驅動裝置給煤機裝備了STOCKACCUFLEXTM鉸接式皮帶。皮帶由位于出煤口附近的機械主驅動滾筒、入煤口端的開槽自潔式被動滾筒和在入煤口本身下方的支撐板進行支撐，中部返程皮帶上裝有張緊輥，以其恒定的重力張緊皮帶，它與被動滾筒端面調整螺栓配合組成最佳張緊機構。皮帶外側設有的柔性刮削器將燃煤輸送到出煤口之后，連續(xù)清掃皮帶的載物表面。由于溫度和濕度的改變能夠造成皮帶長度的變化，因此應定期檢查皮帶的張緊程度是否合適。防止皮帶跑偏是通過被動滾筒中間隆起實現的，在隆起滾筒上轉動的皮帶將會自行對中到最高點（即皮帶輪的中心）。此外，所有的皮帶滾筒和輥子都是開槽的，用于和皮帶背面的V型凸臺導軌相嚙合。如果需要調偏，皮帶張緊調整螺栓可用于在任一方向上“控制”皮帶運行軌跡。為了便于皮帶的更換和軸承的維護，所有的皮帶滾筒和托輥都是易于拆卸的。變頻驅動式轉速控制器為交流電機提供了電機轉速控制。為給煤機控制系統(tǒng)提供的轉速反饋信號是由一個連接于皮帶驅動電機的60齒齒輪阻抗測速傳感器提供的。電機每轉動一周傳感器產生60個脈沖，因而在額定轉速為1800RPM時，來自于傳感器的輸出頻率為1800赫茲，該頻率用于維持電機轉速。安裝在皮帶上方的旋葉報警器用來檢查皮帶上是否有煤，該報警器部件包括一個安裝在一水平軸端上的不銹鋼擋板和套在另一端上的微動開關。根據要求的控制信號數量，可在護罩內安裝多個單極微動開關。這些微動開關是由安裝在護罩里面的軸端上的可調凸輪來觸發(fā)的。皮帶上煤層厚度的降低導致微動開關LSFB的觸點閉合，這個開關信號可用于停止皮帶驅動電機啟動燃料振動器或者只提供一個皮帶上無煤報警信號給用戶。皮帶空轉時觸點閉合防止累加操作，并且當皮帶上有煤時可防止校準操作。3、清掃輸送裝置該裝置由刮板鏈條組和驅動電機、減速機組成，用于對給煤機的底部進行自動清掃。這樣會防止積煤妨礙皮帶運行和自燃。煤料在機體內的積聚起因有以下幾種：（1）煤從刮削器上掉落。（2）空氣中沉積的灰塵。（3）煤料從自潔式被動滾筒中排出。（4）煤料被調整不當的密封氣流從皮帶上吹落。清掃輸送裝置由一個全封閉、無排風的電機通過減速機驅動，其運行轉速大約為每分鐘0.6米?？刂乒竦耐獠坑幸粋€兩位置CleanoutConveyorOFF/RUN（清掃鏈關閉/運行）選擇開關（SSC），用于進行手動控制。建議給煤機運行時要連續(xù)運行清掃傳送裝置以保持給煤機底板的清潔。連續(xù)運轉同時也防止了長期空閑后的銹蝕沉積，否則有可能造成連接環(huán)的堵塞而產生驅動過載的結果。4、給煤機電子控制裝置稱重式給煤機的電子控制裝置位于微處理機/電控柜內，可實現遠方/就地控制。5、給煤機微處理機控制器微機給煤機電子控制系統(tǒng)是按照在使用條件苛刻、經常發(fā)生動力干擾的工業(yè)和電廠環(huán)境下運行而設計的。它使用特殊的電路、軟件子程序和非易失性內存來存放數據、程序和操作參數，這就允許系統(tǒng)得到恢復并在臨時性掉電之后，在控制下保持給煤機的運行。微處理機電器裝于一個NEMA4等級電控柜內，鍵盤/顯示器總成構成了與環(huán)境相對密封面板的一部分，其箱門是填實的。給煤機控制器由四個硬件包組成：一個電源、一塊CPU板、一個鍵盤/顯示器組成和一個電機轉速控制器。其它的數字量和模擬量的輸入、輸出設備也可以使用并可按各種要求格式化。電子系統(tǒng)中所用的程序芯片的零件編號為D32400-140，最后一位是程序芯片零件編號的最低有效數字，它是可變的，并且保留為制造廠使用，但編程或設備操作中并不改變。圖3-5-1微處理機控制配置示意圖6、給煤率測量和控制電路給煤機的稱重信號由兩個支撐著稱重輥的稱重傳感器產生，稱重輥的每一側有一個稱重跨距輥，它們精確地定義了稱量物料的皮帶給定長度。每支稱重傳感器支撐了稱重跨距上25%的物料重量，稱重傳感器的輸出被放大成信號，表明了皮帶每厘米長度上的物料公斤數量。這一重量數據用于給煤率計算公式中，從而控制給煤機。公式如下：單位重量（Kg/M）×皮帶速度（M/SEC）=給煤率（Kg/SEC）給煤機控制器可以接受內部給煤率設置值或用戶給煤率命令信號，此信號與從皮帶上測量的重量、皮帶轉速和其它參數所導出的給煤率相比較，從而得到控制電機轉速的偏差信號。同時，軟件提供了系統(tǒng)穩(wěn)定性的補償，也就是說，由于微處理機已經存儲了所有的系統(tǒng)參數和極限值，而偏差信號包含了這些設置，因而不需要再對轉速控制器進行調整。微處理機（軟件）按如下所述來計算給煤機的傳送速度。從一只稱重傳感器的輸出進行測量采樣，通過微處理機內的模擬數字轉換器將信號轉換為數字信號（二進制），其分辨率為65,000分之一（16位）或0.00153%，此數字與存儲在永久性內存（RAM）中的參數相比較，然后對另一個稱重傳感器實施同樣的操作，將信號互相比較，從而進一步試驗其有效性。如果信號被確定為無效，給煤機就轉向容積計量操作，控制器使用內存中密度平均值所產生的模擬稱重傳感器輸出。如果信號被確定為有效，兩只稱重傳感器的信號累加并且扣除皮重，所得結果乘以校準系數（給煤機校準期間確定）便獲得單位皮帶長度上的物料重量。獲得的結果存儲于RAM。皮帶的速度通過連接在電機軸上的交流測速器的輸出頻率周期來確定。使用微處理機與參考振蕩器，測量精度為0.025%。頻率信號周期的測量乘以另一個校準系數（給煤機校準期間確定）獲取一個表示每秒鐘皮帶行進速度的數值。最后，皮帶速度和重量相乘得到給煤率，之后將其結果與命令的給煤率相比較，以確定誤差并操作轉速控制器。給煤率以選定的每小時重量單位顯示出來，對給煤率求和得到以選定的重量單位的累計給煤量。給煤機的入煤口設計成在稱重跨距上維持一致的物料容積，因而密度是通過稱重傳感器的輸出和為稱重跨距容積輸入的設置參數確定的。7、電源板電源板將用戶的交流電轉換為操作控制電器所要求的穩(wěn)定低壓。輸入電源為117VAC，50-60Hz，由變壓器將其整流濾波并穩(wěn)定為一系列的低壓。電壓及其供電的電器列于下圖圖3-5-2電源板電壓設備＋5VDC微處理機、CMOS電路、顯示器和轉換卡＋10VDC稱重傳感器和放大器－10VDC放大器＋15VDC校準探頭－15VDC光耦輸入和校準探頭±15伏的供電是與邏輯放大器供電絕緣的。此外，存在著用于為繼電器線圈供電的未整流電壓，這是+15伏電源的濾波端提供的。同時還有兩個用于絕緣的進給速度轉換卡（A2）和/或（A3）的20VDC電源。每個轉換卡板上都有濾波器和穩(wěn)壓器。四、給煤機的運行方式從計量的角度而言，給煤機有稱重式和容積式兩種運行方式。前者給煤量以每小時噸數給出，后者則以皮帶驅動滾筒每分鐘轉數來代表給煤機的出力。從控制角度劃分，給煤機有遙控、本機、停機三種運行方式，由選擇開關SSF選定。1、給煤機的遙控運行方式在遙控運行方式時，給煤機運行按爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)(FSSS)或燃燒器管理系統(tǒng)(BMS)的控制指令進行。遙控方式運行時，將選擇開關SSF撥到“遙控”位置，FSSS或BMS發(fā)出起動指令，接觸器閉合后導通電子控制柜內電動機起動器的繼電器K4，從而導通電動機啟動器MFS，使給煤皮帶機構驅動電動機運轉，并在電動機速度控制電路板上，加上95V交流電壓。每次收到給煤機啟動指令后，給煤機先以容積方式運行，此時受給煤皮帶機構驅動電動機直接反饋的信號控制，給煤量顯示器(給煤串)顯示出電動機每分鐘的轉速。給煤機以這種方式運行到斷煤信號裝置檢測到皮帶上有煤為止，這時總煤量顯示器和給煤繼電器K1導通。如果電子控制信號正常無誤，則給煤機自動轉為以稱重方式運行，給煤量顯示器顯示出每小時給煤的噸數。如果電子控制信號失常，而皮帶上有煤，則電子控制柜內容積式給煤繼電器K2通電，給煤機仍按容積方式運行。2、給煤機本機運行方式給煤機本機方式運行是用來對給煤機定度或檢查機器的運行情況的，例如，檢查皮帶導向情況時可將選擇開關撥到“本機”位置。在“本機”方式操作時，給煤機以容積方式運行。當選擇開關SS口處于“本機”位置時，控制器導通繼電器K4，并啟動給煤機電動機，給煤量顯示器顯示出電動機每分鐘的轉數。在皮帶上原煤時，給煤機可以連續(xù)運行直到選擇開關按至“停機”位置。當皮帶上有煤時，“本機”方式運行2s后就會自動停機。因此，皮帶上有煤時不能用”本機”方式連續(xù)運行，只能斷續(xù)地運行。當皮帶上有煤而選擇開關處于“本機”位置并處在自動停機時，但當皮帶上不再有煤，則給煤機會自動地啟動運行。給煤機的控制邏輯使給煤能按稱重方式或按容積方式進行。當給煤機運行方式選擇開關SSF處于“遙控”位置時，在皮帶上有煤且電子狀態(tài)信號表示沒有故障時，給煤機按稱重方式運行。在其他情況下，如給煤機電子信號失去或選擇開關SSF處于“本機”位置時，給煤機容積方式運行。在按容積方式運行時，給煤機皮帶驅動電動機以每min轉速的速度反饋信號送入控制柜。由于給煤機的計量運行方式有兩種，所以其標定種類也有兩種：(1)按稱重方式標定：根據所要求給煤率與給煤機最大給煤率的比值，決定出給煤率N，在電子線路板架的A2上，利用撥碼開關預先調整好。(2)按容積方式標定：將給煤機的最大給煤率轉換成每分鐘給煤容積，再將此數值除以皮帶驅動滾筒每轉一周能輸送的容積，然后再乘以減速機的總速比，即為容積方式工作時電動機的最大轉速。第五節(jié)磨煤機一、簡介從上個世紀80年代遼寧清河發(fā)電廠100MW機組引進雙進雙出鋼球磨煤機以來，湖南岳陽電廠300MW機組相繼也應用了雙進雙出鋼球磨煤機，至今國內已有山東鄒縣、山西陽城、黑龍江七臺河、甘肅靖遠等多家電廠在應用雙進雙出鋼球磨煤機。雙進雙出球磨機的連續(xù)作業(yè)率高、維修方便、煤粉出力和細度穩(wěn)定、儲存能力強、響應迅速、運行靈活性大、風煤比較低、適用煤種范圍廣、不受異物影響、無需備用磨煤機等優(yōu)點已在電力生產中逐漸顯現優(yōu)勢。雙進雙出球磨機的名稱是相對傳統(tǒng)的單進單出鋼球磨煤機而得出的。顧名思義，雙進雙出球磨機有對稱的兩個原煤入口和兩個煤粉出口。這兩對入、出口形成了對稱的兩個研磨回路。磨煤機的兩端為中空軸（亦稱耳軸），分別支撐在兩個主軸承上。中間為磨煤機的筒體。磨煤機的工作流程在前面的第一節(jié)中已做介紹在這里就不再贅述。我廠磨煤機為沈陽重工生產MGS3854型雙進雙出鋼球磨煤機。每臺爐配六臺磨煤機，對應十二臺電子稱重式給煤機。MGS3854雙進雙出筒式磨煤機性能參數見下表：序號名稱單位數據1機器出力（HGI=50，H2O=8%，75%通過200目）t/h522筒體有效內徑mm37503筒體有效長度mm55404筒體轉速r/min175筒體有效容積m361.26最大裝球量t627密封風流量kg/h38008分離器直徑mm29009大小齒輪傳動參數模數mm25大齒輪齒數234小齒輪齒數2510減速機中心距mm860傳動比6.211電動機型號功率（kW）電壓（V）轉速（r/min）YTM630-611201000098612潤滑油系統(tǒng)油箱裝總裝載量L1250油箱裝有效裝載量L900噴淋軸頸油流量L/min63軸承靜壓潤滑油流量L/min2×2.5低壓回路最高壓力MPa0.63軸承靜壓潤滑最高壓力MPa31.5二、工作原理鋼球磨煤機（簡稱球磨機）是一種低速磨煤機，其轉速一般為15～25r/min，我廠磨煤機的額定轉速為17r/min。它利用低速旋轉的滾筒，帶動筒內的鋼球運動，通過鋼球對原煤的撞擊、擠壓和研磨實現煤塊的破碎和磨制。筒內殼體和端蓋內裝有耐磨襯板，襯板可以將鋼球帶起來。磨煤機采用的鋼球尺寸分別為直徑30、40、50mm的三種鋼球，按照1∶1∶1的數量比例裝球。大功率的電動機經減速機帶動滾筒運動，筒內的鋼球被內表面凹凸不平的襯板帶到一定的高度后落下，通過鋼球對煤塊的撞擊及鋼球之間、鋼球與護甲之間的研壓，把煤磨碎。原煤從兩端的中空軸內部螺旋輸送器的下部空間進入磨煤機，熱一次風從中空軸中間的空心圓管進入磨煤機。煤粉中空軸內部螺旋輸送器的上部空間被一次風攜帶走，熱風的風量決定了被帶走的煤粉的粗細。被熱風帶走的煤粉進入雙錐體形式的分離器。細度合格的煤粉經分離器出口的煤風管去燃燒器，細度不合格的煤粉經回粉管回到磨煤機筒體內重新磨制。影響鋼球磨煤機工作的因素很多，主要有以下幾方面：1）鋼球磨煤機的工作轉速和臨界轉速球磨機的筒體的轉速發(fā)生變化時其中的鋼球和煤的運動特性也發(fā)生相應的變化，如圖3-6-1所示：當筒體的轉速很低時，隨著筒體的轉動鋼球被帶到一定的高度，在筒內形成向筒體下部傾斜的狀態(tài)，當這堆鋼球的傾角等于或大于鋼球的自然傾角時球就沿斜面滑落下來如圖3-6-1（a）所示，這時磨煤的作用是微不足道的，而且很難把磨好的煤粉從鋼球堆中分離出來，煤將被重復研磨。（c）（（c）（b）（a）圖3-6-1圖3-6-1轉速對鋼球在筒內運動的影響a、轉速過低b、轉速適當c、轉速過高當筒體的轉速超過一定值后，作用在鋼球上的離心力很大，以致使鋼球和煤附著于筒壁與其一起運動，如圖3-6-1（c）所示。產生這種狀態(tài)的最低轉速稱為臨界轉速，這時煤不再是被打碎而是被研碎，但其磨煤作用仍然很少。計算可得：3－16其中為筒體有效直徑當筒體轉速處于上述兩種情況之間時，鋼球被筒體帶到一定高度后沿拋物線軌跡落下，產生強烈的撞擊磨煤作用。磨煤作用最強的轉速稱為最佳轉速。我國的研究經驗表明了與之間的換算關系為≈（0.75～0.78）如圖3-6-2所示，鋼球下落形成的拋物線頂點所在的半徑與筒體垂直半徑的夾角為55度。此時在磨煤機筒體的斷面上形成了三個研磨原理不同的工作區(qū)：摩擦研磨、壓力研磨和沖擊磨碎，從而形成了磨碎原煤的最佳工作狀態(tài)。2）護甲運行中很明顯的現象是，當更換護甲后，磨煤機的出力顯著增加，電耗下降。隨著護甲的磨損，磨煤機的出力顯著下降。這說明護甲的形狀對磨煤機的工作影響很大。在鋼球磨煤機的筒體內，鋼球的旋轉速度永遠小于筒體的旋轉速度，兩者之差決定于鋼球和護甲之間的摩擦系數。摩擦系數越小，筒體和鋼球的速度差越大，意味著護甲和鋼球之間有較大的相對滑動，于是將有較多的能量消耗于鋼球和護甲之間的摩擦上，而未能用來提升鋼球；如果護甲的摩擦系數高，就可以在相對比較低的筒體轉速下造成鋼球的最佳工作條件，也就是說，可以在較小的能量消耗下達到最佳的工作條件，因此決定鋼球磨煤機最佳工作條件的因素除了筒體的轉速外，護甲的結構和形狀及磨損程度也很重要。ⅠⅡⅠⅡⅢ圖3-6-2磨煤機最佳轉速工作原理Ⅰ、摩擦研磨Ⅱ、壓力研磨Ⅲ、沖擊磨碎3）鋼球工況鋼球工況是指鋼球的數量、尺寸及磨損情況。載球量：表征磨煤機載球量通常引入載球系數（）的概念，所謂的載球系數是用磨煤機內鋼球的總體積占磨煤機有效體積的百分比來表示的。我國的標準是將鋼球在筒體內的裝載面低于磨煤機進出料口下邊緣50mm時的裝球量定義為磨煤機的最大裝球量。相同的出力和運行條件下磨煤電耗最小的工況所對應的裝球量稱為磨煤機的最佳裝球量，要計算磨煤機的最佳裝球量先應引入最佳裝球系數（）。試驗表明：最佳裝球系數（）的計算公式如下：3－17其中的表示磨煤機筒體的工作轉速（最佳轉速）表示磨煤機筒體的臨界轉速?？梢缘贸鲭p式鋼球磨煤機的最佳裝球量的計算公式為：3－18其中的為磨煤機的最佳裝球量、為鋼球的堆積密度，一般取4.9t/m3；為磨煤機的筒體有效容積。河曲二期的磨煤機的最佳裝球量為58噸、最大裝球量為65噸。鋼球的尺寸：磨煤機所裝的鋼球的尺寸以及不同尺寸鋼球數量上的配比，對磨煤機的出力、電耗和鋼球的磨損都有一定的影響。當鋼球直徑在20～60mm內時，鋼球的單位磨耗量（g/kg）與鋼球的直徑成反比。對于同一臺磨煤機而言，磨煤機的出力與鋼球直徑的平方根成反比，即鋼球的直徑越大，磨煤機的出力越小：3－19其中為鋼球直徑為時的磨煤機出力；為鋼球直徑為時的磨煤機出力。在選擇鋼球直徑時，還應該考慮磨煤機筒體的直徑。當筒體的直徑小時，由于鋼球下落的高度減小，顯然鋼球的直徑應該大些。隨著磨煤機的工作，筒體內逐漸積累了一定數量的被磨損和被碾碎的小鋼球。有時煤中還混有一些小的金屬件。所有這些幾乎都沒有磨煤效應，但在筒體內為了提升它們卻耗費了一定的功率。隨著筒內的這樣的碎塊增多，磨煤機的出力將要下降，制粉電流隨之增大。為了克服這一點，必須定期把鋼球倒出、稱重、篩分，適時補充新的鋼球。鋼球的磨損：鋼球的單位磨損量決定于鋼球金屬的質量、鋼球的尺寸、磨煤機的規(guī)格、筒體的轉速、磨制的煤種以及運行工況等多種因素。在鋼球直徑內，鋼球單位磨損量的大小與鋼球的直徑成反比，而且磨損還隨著煤的硬度和磨損性的增高、黃鐵礦數量的增多而加劇。在磨煤的非正常工況下，鋼球的磨損會顯著增大。如磨煤機少煤或無煤的狀態(tài)運行時，鋼球不是落在煤上，而是落在裸露的鋼球或護甲上，此時磨損會急劇增加。運行中應避免此種情況的發(fā)生。影響鋼球磨損程度的因素，還包括鋼球本身的抗磨性、鋼球的材質、沖擊韌性值等，制造過程中形成的制造缺陷也是重要的因素之一。河曲二期制粉系統(tǒng)磨煤機鋼球的材質為中鉻鑄鐵。在球磨機的工作過程中，鋼球和護甲組成了一個磨料磨損系統(tǒng)，提高鋼球材料的硬度，能增加其抗磨損的能力，減少鋼球的磨損。但是如果護甲材料的硬度與鋼球材料的硬度不匹配，而過分地提高鋼球的硬度來增加其抗磨性，則會加劇護甲的磨損，加速它的失效，縮短其使用壽命，增加護甲的更換次數。運行實踐表明硬度過高的鋼球會對護甲造成嚴重地磨損。因此選用護甲的硬度高于鋼球的硬度才是合理的。河曲二期的護甲（襯板）的材質為高鉻鑄鐵。磨煤機的通風工況。鋼球磨煤機筒體內的通風工況直接影響著燃料沿筒體長度方向上的分布和磨煤機的出力。當筒體的通風量很小時，燃料的大部分集中在筒體兩端的進料口附近，由于鋼球沿筒體長度方向幾乎是均勻分布的，因而在筒體內的中間部分鋼球的能量沒有被充分利用，很大一部分能量消耗在金屬的磨損和發(fā)熱上。同時因為筒內風速不變，由筒體帶出的僅僅是少量的細煤粉，因而磨煤機出力也降低。隨著通風量的增加，燃料沿筒體的方向的推進速度增加，改善了沿筒體長度方向燃料對鋼球的充滿情況，使磨煤機的出力增加，磨煤機的電耗降低。然而通風電耗是隨通風量的增加而增加的；同時，當過分地增加筒體的通風時，分離器的回粉量增加，將在系統(tǒng)內造成無益的循環(huán)，使輸粉消耗的能量也提高。綜上可知，在一定的筒體通風量下可以達到磨煤和通風總電耗量最小，這個風量稱為最佳通風量，它與煤種、分離器后的煤粉細度、鋼球的充滿系數有關。應該指出，筒體的通風和轉速之間是有一定聯系的，這兩個因素對于燃料在筒體長度方向上分布的影響是相同的。綜合大量的試驗得出球磨機的最佳通風量的經驗計算式：3－20其中表示磨煤機的最佳通風量、表示磨煤機筒體的轉速、表示磨煤機筒體有效直徑、表示分離器后煤粉的細度、表示磨煤機筒體的有效容積、表示原煤的可磨度系數、表示磨煤機的鋼球充滿系數。最佳通風量對應于磨煤機制粉系統(tǒng)的最經濟工況，球磨機應在最佳通風量下運行，干燥風量也應該依此來確定。5）載煤量。球磨機筒體內的載煤量直接影響磨煤機的出力。當載煤量減小時，鋼球下落的動能只有一部分用于磨煤，另一部分消耗于鋼球的空撞磨損；隨著載煤量的增加，鋼球用于磨煤的能量增大，磨煤機的出力增大。但如果載煤量過大，由于鋼球下落高度減少，鋼球間的煤層加厚，使部分能量消耗于煤層變形，鋼球磨煤能量減小，磨煤出力反而下降，嚴重時將造成圓筒入口阻塞，磨煤機無法工作。磨煤機出力與載煤量的對應關系可通過試驗來確定。對應最大磨煤機出力的載煤量稱為最佳載煤量。三、結構部件及其技術特點1、筒體筒體是由一個鋼板卷制的殼體和連接兩端中空軸的鑄鋼端蓋構成的。殼體和端蓋內部裝有高鉻鑄鐵的襯板－護甲。殼體的厚度為28mm。筒體的有效長度5540mm、直徑3750mm中空軸（又稱耳軸）是一個空心體，隨著筒體一起轉動，用于送風、進煤、以及風粉混合物的排出。筒體的一端外部以銷釘固定的方式固定有大齒輪，大齒輪用來接受電動機帶動的減速機小齒輪傳遞的轉動力矩，使磨煤機的筒體轉動工作。筒體的外形如圖3-6-3所示：磨煤機的驅動端稱為驅動端，另一端被稱為非驅動端，表示為非驅動端磨煤機筒體有以下結構特點：端蓋和筒體采用對接焊，受力狀態(tài)良好；筒體采用整體加工，保證同心度，使主軸承運行狀態(tài)良好；筒體整體退火，消除焊接應力；焊縫探傷，保證焊縫的質量；襯板材料采用高鉻鑄鐵、高錳鋼及合金鑄鐵等。襯板采用特殊密封，螺母為高強度鎖緊螺母，具有使用壽命長，密封性好等特點。在磨煤機的筒體上開有檢修用的人孔，磨煤機停機時人孔所在的位置可能被停到不適合或不方便檢修的位置，這時一般用點動磨煤機慢速驅動電機（盤車）的方法使處于停止狀態(tài)的磨煤機筒體轉到一個合適檢修的位置，有利于打開人孔進行維修。磨機出廠還附帶有一套磨煤機頂起裝置，在磨煤機需要檢修時，可將這套液壓頂起裝置放置在磨煤機筒體下部的鋼筋混凝土結構的四個階梯形支墩上，用液壓的頂起裝置通過磨煤機筒體的頂起支架將磨煤機筒體整體頂起。這套裝置一般在磨煤機需要更換主軸承等類的檢修工作時使用。頂起裝置支架如圖3-6-3中所示。用來放置磨煤機液壓頂起裝置的支墩如圖3-6-4所示。安裝大齒輪的筒體檢修人孔端部凸肩和銷孔安裝大齒輪的筒體檢修人孔端部凸肩和銷孔磨煤機頂起裝置支架圖3-6-3磨煤機筒體外形磨煤機筒體磨煤機大齒輪磨煤機筒體磨煤機大齒輪固定大齒輪的銷釘放置頂起裝置的支墩大齒輪罩圖3-6-4磨煤機筒體下方的放置頂起裝置的支墩2、煤粉分離器及煤粉管煤粉分離器是制粉系統(tǒng)中必不可少的分離設備，其任務是對一次風從磨煤機中帶出的煤粉進行分離，把粗大的煤粉顆粒分離下來返回磨煤機再磨，合格的煤粉通過煤粉分離器出口的煤粉一次風管到達鍋爐的燃燒器供鍋爐燃用。此外煤粉分離器的另一作用是用來調節(jié)煤粉的細度，以便在運行中當煤種改變或磨煤機出力（或干燥劑量）改變時能保證所要求的煤粉細度。1212345678圖3-6-5雙錐形重力離心式煤粉分離器1、分離器出口煤粉管2、折向門調節(jié)機構3、折向門4、外錐體5、內錐體6、內外錐體的檢修人孔門7、分離器外殼8、內錐體底部的分流裝置煤粉分離器的種類繁多，各類分離器的結構和工作原理有較大的差異，河曲二期制粉系統(tǒng)所應用的煤粉分離器屬于雙錐體結構的重力離心式煤粉分離器。這種分離器的優(yōu)點在于圓環(huán)形的縫隙結構，能使錐體全周向均勻而連續(xù)排粉、出粉細度高、調節(jié)幅度寬廣、適用于煙煤、貧煤和褐煤、可配用各種磨煤機、應用范圍廣；缺點是結構較為復雜，阻力較大。分離器的外形如圖3-6-5所示。雙錐體式煤粉分離器的工作原理可以概括為以下四個方面：a、初步分離（重力分離）即粗顆粒煤粉在上升過程中由于一次風的托浮力不足在自身重力的作用下回落到磨煤機中；b、一次分離（撞擊分離）即粗顆粒煤粉由于慣性較大不易改變運動方向，因上升過程中撞擊分離器內錐底部分流錐體而改變方向，回落到磨煤機中；c、二次分離（離心分離）即經過折向門之后的煤粉氣流形成漩流，粗顆粒的煤粉由于慣性大在離心力的作用下靠近內錐體內壁，這部分煤粉因受一次風托浮力小而沿分離器內錐體內壁落下回到磨煤機中；d、摩擦浮升即撞擊下落的粗顆粒煤粉在下降過程中因與上升煤粉氣流摩擦而被破碎，部分煤粉顆粒在回磨煤機的途中粒度已經變小重新上升到分離器進行分離。工作原理如圖3-6-6所示：折向門是處于分離器內錐上部（外錐內部）的一圈角度可調的葉片，其作用有二：其一是使煤粉氣流通過后形成漩流以便于煤粉的二次分離；其二是通過調節(jié)折向門的角度可以調節(jié)煤粉細度。河曲二期的每臺煤粉分離器內部共安裝有36片折向門葉片，在分離器的外部安裝有36只用以調節(jié)折向門角度的手柄，每只手柄上都有指針式角度指示器。每片折向門葉片應單獨調整，各葉片之間沒有聯動鉸鏈。葉片角度應在磨煤機投運前調整好，正常運行中不做調整；調節(jié)葉片角度時，應保證各葉片角度相同。分離器內錐中的煤粉氣流是旋流形的，大顆粒的煤粉在分離器內錐內壁上做快速的旋流運動對分離器的內錐內壁造成強烈的磨損。為了減輕這種磨損對內錐內壁的影響所以在內錐的內壁加裝耐磨水泥襯套，如圖3-6-6中12所示。煤粉管是分離器出口的風粉混合物被一次風吹往燃燒器的通道。在煤粉管的根部裝有氣動煤粉隔離閘門，稱為磨煤機出口氣動關斷擋板。每臺煤粉分離器出口裝有兩根煤粉管，分別去往同一層的兩個燃燒器。磨煤機出口氣動關斷擋板受控于磨煤機啟停功能組中的程序，這一點在下面的一節(jié)中將詳細介紹。應該指出的是煤粉管在鍋爐周圍有的管段是水平布置的，這樣將使其產生內部積粉的可能。內部一旦發(fā)生積粉不僅僅影響磨煤機的出力，而且還會帶來自燃、爆炸等事故隱患。這種情況在介紹煤粉的小節(jié)中已作介紹這里不再贅述。1112111210410432895671圖3-6-6分離器的工作過程、折向門、分離器內錐內壁的防磨襯片1、磨煤機出粉2、煤粉未進入分離器的初步分離3、煤粉在分離器內外錐之間的一次分離4、折向門5、煤粉在進入折向門之后煤粉形成的旋流6、煤粉在內錐中的二次分離7、二次分離后細度不合格的煤粉從內錐體底部的分流裝置處流出8、經分離后細度不合格的煤粉經回粉管回磨煤機9、煤粉管10、細度合格的煤粉經煤粉管去燃燒器11、分離器的折向門外形12、分離器內錐內壁的耐磨水泥襯套在煤粉管上除了磨煤機出口氣動關斷擋板外還有一個較為關鍵的部件即均粉孔板，均粉孔板安裝在磨煤機出口氣動關斷擋板之后。由于每根煤粉管所對應的燃燒器布置位置與分離器的距離不盡相同，所以每臺分離器出口的兩根煤粉管是長度不同的，與之對應的是每根煤粉管對于風粉混合物的阻力也是不同的。安裝均粉孔板的目的就在于在調試時將同一分離器出口的兩個均粉擋板置于不同的開度，以使同一分離器出口的兩根煤粉管對于煤粉的阻力一致，從而使分離器排出的煤粉在兩根煤粉管之間得到均勻的分配。3、回粉管回粉管是分離器中分離出的細度不合格的煤粉返回磨煤機的通道?；胤酃茌^細，為保證回粉的暢通，回粉管的坡度要符合要求?；胤酃艿纳隙私佑诜蛛x器之下，下端連接到中空軸端部的原煤下落管，細度不合格的煤粉由回粉管的下端與從給煤機下落的原煤混合