1、 IV摘要煤粉制備系統(tǒng)由將煤磨制成符合鍋爐燃燒標(biāo)準(zhǔn)粒度煤粉的磨煤機(jī)，和將煤粉運(yùn)送到到鍋爐進(jìn)行燃燒的所有設(shè)備、管道共同組成的。在以煤粉為原料的鍋爐中，制粉系統(tǒng)是整個(gè)電廠中不可缺少的部分，制粉系統(tǒng)的運(yùn)行情況直接影響到鍋爐運(yùn)行工況，鍋爐安全運(yùn)行和經(jīng)濟(jì)效率都與制粉系統(tǒng)息息相關(guān)。制粉系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算，包括煤種分析，選擇最合適的磨煤機(jī)型號(hào)，系統(tǒng)型式的選擇，還有輔助的運(yùn)行設(shè)備、管道布置，從而使制粉系統(tǒng)能充分適應(yīng)煤的特性，使其具有符合安全的運(yùn)行性能和高效的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。本說明較詳細(xì)的介紹了660MW機(jī)組火力發(fā)電廠煤粉制備系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和計(jì)算方法，選擇中速直吹式制粉系統(tǒng)。具體計(jì)算出煤種分析，磨煤機(jī)參數(shù)，制粉系統(tǒng)方式選擇，

2、制粉系統(tǒng)熱力計(jì)算，以及輸送煤粉過程中的管道布置和設(shè)計(jì)，其他輔助設(shè)備，部件的選型和部分參數(shù)。關(guān)鍵字：煤種分析 制粉系統(tǒng) 磨煤機(jī) 干燥劑 熱力計(jì)算AbstractCoal preparation system of coal mill is a certain size of coal and transported to the boiler burning all equipment system. Now in the coal boiler, it has become the boiler combustion equipment together with an integral pa

3、rt of the whole combustion system. The safe and economic operation of boilers and coal pulverizing system design, layout and good operation are closely related. The coal pulverizing system design is the main task for the optimal selection of coal pulverizing system, reasonable choice and various aux

4、iliary equipment and parts, the reasonable layout of pipeline and the whole system and equipment to make the parameter calculation, coal pulverizing system can adapt to the characteristics and has good performance and technical and economic indexes. This paper introduces the 600 mw coal-fired power

5、plant coal preparation system design and calculation method, choose the type of hot consumption-reducing storage warehouse feeding coal pulverizing system. In beilun power plant boiler operation related parameters of # 1, and the analysis of the components of the anthracite southeast shanxi data as

6、the basis of parameters. The concrete determination coal fineness, coal pulverizing system and related parameters, the thermal calculation, pulverizing system design and layout, and pipe and other equipment, components and parts of the type parameter.Keywords: Coal pulverizing system analysis Coal p

7、ulverizing system coal coal desiccant thermodynamic calculation目錄摘要IAbstractII緒論V第一章 煤和煤粉特性11.1 煤特性常規(guī)分析和電廠用煤分類11.2 煤的元素分析11.3 煤的可磨性21.4 煤的燃燒特性21.5 煤粉的爆炸特性21.6 煤和煤的水分41.6.1 煤的全水分41.6.2 煤粉水分41.7 原煤粒度和碎煤尺寸41.8 煤粉細(xì)度41.9 煤和煤粉的密度41.10 煤和煤粉的比熱容6第二章 磨煤機(jī)及制粉系統(tǒng)類型的選擇72.1 磨煤機(jī)的選擇72.2 制粉系統(tǒng)的選擇7第三章 磨煤機(jī)性能參數(shù)計(jì)算和臺(tái)數(shù)的確定83

8、.1 磨煤機(jī)性能參數(shù)83.1.1 磨煤機(jī)性能參數(shù)計(jì)算目的83.1.2 磨煤機(jī)性能參數(shù)83.2 磨煤機(jī)參數(shù)計(jì)算93.2.1 磨煤機(jī)選擇93.2.2 磨煤機(jī)臺(tái)數(shù)選擇103.2.3 磨煤機(jī)出力裕度103.3 通風(fēng)量及風(fēng)環(huán)風(fēng)速的確定113.4 磨煤機(jī)功率計(jì)算12第四章 制粉系統(tǒng)的熱力計(jì)算124.1 熱力計(jì)算要求124.2 初始干燥劑量的確定134.3 熱平衡計(jì)算134.3.1 熱平衡概述134.3.2 熱平衡項(xiàng)目計(jì)算134.3.3 熱平衡方程164.4 干燥劑終溫的確定174.5 干燥劑的比熱容194.6 初始斷面干燥劑的組成及份額194.7 終端干燥劑的組成及份額204.8 干燥出力核算214.9

9、一次風(fēng)機(jī)容量的確定22第五章 制粉系統(tǒng)附屬設(shè)備和部件的選擇235.1 原煤倉235.2 給煤機(jī)235.3 粗粉分離器245.3.1 粗粉分離器作用245.3.2 粗粉分離器選型要求245.3.3 參數(shù)的選擇245.3.5 校核粗粉分離器的阻力255.4 煤粉分配器265.5 制粉系統(tǒng)的風(fēng)機(jī)265.5.1 直吹式制粉系統(tǒng)一次風(fēng)機(jī)265.5.2 制粉系統(tǒng)風(fēng)機(jī)防磨措施265.5.3 風(fēng)機(jī)的臺(tái)數(shù)確定265.5.4 風(fēng)機(jī)的選型265.5.5 風(fēng)機(jī)計(jì)算壓頭的計(jì)算275.6 制粉系統(tǒng)的總阻力和全壓降325.7 制粉系統(tǒng)風(fēng)機(jī)計(jì)算壓頭325.8 設(shè)計(jì)風(fēng)壓與風(fēng)機(jī)型號(hào)選擇335.8.1 設(shè)計(jì)風(fēng)壓335.8.2 風(fēng)機(jī)

10、型號(hào)選擇335.8.3 風(fēng)機(jī)計(jì)算壓頭34第六章 制粉系統(tǒng)管道布置和其它346.1 制粉系統(tǒng)管道布置原則及要求346.2 原煤管道的設(shè)計(jì)356.3 送粉管道布置356.4 管道及部件強(qiáng)度要求366.5 制粉系統(tǒng)防爆的技術(shù)措施366.6 熱工測(cè)點(diǎn)布置及位置36總結(jié)37致謝38參考文獻(xiàn)39 緒論1970年后，我國相繼從國外引進(jìn)了磨煤機(jī)的生產(chǎn)設(shè)計(jì)技術(shù)，在試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)與實(shí)際運(yùn)行情況有很大差異，甚至磨煤機(jī)出力滿足不了鍋爐負(fù)荷需要的情況，我國試驗(yàn)研究單位與制造、運(yùn)行部門緊密結(jié)合，在設(shè)備的性能設(shè)計(jì)方面做了較大的技術(shù)改進(jìn)，提高了設(shè)備的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平。為了使得國內(nèi)電力行業(yè)有一個(gè)準(zhǔn)確的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，1989年，原能源部

11、公布的對(duì)磨煤機(jī)、煤粉制備系統(tǒng)的合理設(shè)計(jì)與布局優(yōu)化研究，用以規(guī)范電力行業(yè)設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)，鍋爐制粉系統(tǒng)中整體的性能設(shè)計(jì)、運(yùn)行、試驗(yàn)的試驗(yàn)都獲得了巨大的科研成果。使得我國的磨煤機(jī)研究有了飛躍的發(fā)展，但是制粉系統(tǒng)還有很多需要完善的地方，讓能源更高效、環(huán)保是當(dāng)今的方向。本次設(shè)計(jì)主要根據(jù)煤種的不同，選擇合適的磨煤機(jī)及其制粉系統(tǒng)，以使其制粉系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、運(yùn)行、試驗(yàn)技術(shù)滿足鍋爐正常運(yùn)行的要求，使整個(gè)鍋爐系統(tǒng)達(dá)到最高效率，降低損耗。本次制粉系統(tǒng)設(shè)計(jì)選擇制粉系統(tǒng)和磨煤機(jī)的型號(hào)是基于鍋爐燃用的煤的特性和鍋爐實(shí)際的燃燒數(shù)據(jù)來確定的。整個(gè)制粉系統(tǒng)設(shè)計(jì)完全遵守運(yùn)行安全規(guī)程，技術(shù)比較先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)利用合理，安裝和維修使用方便，同時(shí)也

12、兼顧環(huán)境保護(hù)，布置美觀等特點(diǎn)，基本達(dá)到電力工業(yè)有關(guān)勞動(dòng)安全和工業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的要求。該制粉系統(tǒng)設(shè)計(jì)和計(jì)算依據(jù)火力發(fā)電廠制粉系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算技術(shù)規(guī)定外，還遵照火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程以及其他有關(guān)的國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)以及部頒的規(guī)程、規(guī)定、導(dǎo)則等。但因本人能力不足，資料標(biāo)準(zhǔn)有些差異，難免有差錯(cuò)，敬請(qǐng)指正。V 第一章 煤和煤粉特性1.1 煤特性常規(guī)分析和電廠用煤分類目前在我國火力發(fā)電廠中，劣質(zhì)煤為主要鍋爐燃料，制粉系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)揮發(fā)分大小的來將煤分類，即無煙煤（Vdaf10%），貧瘦煤（10%20%,所以判定此設(shè)計(jì)煤種為較易著火煤，著火穩(wěn)定性指數(shù)Rw5.0,ITm50時(shí)，用中速磨煤機(jī)，當(dāng)500ITm800,Mt15時(shí)，

13、采用中速磨煤機(jī)直吹式制粉系統(tǒng)。中速磨和風(fēng)扇磨都配直吹式系統(tǒng)；當(dāng)煤的磨損性在較強(qiáng)以下時(shí)，通常選用中速磨煤機(jī)制粉系統(tǒng)，但不宜采用縫隙式風(fēng)環(huán)的中速磨煤機(jī)。圖21 制粉系統(tǒng)的選擇和煤綜合著火指數(shù)的關(guān)系由表中的依據(jù)選擇中速磨煤機(jī)直吹式制粉系統(tǒng)。第三章 磨煤機(jī)性能參數(shù)計(jì)算和臺(tái)數(shù)的確定3.1 磨煤機(jī)性能參數(shù) 3.1.1 磨煤機(jī)性能參數(shù)計(jì)算目的根據(jù)鍋爐運(yùn)行工況，磨煤機(jī)的出力性能、通風(fēng)量和煤粉細(xì)度的選擇，都要滿足磨煤機(jī)能夠連續(xù)正常的運(yùn)行，供給鍋爐足夠的煤粉。 3.1.2 磨煤機(jī)性能參數(shù)磨煤機(jī)性能參數(shù)涵蓋有磨煤機(jī)出力、通風(fēng)量、煤粉細(xì)度、提升壓頭功率等。（1） 磨煤機(jī)出力磨煤機(jī)出力的值取決于磨煤出力、通風(fēng)出力和干燥

14、出力三種出力的最小值。（2） 磨煤出力磨煤出力是指磨煤機(jī)本身的碾磨裝置對(duì)煤的碾磨能力，其單位是噸每小時(shí)（t/h）。（3） 干燥出力干燥出力指干燥劑對(duì)煤的干燥能力，其單位是t/h。中速磨煤機(jī)能研磨磨水分較大的煤，但為了保證磨煤機(jī)的產(chǎn)量和運(yùn)輸方便，分離和燃燒，需要干燥原料煤。原煤中水分越大，越不易研磨。原煤的干燥程度與下列因素有關(guān)。原煤的初水分。水分越大，需要干燥的熱量越多。干燥劑初溫。初量越高，干燥進(jìn)行得越強(qiáng)烈。原煤粒度。原煤種體積越大，原煤的相對(duì)表面積就越小，與干燥劑接觸面積越小，干燥起來就越困難。煤干燥部位和時(shí)間。干燥時(shí)間越長(zhǎng)，原煤干燥的效果就會(huì)越好，溫度最高的部位是干燥最強(qiáng)烈的地方，如球磨

15、機(jī)入口的干燥管。（4） 通風(fēng)出力通風(fēng)出力是每小時(shí)氣流能夠輸送煤粉的體積，單位。必須保持一定的通風(fēng)量以使得磨煤機(jī)磨制的煤粉連續(xù)穩(wěn)定的送入粗粉分離器中。無論采用哪種類型的制粉系統(tǒng)，通風(fēng)量的調(diào)節(jié)作為制粉系統(tǒng)出力調(diào)節(jié)重要手段，通風(fēng)量都不能過大和過小。通風(fēng)量過大會(huì)使得系統(tǒng)增加帶走不合格的煤粉數(shù)量，粗粉分離后又需要消耗能源返回磨煤機(jī)，同時(shí)，風(fēng)速越大對(duì)設(shè)備和管道的磨損和通風(fēng)阻力就會(huì)增加，通風(fēng)電耗上升。反之，若通風(fēng)量過小，一部分合格的煤粉停留在磨煤機(jī)內(nèi)，會(huì)使得磨煤機(jī)的出力下降。可以通過試驗(yàn)確定合適的通風(fēng)量。合理地進(jìn)行磨煤機(jī)出力的調(diào)整，以保證系統(tǒng)達(dá)到較高的效率。3.2 磨煤機(jī)參數(shù)計(jì)算 3.2.1 磨煤機(jī)選擇本次

16、設(shè)計(jì)的煤種為煙煤，屬于易燃煤，選擇中速磨煤機(jī)，三種中速磨E型、RP型及MPS型在同樣原煤可磨度、煤粉細(xì)度時(shí)MPS磨煤機(jī)電耗最低，通風(fēng)電耗MPS居中，MPS磨煤電耗和通風(fēng)電耗總和最低，因此選擇MPS型磨煤機(jī)。鍋爐最大連續(xù)蒸發(fā)量時(shí)的燃料消耗量B：，t/h（31）式中:鍋爐有效利用熱，kj/h。按下式計(jì)算：（32）鍋爐效率，93%。外部輸送到鍋爐的燃料熱量,=，解得：=267.1t/h(B為實(shí)際燃料消耗量)；=254.5t/h（校核煤種A實(shí)際消耗量）；=310.8t/h(校核煤種B實(shí)際消耗量）。 3.2.2 磨煤機(jī)臺(tái)數(shù)選擇機(jī)組容量為660MW時(shí)每臺(tái)鍋爐設(shè)置的中速磨煤機(jī)6臺(tái)，其中1臺(tái)為備用。 3.2.

17、3 磨煤機(jī)出力裕度磨煤機(jī)的計(jì)算出力都必須有有備用的磨煤裕量，MPS中速磨煤機(jī)在磨制設(shè)計(jì)煤種時(shí)，扣除備用的磨煤機(jī)，其他磨煤機(jī)總的磨煤出力應(yīng)不小于鍋爐鍋爐燃煤消耗量的；在磨制校核煤種時(shí)，全部磨煤機(jī)的總出力應(yīng)不小于鍋爐BMCR工況下的燃煤消耗量。對(duì)于MPS中速磨煤機(jī)，磨煤出力由下式確定：（33）=65.56t/h式中:磨煤機(jī)的基本出力，；原煤粒度對(duì)磨煤機(jī)的修正系數(shù)，對(duì)MPS磨煤機(jī)，；研磨件磨損至中后期時(shí)的出力降低系數(shù)，。MPS磨煤機(jī)出力修正系數(shù)下公式計(jì)算：可磨性指數(shù)數(shù)修正系數(shù):（34）煤粉細(xì)度修正系數(shù):（35）原煤灰分修正系數(shù):（36）原煤粒度修正系數(shù):（37）圖31輪式磨煤機(jī)系列參數(shù)因此選用MPS

18、225型號(hào)的磨煤機(jī)，磨煤機(jī)臺(tái)數(shù)六臺(tái)，其中一臺(tái)為備用。3.3 通風(fēng)量及風(fēng)環(huán)風(fēng)速的確定輪式磨煤機(jī)的通風(fēng)量按圖3.2確定。3.4 磨煤機(jī)功率計(jì)算由圖31得輪式磨煤機(jī)的電動(dòng)機(jī)容量為650KW。第四章 制粉系統(tǒng)的熱力計(jì)算4.1 熱力計(jì)算要求制粉系統(tǒng)熱力計(jì)算的目的是：根據(jù)已知的磨煤機(jī)通風(fēng)量大小，和鍋爐使用的煤種計(jì)算得到的制粉系統(tǒng)終端干燥劑溫度，來計(jì)算出干燥劑初溫和組成，并計(jì)算與制粉系統(tǒng)及鍋爐運(yùn)行有關(guān)的參數(shù)（水蒸氣含量和露點(diǎn)、終端干燥劑中氧的容積份額、鍋爐一次風(fēng)率、送粉管道中風(fēng)粉混合物溫度等）計(jì)算的起點(diǎn):燃料的起點(diǎn)是燃料落入口；干燥劑起點(diǎn)是輸送干燥劑進(jìn)入磨煤機(jī)的管道截面。計(jì)算的終點(diǎn):本次設(shè)計(jì)采用正壓直吹系統(tǒng)

19、，干燥劑的終點(diǎn)為粗粉分離器出口斷面處。制粉系統(tǒng)的熱力計(jì)算中必須達(dá)到煤粉的干燥能力，與此同時(shí)符合下列要求：（1） 制粉系統(tǒng)的終端溫度不能高于磨煤機(jī)部件的最高溫度，和煤炭粉塵防爆要求的溫度，但必須高于干燥劑中水蒸氣的露點(diǎn)；（2） 磨煤機(jī)通風(fēng)量與終端干燥劑總量相等，干燥劑送粉系統(tǒng)的空氣量應(yīng)與鍋爐設(shè)計(jì)中的通風(fēng)量符合；（3） 對(duì)制粉系統(tǒng)的通風(fēng)量應(yīng)滿足在設(shè)定范圍內(nèi)的各設(shè)備元件的流速以保證煤粉的正常運(yùn)輸。（4） 制粉系統(tǒng)熱力計(jì)算是根據(jù)符合能量守恒原則，進(jìn)入系統(tǒng)熱與帶出系統(tǒng)熱相等的原則。MPS磨煤機(jī)直吹式制粉系統(tǒng)的特點(diǎn)，通常采用熱風(fēng)作干燥劑，協(xié)同冷風(fēng)調(diào)節(jié)。熱力計(jì)算的主要任務(wù)是求出干燥劑的初溫度T及干燥劑的各成

20、份組成比例。中速磨都在正壓下運(yùn)行，要考慮密封風(fēng)對(duì)計(jì)算的影響。4.2 初始干燥劑量的確定干燥劑量是由每公斤原煤烘干需要的干燥劑的質(zhì)量決定。磨煤機(jī)的干燥劑量g 取決于干燥能力的強(qiáng)弱，同時(shí)也受到磨煤機(jī)通風(fēng)量和鍋爐一次風(fēng)量的限制。在確定干燥劑量時(shí)，必須滿足干燥程度、通風(fēng)和鍋爐燃燒工況的標(biāo)準(zhǔn)。MPS中速磨煤機(jī)正壓直吹式制粉系統(tǒng)初始端干燥劑量的由下列公式確定:（41）式中：磨煤機(jī)設(shè)計(jì)最大出力。取值=65.557；磨煤機(jī)通風(fēng)量（kg/s），取=24.8kg/s；相當(dāng)于設(shè)計(jì)出力下的負(fù)荷率,則m取1；相當(dāng)于下的通風(fēng)率，100%。由公式：=（0.583+0.417)100%（42）得，當(dāng)?shù)扔?時(shí)，=1。解得：g1

21、=1.277kg/kg4.3 熱平衡計(jì)算 4.3.1 熱平衡概述制粉系統(tǒng)熱平衡定義為制粉系統(tǒng)初始截面代入熱量總和與終端截面帶出消耗總熱量相同，即，由此計(jì)算出干燥劑各組成氣體占比及干燥劑的初溫度。 4.3.2 熱平衡項(xiàng)目計(jì)算熱平衡需要計(jì)算的項(xiàng)目分別如下：制粉系統(tǒng)干燥劑磨制1kg（）煤輸入的總熱量的計(jì)算：（43）式中 : 干燥劑的物理熱，； 漏入冷風(fēng)的物理熱，； 密封（軸封）風(fēng)的物理熱，； 磨煤機(jī)工作碾磨機(jī)械所產(chǎn)生的熱量，。干燥劑物理熱（）的計(jì)算： = （44）式中: 當(dāng)溫度為時(shí)，干燥劑的質(zhì)量比熱容，）； 干燥劑的初溫，通常為未知數(shù)，通過熱平衡求取。磨煤機(jī)工作時(shí)產(chǎn)生的熱（）的計(jì)算：=3.6（45）

22、=3.60.625=54式中:機(jī)械熱轉(zhuǎn)化系數(shù)，MPS中速磨取值為0.6；磨煤的單位電中速磨煤機(jī)：MPS型磨煤機(jī)e=20-30，這里取e=25。密封（軸封）風(fēng)物理熱（）的計(jì)算中，正壓系統(tǒng)中一些部位采用空氣密封，有效的避免制粉系統(tǒng)內(nèi)煤粉外泄的情況。密封風(fēng)量其物理熱按下式確定： =（46）= 2.142式中:密封風(fēng)質(zhì)量流量，/s，取1.54；密封風(fēng)溫度，,取25；在溫度時(shí)的濕空氣比熱容，），取1.013。漏入冷風(fēng)的物理熱（k/kg）的計(jì)算公式如下：= （47）式中：漏風(fēng)系數(shù)；漏入冷風(fēng)的溫度，為環(huán)境溫度，一般可以取為20-30；在條件下的空氣比熱容，）。對(duì)于正壓制粉系統(tǒng)，不會(huì)漏入冷風(fēng)，所以為為0，漏風(fēng)

23、系數(shù)也為0 。制粉系統(tǒng)干燥劑磨制1煤帶出和消耗的總熱量的計(jì)算，公式如下：（48）式中：干燥劑用來干燥原煤中水分的熱量,；乏氣干燥劑帶出的熱量，；加熱燃料消耗的損失，；鍋爐散熱損失。原煤干燥過程中水分蒸發(fā)消耗的熱能按下式計(jì)算：=（2500+-4.187）（49）=0.082(2500+1.8683 86.07-4.1870)=218.19式中：設(shè)備終端溫度，按中速磨煤機(jī)（分離器后）系統(tǒng)，當(dāng)（410）磨煤機(jī)出口氣粉混合物溫度：=86.07正壓直吹式系統(tǒng)系統(tǒng)末端干燥劑的度：=86.07式中：原煤溫度，若無預(yù)干燥一般取0； 所干燥的水分，。對(duì)于煙煤0.5，取=0.8=1.04，= =0.082。水蒸氣

24、在系統(tǒng)終端介質(zhì)溫度t2下的平均定壓比熱容, （411）(式中t為水蒸氣溫度，在此為系統(tǒng)終端介質(zhì)溫度t2）。計(jì)算乏氣干燥劑帶出的熱量時(shí)，熱風(fēng)干燥劑、密封風(fēng)量以及漏入系統(tǒng)冷風(fēng)的總量，經(jīng)過磨煤機(jī)工作后統(tǒng)稱為乏氣，乏汽在離開磨煤機(jī)時(shí)帶出一部分熱量，按下式計(jì)算：=（412）解得：= =114.47式中：在溫度下濕空氣的比容，這里取1.014。加熱燃料消耗的熱量按下式計(jì)算：=（413）=式中：煤粉水分，%；原煤溫度，一般取0；干燥煤的比熱容，；原煤解凍用熱量，這里取0。（1）干燥煤的比熱容的計(jì)算方法：=，（414）=0.011.15(100-19.1)+0.7619.1=1.09式中: 灰的比熱容=0.7

25、54+2.93（414）=0.754+2.9348=0.7679純煤比熱,10%時(shí):=0.74+1.42+(1.15+2.88)（416）=1.11。式中：t為環(huán)境溫度，取25（2）原煤解凍所消耗熱量,最低日平均溫度在0以下且沒有解凍庫時(shí)，原煤解凍熱量為：=（417）式中：為最低日平均溫度，除此外情況下原煤解凍消耗熱量可取0。設(shè)備散熱損失，對(duì)于本設(shè)計(jì)為直吹式，=0.02, 4.3.3 熱平衡方程在得到以上各項(xiàng)熱量數(shù)據(jù)后，列出下列熱平衡方程：（418）因此：=284.92/列輔助方程：（419）式中：、冷、熱風(fēng)在干燥劑中所占份額；、冷、熱風(fēng)的溫度；、冷、熱風(fēng)在相應(yīng)溫度下的比熱容，。根據(jù)上述要求，

26、選取熱風(fēng)和冷風(fēng)的溫度分別為325和25聯(lián)立上述兩方程后： 已知 =325，=25，所以 =1.03,，=1.012, =84%,=16%,=+=1.02712，=277.4。4.4 干燥劑終溫的確定磨煤機(jī)出口溫度必須小于煤粉爆炸溫度及設(shè)備安全運(yùn)行允許的溫度。對(duì)于MPS中速磨煤機(jī)直吹式制粉系統(tǒng)磨煤機(jī)出口最高允許溫度:=5/3(82-)=86.07（40%）（420）終端溫度的最低值取決于離開設(shè)備時(shí)干燥劑的溫度。干燥劑的終端溫度宜高于露點(diǎn)，而且不能低于60以確保煤粉的正常輸送，對(duì)于正壓直吹式系統(tǒng) 終端溫度的最低值為：對(duì)于直吹式制粉系統(tǒng) =+2 =49式中：露點(diǎn)，其值須按干燥劑含濕量查圖4.4.1確

27、定。在含濕量（絕對(duì)濕度）計(jì)算中，以空氣作為干燥劑時(shí)，每公斤干燥劑含濕量按下式計(jì)算：（421） 取= 47終端干燥劑中水蒸氣所占份額按下式計(jì)算：（422）圖41空氣露點(diǎn)與含濕量對(duì)于直吹式制粉系統(tǒng)，至少應(yīng)使（-2）由表可查的，符合要求。4.5 干燥劑的比熱容干燥劑比熱容是求解熱平衡方程的重要參數(shù)。單一成分氣體的比熱容可根據(jù)其溫度查得。多種成分混合氣體的比熱容可按各組分的份額和其比熱容（在確定溫度下的）利用加權(quán)平均的方法確定。不同組成的干燥劑比熱容以空氣為干燥劑時(shí)，其組成一般為熱空氣（熱風(fēng)）和冷空氣（冷風(fēng)）。此時(shí)初始干燥劑的比熱容cag1由以下的公式確定：=+=1.02712（423）終端干燥劑的比

28、熱容c2按下式確定： （424）=1.016*0.929+1.87*0.071=1.0766式中:分別為終端溫度下濕空氣的比熱容和水蒸氣的比熱容，KJ/(kg)由圖442確定。=1.016 =1.87終端干燥劑中空氣和水蒸氣的質(zhì)量份額（也是每公斤干燥劑的含濕量d）,按（422）確定。4.6 初始斷面干燥劑的組成及份額對(duì)于中速磨煤機(jī)直吹式送粉系統(tǒng)磨煤機(jī)在最佳通風(fēng)量下運(yùn)行時(shí)，一次風(fēng)率為：鋼為下面的值：（425）式中：過量空氣的系數(shù)，取；每公斤原煤燃燒所需理論空氣量；（426）磨煤機(jī)臺(tái)數(shù),取=6；機(jī)械不完全燃燒熱損失=2.09，%；鍋爐燃煤量。=B（1-q4/100）（427）=267.1（1-q4

29、/100)=261.52解得：=261.52,，=18.59%，小于鍋爐允許的一次風(fēng)范圍所以無再循環(huán)風(fēng)(鍋爐允許的一次風(fēng)范圍為25%-45%這里取30%)由于計(jì)算得干燥劑初溫，所以干燥能力足夠，原煤不用預(yù)干燥。所以選用空氣做干燥劑滿足需求。圖42 一次風(fēng)率的范圍4.7 終端干燥劑的組成及份額對(duì)于采用冷風(fēng)作密封的中速磨煤機(jī)，按下式進(jìn)行計(jì)算質(zhì)量：,kg（428）體積：,m（429） 干燥劑的實(shí)際體積,m（430）標(biāo)準(zhǔn)密度：kg/m3（431）實(shí)際密度：kg/m3（432）熱風(fēng)送粉氣粉混合物溫度計(jì)算有一下兩部分：（1） 通過給粉機(jī)送入鍋爐的煤粉量按下式計(jì)算：（433）（434）（435）式中: 鍋爐

30、煤粉消耗量；鍋爐燃煤量；煤粉低位發(fā)熱量；磨煤機(jī)實(shí)際運(yùn)行臺(tái)數(shù)。（2） 除無煙煤外，熱風(fēng)送粉系統(tǒng)氣粉混合物溫度應(yīng)不大于160。按下式熱平衡方程計(jì)算：（436）（437）（438）（439）式中:加熱煤粉消耗熱量；煤粉比熱容；氣粉混合物溫度； 下水蒸氣比熱容；煤粉溫度，從煤粉倉下來的煤粉溫度可取50；煤粉水分蒸發(fā)與過熱消耗熱量；氣粉混合物比熱容，可按溫度下空氣比熱容取值；熱風(fēng)放出熱量。解得=97.8小于160，符合要求。4.8 干燥出力核算磨煤機(jī)干燥出力應(yīng)等于或略大于碾磨出力，當(dāng)大于10%以上時(shí)，干燥出力有剩余量，可用降低干燥劑初溫的方法來減少干燥出力；當(dāng)小于時(shí)，表明干燥劑的干燥能力不足以滿足要求，

31、此時(shí)應(yīng)當(dāng)提高干燥劑初溫的手段提高干燥出力，使得最終磨煤機(jī)后合格煤粉量與磨煤機(jī)通風(fēng)量相同，用增大干燥劑量的辦法來提高干燥出力不是有效的方法。磨煤機(jī)的干燥出力按下式計(jì)算：（440）=略小于，應(yīng)提高。式中：對(duì)于每公斤原煤干燥劑的實(shí)際體積，；磨煤機(jī)的通風(fēng)量，。4.9 一次風(fēng)機(jī)容量的確定正壓直吹式系統(tǒng)冷一次風(fēng)機(jī)的通風(fēng)量，（441）式中：冷空氣密度（25），取1.185kg/m3；風(fēng)機(jī)臺(tái)數(shù)，一般取2臺(tái)；鍋爐額定工況下燃煤消耗量，。第五章 制粉系統(tǒng)附屬設(shè)備和部件的選擇5.1 原煤倉選擇原煤倉的要求：（1）原煤倉的存煤量需滿足鍋爐BCRL工況下8h-12h燃煤量，對(duì)于發(fā)熱量大的煤種或者每臺(tái)鍋爐設(shè)置兩臺(tái)磨煤機(jī)時(shí)

32、，燃煤量時(shí)間取最大值；（2）工況運(yùn)行時(shí)需要保持連續(xù)穩(wěn)定的煤流；（3）搭供和漏斗狀的現(xiàn)象不能出現(xiàn)。為了保證原煤倉的設(shè)計(jì)要求，應(yīng)采取如下措施：煤倉的設(shè)計(jì)形狀，其表面應(yīng)保證煤流順利流出，不發(fā)生煤粉滯留現(xiàn)象。為此我們的原煤倉采用鋼結(jié)構(gòu)的圓筒形狀，出口段采用圓錐形鏈接，出口段與水平面的交角不小于60，倉內(nèi)壁光滑，無任何凹陷和突出部位和部件。（1） 煤倉必須由不能燃燒的材料做成，童超采用鋼或鋼筋混凝土制作。當(dāng)煤的水分大，粘結(jié)的煤時(shí)，在原煤的出口段最好采用不繡鋼或內(nèi)襯不繡鋼板。（2） 原煤倉應(yīng)有防止大塊煤和其他雜物進(jìn)入的裝置，在煤倉近煤口設(shè)置格子?xùn)艡凇＃?） 大容量鍋爐的鋼結(jié)構(gòu)原煤倉可以設(shè)置煤量監(jiān)測(cè)裝置。（

33、4） 原煤倉的容積 按下式計(jì)算：（51）式中：T煤倉貯煤量供鍋爐的小時(shí)數(shù)這里取值10h；鍋爐BCRL工況時(shí)的燃煤量，；煤倉填充系數(shù)，這里取值0.8；原煤堆積密度，；除備用磨煤機(jī)外所對(duì)應(yīng)的原煤倉數(shù)。T=10，h；=267.1，；=0.8；=1.0338；=5解得：=645.92，5.2 給煤機(jī)給煤機(jī)應(yīng)滿足以下要求：（1）能滿足磨煤機(jī)磨煤出力穩(wěn)定連續(xù)給煤；（2）調(diào)節(jié)靈活方便；（3）密封性能顯著，漏風(fēng)少，正壓直吹系統(tǒng)的給煤機(jī)需要承壓能力及良好的密封性能的作用。在滿足上述條件的同時(shí)還要盡量使設(shè)備簡(jiǎn)單，輕便。MPS中速磨煤機(jī)直吹式制粉系統(tǒng)使用稱重式皮帶給煤機(jī)。給煤機(jī)臺(tái)數(shù)宜與磨煤機(jī)臺(tái)數(shù)相匹配。對(duì)于大容量機(jī)

34、組，可根據(jù)原煤倉的布置、設(shè)備情況，本設(shè)計(jì)給煤機(jī)臺(tái)數(shù)為6臺(tái)。選型要求給煤機(jī)的出力不能小于磨煤機(jī)計(jì)算出力的1.1倍，磨煤機(jī)計(jì)算出力65.56t/h，據(jù)此我們選取給煤機(jī)的型號(hào):8224型。圖51 所選給煤機(jī)的參數(shù)5.3 粗粉分離器 5.3.1 粗粉分離器作用粗粉分離器的作用是將磨煤機(jī)磨制的煤粉按粒度進(jìn)行分選，把顆粒分離出來返回磨煤機(jī)。參數(shù)的選擇則是在選定具體的分離器型式后，根據(jù)提供的容積強(qiáng)度值后，再選定合適的分離器型號(hào)。軸向型粗粉分離器（HW-CB）容積強(qiáng)度按表7-7-6所推薦的值選擇。 5.3.2 粗粉分離器選型要求型式的選擇：由于在煤粉細(xì)度要求不太細(xì)的場(chǎng)合，徑向葉片型和軸向葉片型粗粉分離器一般都

35、能滿足要求，所以我們選取軸向型粗粉分離器。 5.3.3 參數(shù)的選擇（1） 粗粉分離器參數(shù)選擇指標(biāo)容積強(qiáng)度為系統(tǒng)通風(fēng)量與分離器容積之比，即，對(duì)于軸向型分離器且R90在15%28%,q的范圍1500-1850,則：q選取為1750。（2） 分離容積（52）式中：K分離器的結(jié)構(gòu)系數(shù)，對(duì)于軸向型K=0.79； D分離器標(biāo)稱直徑，m。解得：V=51.1從而解得D=4.01，m選型HW-CB-4300，6臺(tái)。圖52 軸向型粗粉分離器容積強(qiáng)度 5.3.5 校核粗粉分離器的阻力粗粉分離器的阻力：（53）式中：純氣體下部件的阻力系數(shù)，取=3.2；K氣體含粉時(shí)的修正系數(shù)，取K=0；設(shè)備或者部件內(nèi)的煤粉濃度，kg/

36、kg；與相應(yīng)截面的氣流速度，m/s,這里取值20；設(shè)備或者部件內(nèi)部氣流密度，kg/m3。（54）（55）,解得：=600.3，pa。800pa，因此，符合要求。5.4 煤粉分配器煤粉分配器安裝要求：（1） 在直吹式制粉系統(tǒng)中，為確保并列輸粉管道風(fēng)粉能夠分配均勻，需要安裝合適的煤粉分配器。（2） 煤粉分配器型式的選擇需要根據(jù)分配均勻性的要求及支管數(shù)選擇來具體確定。（3） 減少水平管道上分叉的數(shù)量來減小煤粉氣流初始濃度偏差。5.5 制粉系統(tǒng)的風(fēng)機(jī) 5.5.1 直吹式制粉系統(tǒng)一次風(fēng)機(jī)直吹式制粉系統(tǒng)的風(fēng)機(jī)包括冷一次風(fēng)機(jī)和熱一次風(fēng)機(jī)，前者輸送常溫空氣經(jīng)空氣預(yù)熱器預(yù)熱后至制粉系統(tǒng)，后者輸送的是經(jīng)鍋爐空氣預(yù)

37、熱器預(yù)熱的空氣。中速直吹式制粉系統(tǒng)發(fā)為冷一次風(fēng)機(jī)系統(tǒng)，本系統(tǒng)中沒有熱一次風(fēng)機(jī)。只需對(duì)冷一次風(fēng)機(jī)做出選擇。風(fēng)量裕量不低于10%，每臺(tái)風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)風(fēng)量按所以磨煤機(jī)的總密封量和密封風(fēng)機(jī)臺(tái)數(shù)確定。壓頭裕量不低于20%，設(shè)計(jì)壓頭按密封風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的阻力計(jì)算確定。 5.5.2 制粉系統(tǒng)風(fēng)機(jī)防磨措施制粉系統(tǒng)風(fēng)機(jī)應(yīng)根據(jù)所運(yùn)送氣體的含粉量采用必要的防磨措施。且為保證風(fēng)機(jī)和制粉系統(tǒng)的安全運(yùn)行和降低噪聲還應(yīng)有下列必要措施：（1） 風(fēng)機(jī)的自我保護(hù)裝置。（2） 高溫風(fēng)機(jī)軸承的專門隔熱和冷卻裝置。（3） 降低噪聲裝置。 5.5.3 風(fēng)機(jī)的臺(tái)數(shù)確定（1） 冷一次風(fēng)機(jī)的臺(tái)數(shù)為2臺(tái)，不設(shè)備用風(fēng)機(jī)。（2） 熱一次風(fēng)機(jī)的臺(tái)數(shù)應(yīng)與磨煤機(jī)臺(tái)

38、數(shù)相匹配，為6臺(tái)。（3） 每一臺(tái)鍋爐裝配密封風(fēng)機(jī)不少于2臺(tái)，1臺(tái)為備用風(fēng)機(jī)；當(dāng)所有磨煤機(jī)都裝配密封風(fēng)機(jī)時(shí)，不需要再另外配置密封風(fēng)機(jī)。 5.5.4 風(fēng)機(jī)的選型正壓直吹制粉系統(tǒng)采用三分倉空氣預(yù)熱器時(shí)，冷風(fēng)機(jī)應(yīng)采用單速離心風(fēng)機(jī)；也可以采用動(dòng)葉可調(diào)軸流式風(fēng)機(jī)。型式的選擇:采用離心式風(fēng)機(jī)型號(hào)的選擇:由于國產(chǎn)離心式風(fēng)機(jī)大部分都以比轉(zhuǎn)數(shù)作為型號(hào)的一個(gè)標(biāo)志，因此制粉系統(tǒng)風(fēng)機(jī)型號(hào)的選擇宜以比轉(zhuǎn)數(shù)作依據(jù)。比轉(zhuǎn)數(shù)按下式確定：（56）式中:n風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，。可以預(yù)選設(shè)定,；工作氣體密度，kg/m3取值=0.977；Q風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)通風(fēng)量，m3/h；p設(shè)計(jì)壓頭，Pa。設(shè)計(jì)壓頭按此式計(jì)算：（57）式中：計(jì)算壓頭，pa，=8971.

39、5pa 壓頭裕量系數(shù)，取=1.15設(shè)計(jì)通風(fēng)量計(jì)算：（58）式中：風(fēng)機(jī)裕量系數(shù)，取=1.057；風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)通風(fēng)量，m3/h。 5.5.5 風(fēng)機(jī)計(jì)算壓頭的計(jì)算采用熱空氣做干燥劑的直吹式熱風(fēng)送粉系統(tǒng)的排粉機(jī)計(jì)算壓頭按下式計(jì)算：（59）式中:為按下時(shí)所得制粉系統(tǒng)的總阻力，不同的制粉系統(tǒng)計(jì)算氛圍不同，對(duì)于直吹式熱風(fēng)送粉系統(tǒng)，阻力計(jì)算分為是：由下降干燥管的介質(zhì)入口起，經(jīng)排粉機(jī)至乏氣噴嘴出口。（510）式中:Sr爐膛負(fù)壓絕對(duì)值，pa；系統(tǒng)摩擦阻力；局部阻力；所以設(shè)備阻力的總和；煤粉提升壓頭損失；煤粉加速損失。（1） 煤或煤粉加速損失計(jì)算，pa（511）對(duì)于直吹式制粉系統(tǒng)MPS中速磨煤機(jī)后至燃燒器管段中的介質(zhì)濃

40、度:（512）對(duì)于正壓直吹式制粉系統(tǒng)熱空氣干燥劑密度:（513）,得出，。同時(shí)選取=20，m/s，最后得出=238.63，pa。（2） 煤粉提升壓頭損失的計(jì)算提升壓頭計(jì)算區(qū)段為粗粉分離器到燃燒器 pa（514）式中:粗粉分離器到燃燒器的高度，取值30m；粗粉分離器到燃燒器的煤粉濃度，=0.636kg/kg；氣體密度，=0.938；g重力加速度，g=9.8。解得:=175.4，pa。（3） 所以設(shè)備阻力總和的計(jì)算1 磨煤機(jī)阻力計(jì)算:對(duì)于型號(hào)為MPS225中速磨煤機(jī)的阻力直接查表得出2 粗粉分離器的阻力:（515）解得：計(jì)算得出=600.3，pa。3 乏汽噴嘴阻力計(jì)算:（516）式中：=2.86，

41、=0，=24，m/s，=0.938得出=772.6，pa。所有設(shè)備的阻力和:（517）=6970+600.3+772.6=8342.9，Pa(4) 管道摩擦阻力計(jì)算管道的摩擦阻力時(shí)，可將管道分成若干段分別進(jìn)行計(jì)算，再將各段的摩擦阻力相加求的總的摩擦阻力。段的劃分是依計(jì)算參數(shù)為依據(jù)。例如，若煙、風(fēng)管道由不同斷面的幾段組成，則按斷面和介質(zhì)溫度來劃分；含粉氣流管道則按煤粉濃度等參數(shù)來分段，一般是按設(shè)備或部件間的管段來計(jì)算的，如磨煤機(jī)粗粉分離器管段、粗粉分離器細(xì)粉分離器管段、原煤干燥段等。1 MPS中速磨出口到粗粉分離器入口段計(jì)算:選取公稱直徑DN=1200mm，壁厚為5mm，外徑1220mm，內(nèi)徑1

42、210mm，取管長(zhǎng)L=24m，管內(nèi)流速為19m/s。氣體在等截面筆直的管道內(nèi)，以穩(wěn)定的流動(dòng)狀態(tài)時(shí)，由于管道內(nèi)壁摩擦而產(chǎn)生的壓力損失稱為摩擦阻力，管道摩擦阻力按下面兩式計(jì)算：（518）式中：含粉氣體流動(dòng)時(shí)的摩擦阻力系數(shù)；管道的當(dāng)量直徑，=1.2m；L管道摩擦阻力計(jì)算長(zhǎng)度，L=24m；純氣體密度，=0.54；氣體平均流速，m/s。純氣體在管道內(nèi)流動(dòng)時(shí)的摩擦阻力系數(shù)與流動(dòng)狀態(tài)以及管道內(nèi)壁相對(duì)粗糙度有關(guān)；含粉氣體在管道內(nèi)流動(dòng)時(shí)的摩擦阻力系數(shù)還與氣體的含粉濃度及管道空間走向有關(guān)，純氣體的摩擦阻力系數(shù)按下述原則確定。當(dāng)Re2000時(shí)，流動(dòng)處于層流狀態(tài)；相對(duì)粗糙度的影響可以忽略不計(jì)，摩擦阻力系數(shù)按下式計(jì)算：

43、（519）（520）當(dāng)4000Re560/時(shí)，流動(dòng)狀態(tài)處于阻力平方區(qū)，摩擦阻力系數(shù)按下式確定：（522）管道采用垂直布置：（523）=0.8，與和Re有關(guān)管道內(nèi)壁相對(duì)粗糙度，氣體運(yùn)動(dòng)粘度，選取，解得，由于Re，流動(dòng)狀態(tài)處于阻力平方區(qū)，摩擦阻力系數(shù)公式：（524）解得： （525）=36.84pa管路元件局部阻力按下式計(jì)算：（526）式中：純氣體流過管路元件的局部阻力系數(shù)；轉(zhuǎn)角彎度修正系數(shù)，=0.5；和截面高度有關(guān)的系數(shù)，對(duì)于圓形截面管道，=1；包含管壁粗糙度影響的純氣體下的轉(zhuǎn)彎原始阻力系數(shù)，對(duì)于圓形管道取值=0.14。（527）確定彎管阻力系數(shù)：已知=0.8，=0.5，=0.5，=1，=0.1

44、4，=19m/s得出，解得：pa，36.84pa2 粗粉分離器到煤粉機(jī)管段間計(jì)算：選取公稱直徑DN=1200mm，壁厚為5mm，外徑1220mm，內(nèi)徑1210mm，取管長(zhǎng)L=40m，管內(nèi)流速為19m/s。a：此管段的摩擦阻力計(jì)算，同上（528）；管段水平布置時(shí)，選取，解得，由于Re，流動(dòng)狀態(tài)處于阻力平方區(qū)，查表得：， pab：此管段的局部阻力損失（90度彎管）（529）（530）確定彎管阻力系數(shù)：已知=5.5（含粉氣體下），=0.5，=0.98，=1，=0.14，=19m/s得出解得：pa，pa3 煤粉分配器到燃燒器間的管道阻力計(jì)算：選取公稱直徑DN=800mm，壁厚為5mm，外徑810mm，

45、內(nèi)徑800mm，取管長(zhǎng)L=15m，管內(nèi)流速為19m/s。De=0.8，=18m/s，a：此管段的摩擦阻力計(jì)算，同上（531）；管段水平布置時(shí)，選取，解得，由于Re，流動(dòng)狀態(tài)處于阻力平方區(qū)，查表得：， pab：此管段的局部阻力損失（90度彎管）（532）（533）確定彎管阻力系數(shù)：已知=0.8，=0.5，=0.98，=1，=0.14，=19m/s得出解得：pa，pa5.6 制粉系統(tǒng)的總阻力和全壓降制粉系統(tǒng)的總阻力按下式計(jì)算：（534）=36.74+102.7+27.7=167.1pa（535）=10.59+50.08+16.8=77.47pa（536）=167.1+77.47+8342.9+175.4+23