第一章製粉系統概述
第一節製粉系統概述
火電廠大型燃煤鍋爐機組一般都採用煤粉燃燒方式。這種燃燒方式可以適合於大的鍋爐容量，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。煤粉在爐內是處於懸浮狀態燃燒的，燃燒過程在煤粉流經爐膛的短暫時間內完成，從著火穩定性與系統的經濟性角度，電站鍋爐都對煤粉的細度和乾度提出一定的要求。
火力發電廠製粉系統的任務就是為鍋爐製備和輸送細度及乾度符合執行要求的煤粉。
我國電廠內各種型別的製粉系統都有採用，過去採用較多的是具有低速鋼球磨煤機的中間儲倉式製粉系統。近年來，隨著火電建設和電力工業技術的發展，在新安裝和投運的許多大容量鍋爐中，配置中速磨煤機的直吹式製粉系統得到普遍的採用，600mw的鍋爐所配用的製粉系統幾乎都是冷一次風機正壓直吹式製粉系統，配置hp、mps的中速磨煤機或雙進雙齣筒式鋼球磨煤機。
一、直吹式製粉系統
在直吹式製粉系統中，磨煤機磨製的煤粉全部立即送入爐膛燃燒。當鍋爐負荷發生變化時，磨煤機的製粉量必須同時變化。因此，鍋爐正常執行依賴於製粉系統的正常執行。
由於中、高速磨煤機的功率特性是磨煤機的單位電耗隨著磨煤出力的增加而增加，隨著磨煤出力的減少而減少。與鋼球磨煤機相比，其磨煤電耗是比較低的，所以它們適應鍋爐負荷變化的經濟性較好。因此，採用中、高速磨煤機的製粉系統一般均為直吹式。
同時應當看到，由於雙進雙齣球磨機結構上的特點，它在較寬範圍內的鍋爐負荷有快速反應能力，因而也應用在直吹式系統中。
（一）中速磨煤機直吹式製粉系統
在中速磨煤機直吹式製粉系統中，按磨煤機工作壓力可以分為正壓系統和負壓系統。圖2-1-4(a)中所示的是中速磨煤機直吹式負壓製粉系統。原煤經給煤機進入磨煤機，在其內完成乾燥和磨粉兩個過程後，隨著氣流進入粗粉分離器，合格的煤粉送進鍋爐燃燒。
排粉機布置在磨煤機和粗粉分離器以後，所以整個系統處於負壓下執行。圖2-1-4(b)、(c)中所示的是中速磨煤機直吹式正壓制粉系統。排粉機布置在磨煤機之前，整個系統處於正壓下執行。
圖2-1-4 中速磨煤機直吹式製粉系統
(a)負壓系統；(b)正壓系統(帶熱一次風機)；(c)正壓系統(帶冷一次風機)
1一原煤倉；2一自動磅稱；3一給煤機；4一磨煤機；5一煤粉分離器；6一一次風箱；7一去燃燒器的煤粉管道；8一燃燒器；9一鍋爐；10一送風機；101一冷一次風機；10ⅱ一二次風機；11一高溫一次風機(排粉機)；12一空氣預熱器；13一熱風管道；14一冷風管道；15一排粉機；16一二次風箱；17一冷風門；18一磨煤機密封冷風門；19一密封風機
兩種系統相比，在負壓系統中煤粉不會向外冒出，周圍環境比較乾淨，但是全部煤粉都要經過排粉機，排粉機磨損嚴重；在正壓系統中，按照風機中的介質溫度可以分為冷一次風系統和熱一次風系統。其中熱一次風系統，因為介質溫度高、安全性不好，因此一般較少採用。採用冷一次風系統時，要求空氣預熱器為三分倉式的。
（二）球磨機直吹式製粉系統
如前所述，球磨機一般應用於中間儲倉式製粉系統中，但是雙進雙齣球磨機卻可以應用於直吹式製粉系統中，如圖2-1-6所示。在這個系統中，球磨機處於正壓下工作。為了防止煤粉洩露，系統中配備有密封風機，用來產生高壓空氣，送往磨煤機轉動部件的軸承部位。
製粉用風由一次風機供給。這種系統與中速磨煤機直吹式製粉系統相比，有很多優點：雙進雙齣球磨機作為磨煤裝置可靠性高、可省略備用磨煤機、降低維修費用；可磨製可磨性係數很低的煤；可充分地滿足穩定燃燒的煤粉細度。
這些都是中速磨所不及的。
圖2-1-6 雙進雙齣球磨機直吹式製粉系統
1一大齒輪；2一耳軸；3一磨煤機給煤／出粉箱；4一磨煤機至分離器導管；5一電動機；6一齒輪箱； 7一氣動離合器；8一小齒輪軸；9一小齒輪軸承；10一原煤／熱風導管；11一原煤斜槽；12一給煤機關斷門；13一給煤機；14—原煤鬥；15一回粉管；16一粗粉分離器；17一文丘利管；18一分配器；19一旋風子；20一燃燒器；21一旁通管
二、中間儲倉式和直吹式製粉系統的比較
(1)直吹式系統簡單、裝置部件少、輸粉管道阻力小，因而製粉系統輸粉電耗較少。儲倉式製粉系統中，因為鍋爐和磨煤機之間有煤粉倉，所以磨煤機的執行出力不必與鍋爐隨時配合，即磨煤機出力不受鍋爐負荷變動的影響，磨煤機可以一直維持在經濟工況下執行。但是，由於儲倉式系統在較高的負壓下，漏風量大，因而輸粉電耗要高些。
(2)負壓直吹式系統中，燃燒需要的全部煤粉都要經過排粉機，因此它磨損較快，發生振動和需要檢修的可能性就大。而在儲倉式系統中，只有少量細煤粉的乏氣流經排粉機，所以它磨損較輕，工作比較安全。
(3)儲倉式系統中，磨煤機的工作對鍋爐影響較小，即使磨煤裝置發生故障，煤粉倉內積存的煤粉仍可**鍋爐需要，同時，可以經過螺旋輸粉機調運其它製粉系統的煤粉到發生事故的煤粉倉去，使鍋爐繼續執行，提高了系統的可靠性，因而在確定裝置的容量時，系統的儲備係數可以比直吹式的小一些。在直吹式系統中，磨煤機的工作直接影響鍋爐的執行工況，鍋爐機組的可靠性相對低些，因此直吹式系統需要較大的餘量。
(4)儲倉式系統部件多、管道長，初投資和系統的建築尺寸都比直吹式系統大。
(5)當鍋爐負荷變動或燃燒器所需煤粉增減時，儲倉式系統只要調節給粉機就可以適應需要，既方便又靈敏。而直吹式系統要從改變給煤量開始，經過整個系統才能改變煤粉量，因而惰性較大。此外，直吹式系統的一次風管是在分離器之後分支通往各個燃燒器的，燃料量和空氣量的調節手段都設定在磨煤機之前，同一臺磨煤機供給煤粉的各個燃燒器之間，容易出現風粉不均現象。
三、神華勝利製粉系簡介
神華勝利製粉系統採用冷一次風正壓直吹式製粉系統。系統內設定了兩台動葉可以調節的軸流一次風機、八台mps245hp-ii中速磨煤機、電子稱重式皮帶給煤機、八隻原煤鬥。燃用設計煤種時，7臺磨執行，1臺磨備用。
7臺磨的總出力（考慮5%出力降低係數）不應小於鍋爐b-mcr工況燃煤量的110%。每台磨煤機對應鍋爐的一層燃燒器。
製粉和輸送煤粉用的空氣由兩台軸流一次風機供給，從一次風機出口的一次風分成兩路，一路為通過三分倉式的空氣預熱器的加熱的熱風，另一路為冷風。冷、熱一次風通過各自風道上的調節擋板混合至適當的溫度後進入磨媒機，一次混合風的溫度是根據磨媒機出口煤粉氣流的溫度，通過調節冷一次風調節擋板進行控制的。在磨媒機的一次風進口風道上設有文丘里式風量測量裝置，一次風量是根據磨媒機和煤粉管道內輸送煤粉所需要的風速，通過調節熱一次風調節擋板開度進行控制的.
從原煤鬥中下來的原煤經過乙個電動的閘板門後，進入電子稱重式皮帶給煤機。隨著給煤機皮帶的轉動，煤從原煤鬥落煤管的一端送至磨媒機入口的一端，並在給煤機皮帶上進行稱重。給煤機將煤送入磨媒機的磨碗的中間部位，經過磨媒機磨輥與磨碗的碾磨以及一次風乾燥後的煤粉被吹入煤粉分離器，合格的煤粉經磨媒機出口的4根煤粉管道送入噴燃器；而不合格的煤粉返回到磨碗上再碾磨。
煤中的煤矸石等不容易磨碎的雜質則被排向並收集在石子煤斗中。
由於製粉系統是正壓執行，所以系統設定有兩台高壓離心式風機組成的密封風系統。密封風採用集中供風設計，風機為室外布置，吸風取自一次風機出口母管。密封風機出口在磨媒機前設定密封風母管，分別引出8根支管供給各磨媒機。
密封風送至製粉系統的轉動裝置動靜部分的間隙處，以阻止煤粉氣流從間隙處漏出。正常執行工況下，密封風機為一用一備。單台密封風機出力能保證所有磨煤機執行時的密封風量的要求。
給煤機密封風直接取自一次風冷風道。
為防止製粉系統的燃燒，各磨媒機設有防爆蒸汽（壓力 0.893 mpa；溫度350 ℃）惰性處理和滅火系統，並在磨煤機上配置一套co檢測裝置，與全廠火災報警系統相聯接。
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