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1、煤粉是原煤被碾磨后的粉末,它的特性對(duì)于制粉系統(tǒng)的正常運(yùn)行和鍋爐燃燒的安全性、經(jīng)濟(jì)性都有很大的影響,為此必須加以研究。煤粉的特性主要表現(xiàn)在以下三個(gè)方面。
一、煤粉的流動(dòng)性
煤粉顆粒的大小一般在0~100μm(1mm=1000μm)之間,其中20~50μm的煤粉顆粒占絕大多數(shù)。煤粉顆粒形狀是不規(guī)則的,并且隨燃料的種類(lèi)及制粉設(shè)備的型式不同而異。新磨制的干煤粉由于小而輕,因而在其表面上有吸附大量空氣的能力,故煤粉能夠與空氣混合而具有良好的流動(dòng)性。
發(fā)電廠正是利用煤粉的這一特性,用管道對(duì)煤粉進(jìn)行氣力輸送。煤粉的流動(dòng)性給運(yùn)行工作帶來(lái)的不利因素是:煤粉會(huì)從不嚴(yán)密處泄漏出來(lái),影響制粉系統(tǒng)的安全運(yùn)行,并且
2、污染環(huán)境。此外煤粉的自流也會(huì)給運(yùn)行帶來(lái)不良的影響。為此對(duì)制粉系統(tǒng)的嚴(yán)密性和煤粉的自流問(wèn)題應(yīng)給予足夠的重視。
二、煤粉的自燃性和爆炸性
積存的煤粉會(huì)由于緩慢的氧化而釋放處一些熱量,在散熱不良的情況下,煤粉溫度會(huì)自行升高著火,這種現(xiàn)象稱(chēng)為煤粉的自燃性。制粉系統(tǒng)中的煤粉自燃或有其他火源,會(huì)使煤粉混合物被點(diǎn)著,并迅速傳播開(kāi)來(lái),形成大面積的著火燃燒,使壓力升高到0.2~0.3MPa并發(fā)出巨大的爆炸聲,這一現(xiàn)象稱(chēng)為煤粉的爆炸性。煤粉爆炸將危及人身和設(shè)備的安全,并影響鍋爐的正常運(yùn)行。為此,制粉系統(tǒng)的防爆十分重要。
(1)、揮發(fā)分高的煤粉易爆炸,揮發(fā)分低的煤粉不易爆炸。當(dāng)揮發(fā)分含量Vdaf<10%時(shí),一
3、般沒(méi)有爆炸的危險(xiǎn)。但是,當(dāng)Vdaf>20%時(shí),因?yàn)槠浜苋菀鬃匀?,所以爆炸的可能性很大?
(2)、煤粉越干燥越容易爆炸;反之潮濕的煤粉爆炸的危險(xiǎn)性就很小。煤粉的水分與磨煤機(jī)出口氣粉混合物的溫度有關(guān)。對(duì)于不同煤種和制粉系統(tǒng),只要控制適當(dāng)?shù)某隹跉夥刍旌衔餃囟?,就可以防止煤粉過(guò)干而引起爆炸。
(3)、煤粉越細(xì)越容易自燃和爆炸;反之,煤粉越粗,爆炸的危險(xiǎn)性就越小。所以,對(duì)于揮發(fā)分高的煤不應(yīng)磨得過(guò)細(xì)。
(4)、煤粉的濃度是影響煤粉爆炸性的重要因素。實(shí)踐證明,煤粉濃度為1.2~2.0kg/(m3空氣)時(shí),爆炸性最大,這是因?yàn)樵谠摑舛认?,火焰的傳播速度最快。大于或小于該濃度時(shí),爆炸的可能性都將減小。在實(shí)
4、際運(yùn)行中,一般很難避開(kāi)這一危險(xiǎn)濃度。但是,氣粉混合物只有在遇到火源時(shí)才有可能發(fā)生爆炸,因此控制火源和煤粉自燃對(duì)于防止煤粉爆炸是極為重要的。
(5)、氣粉混合物的流速對(duì)煤粉自燃和爆炸也有影響。流速過(guò)低,易造成煤粉沉積在某些死角上而引起自燃;流速過(guò)高又會(huì)引起靜電火花,也會(huì)導(dǎo)致煤粉爆炸。所以,流速一般控制在16~30m/s的范圍內(nèi)。
基于上述分析,對(duì)于揮發(fā)分含量較高的易爆燃料,為了防止煤粉爆炸現(xiàn)象的發(fā)生,應(yīng)嚴(yán)格控制磨煤機(jī)出口氣粉混合物的溫度、將煤粉磨得粗些;為了防止煤粉的沉積,在制粉系統(tǒng)中應(yīng)避免傾斜角度小于45°的管段,且防止死角,嚴(yán)格控制氣粉混合物的流速;嚴(yán)格按規(guī)程對(duì)停爐后將煤粉倉(cāng)中的煤粉用盡
5、;加強(qiáng)原煤管理,防止易燃和易爆物混入煤中。
三、煤粉的細(xì)度和均勻度
1、煤粉的細(xì)度和經(jīng)濟(jì)細(xì)度
(1)、煤粉的細(xì)度:
煤粉的細(xì)度是指煤粉顆粒的尺寸和大小,它是衡量煤粉品質(zhì)的重要指標(biāo)。煤粉過(guò)粗,在爐膛內(nèi)不易燃燼,增加不完全燃燒熱損失;煤粉過(guò)細(xì),又會(huì)使制粉系統(tǒng)電耗和金屬磨損消耗增加。所以煤粉的細(xì)度應(yīng)合適。煤粉的細(xì)度一般用一組標(biāo)準(zhǔn)篩來(lái)測(cè)定。將一定數(shù)量的煤粉試樣放在篩子上篩分,篩分后留在篩子上的煤粉質(zhì)量占篩分前煤粉質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)稱(chēng)為煤粉的細(xì)度。留在篩子上的煤粉數(shù)量越多,表明煤粉越粗;留在篩子上的數(shù)量越少,則表明煤粉越細(xì)。
(2)、煤粉的經(jīng)濟(jì)細(xì)度:
從燃燒角度考慮,煤粉過(guò)粗將會(huì)使機(jī)械不完全熱損失
6、q4增加,還將由于粗粉需適當(dāng)增大過(guò)量空氣系數(shù)而使排煙熱損失q2增加,因此希望煤粉磨得細(xì)些。從制粉角度考慮,煤粉過(guò)細(xì),又將使制粉系統(tǒng)的電耗和金屬磨損消耗增加,為此又希望煤粉磨得粗些。因此在鍋爐運(yùn)行中,應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)妹悍奂?xì)度,使燃燒與制粉的總的損失為最小,這樣的煤粉細(xì)度稱(chēng)為經(jīng)濟(jì)細(xì)度或最佳細(xì)度。影響煤粉經(jīng)濟(jì)細(xì)度的重要因素是煤的揮發(fā)分和煤粉顆粒分布的均勻性(簡(jiǎn)稱(chēng)煤粉的均勻性)。高揮發(fā)分的煤容易燃燒,可以比低揮發(fā)分的煤磨得粗些;煤粉的均勻性好,則造成機(jī)械不完全燃燒損失的大煤粉顆粒就少些,此時(shí)可以磨得粗些。煤粉的均勻性主要取決于制粉設(shè)備(即磨煤機(jī)和粗粉分離器)的型式和運(yùn)行工況。
2、煤粉的均勻性:
煤粉的顆粒特性單用煤粉細(xì)度來(lái)表示是不全面的,還需要看煤粉的均勻性。煤粉的均勻性是指煤粉顆粒大小的均勻程度。煤粉均勻性對(duì)燃燒和制粉系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性均有影響。它是一個(gè)衡量煤粉品質(zhì)的重要指標(biāo)。