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1、煤粉细度测定,1,1,、煤的粒度及其特性,目,前大型锅炉普遍采用煤粉煤悬浮燃烧,方式，将原煤先通过碎煤机加工成较小的,颗粒，然后再通过各种磨煤机，如钢球磨、,中速磨等制成煤粉，随一次风喷入炉内燃,烧；在电厂的煤质检测中，经常需要将煤,制备成不同粒度要求的样品，故了解煤的,粒度及其特性是非常必要的。,1.1,电力生产中对煤的粒度要求,1.1.2,煤炭产品的粒度规定,特大块煤,指粒度,100mm,的煤,大块煤,指粒度,50mm,的煤,2,中块煤,指粒度,2550mm,的煤,小块煤,指粒度,1325mm,的煤,粒煤,指粒度,613mm,的煤,混块煤,指粒度,13mm,的煤,混中块煤,指粒度,1380
2、mm,的煤,混煤,指粒度,50mm,的煤,末煤,指粒度,25mm,或者,13mm,的煤,粉煤,指粒度,6mm,的煤,煤泥,指粒度,0.5mm,的洗煤产品,1.2,煤粉的特性和电力生产关系,3,1.2.1,颗粒性,1.2.2,流动性：,1.2.3,含水性,1.2.4,爆炸性：,1.2.5,煤粉细度与炉膛出口烟温,研究表明，燃烧速度与煤粉细度呈三次,方关系，煤粉越细，燃烧速度升高越快，火,焰中心温度越高，炉内辐射热量越大，水冷,壁及辐射过热器等受热面吸热量越大，从而,可以使炉膛出口烟温降低。,1.2.6,煤粉细度与飞灰磨损,4,飞灰颗粒越粗，冲击管壁的动能越大，,金属磨损量越大。实践表明,50%,
3、的飞灰磨损,是由,100um,以上灰粒造成。,2,、煤粉的细度定义及其测定,2.1,煤粉的细度定义,煤粉细度表征煤粉中各种粒度的分布占,总体质量的百分率，能很好地反映煤粉的均,匀特性。是监督制粉系统运行工况的主要煤,质指标，常用,90um,孔径的筛上煤粉量,R90,和,200um,孔径的筛上粉量,R200,来控制。影,响煤粉细度的因素有：煤的类别、挥发分、,磨煤机类型及有无分离器等。,5,2.2,煤粉细度的测定,测定煤粉细度的煤样按照,DL/T567.2-95,采取。将式样在空气中连续干燥,1h,，质量,变化不大于,0.1%,，认为达到空气干燥状态，,充分混匀并用九点法取样并称重，九点法,采样
4、如图所示。,7,r,8,6,称取一定质量的煤粉置于规定的标准,试验筛中，在振筛机上筛分完全，根据筛,上残留煤粉量计算出煤粉细度。,测定煤粉细度所需主要设备为筛网孔,径为,200um,和,90um,的标准试验方孔筛，,感量为,0.01g,的工业天平和垂直振击,149,次,/,分钟，水平回转,220,次,/,分钟的振筛机。,测定操作如下：,（,1,）将底盘及孔径,90,、,200um,的标准试验,筛自下而上的依次重叠在一起，称取煤粉,样,25g,，置于孔径,200um,的筛内，盖上筛,盖。,7,（,2,）将叠放好的筛子装入振筛机的支架上并,放稳，开启振筛机。,（,3,）振筛,10,分钟，取下筛子，
5、刷孔径为,90um,筛的筛底,1,次，装上筛子再振筛,5,分,钟,（,4,）取下筛子，分别称量,200um,和,90um,筛,上的残留煤粉量。按下式计算煤粉细度。,100,200,200,?,?,G,A,R,100,),(,90,200,90,?,?,?,G,A,A,R,8,2.3,测定煤粉细度的注意事项,测定的煤粉要达到空气干燥状态；,称样前充分，按九点法或二分器法缩分；,筛子经过计量检定部门检定合格；,筛子使用前必须先检查筛底有无损伤,筛网是,否松驰变形,内侧底、壁之间有无缝隙。若,存在这些缺陷，则不能使用。,按照规定操作要求，振筛一定时间后轻刷底,一次，以防煤粉堵塞筛网、导致测定结果,偏
6、高。,保证筛分完全，检查方法：当煤粉细度测定,9,已达到规定的筛分时间后再筛分,2min,若筛,下的煤粉质量不超过,0.1g,则认为筛分完全。,要选用具有垂直振击和水平运动的机械振筛,机，单纯往复式振筛机效果差，不宜采用。,使用软毛刷刷筛底，不要损伤筛网、不要损,失煤粉。,2.4,煤粉经济细度的确定,由于煤粉细度过细可减少机械不完全燃,烧热损失，但增加制粉系统的能耗，煤粉,细度过大，则出现相反的情况，当制粉系,统的能耗和机械不完全燃烧热损失之和最,小时，此时的煤粉细度为煤粉经济细度。,10,2.5,、煤粉水分对制粉系统的影响,煤粉水分制粉系统的影响表现在：水分,过多，煤炭失去脆性，使磨煤机出力
7、大大,降低，还可以在温度较低的给粉管道结块,并堵塞管道，煤粉着火缓慢并且燃烧不完,全，过低则容易自燃，甚至爆炸。各种煤,种的煤粉的最终水分（,M,pc,),要求：,无烟煤、瘦煤,不受限制,烟煤,M,pc,50%Mad,褐煤、页岩,M,pc,50%Mad,2.6,煤粉粒径分布的测定,11,测定煤粉细度，只能得知煤粉中通过,200um,和,90um,颗粒的百分率，不能较精确地反,映各种粒径煤粉的分布情况。目前已生产,一种粒径测定仪，可把不同粒径微粒的百,分数、粒径分布及累积百分数测出。,3,煤粉细度在线测量技术介绍：,3.1,煤粉细度在线测量意义,燃煤电厂不论是中储式制粉系统还是,直吹式制粉系统，
8、一次风进入炉膛的风速,和煤粉颗粒的细度大小及均匀性对燃煤的,经济、安全和磨煤机的电耗均有较大影响，,所以在线分析煤粉细度是十分必要的。,12,3.2,煤粉细度测量的技术发展,传统煤粉细度监测是在煤粉管道上简单,取样装置人工取出部分煤粉样品。近年来，,国内外都在开展煤粉在线测量技术研究，如,采用热力学法、微波法、电容法、电荷法光,脉动法等。但这些技术与煤粉的特性有关，,煤种变化增大测量误差。,3.3,静电测量技术测量原理及系统的结构组成,静电测量技术，通过测量管道中煤粉空,气两相流动时产生的静电电荷，经过有效信,号处理，提取管道中煤粉粒度信息，系统在,标定后实现煤粉细度的在线测量。,13,煤的哈
9、氏可磨性指数测定,1,、什么是煤的可磨性？测定可磨性指数的意,义？,煤是一种脆性物料，受到外部机械力的,作用就会被磨碎成许多大小不等的颗粒，,可磨性就是反映煤在机械力的作用下被磨,碎成小颗粒的难易程度的一种物理性质，,也是衡量制粉电耗的一个尺度。,测定煤的可磨性指数可以用于设计制粉,系统时选择磨煤机的类型、计算磨煤机出,力，还可以用于运行中更换煤种时估算磨,煤机单位制粉量等方面。,14,2,、可磨性测定方法,煤的可磨性测定方法根据采用的试验,研磨机的研磨方式可分为：,（,1,）以滚球磨为研磨机的哈德果洛夫法（以,下简称哈氏法）,（,2,）以滚筒磨为研磨机的原苏联热工研究院,法（简称,VTI,法
10、）、原苏联中央锅炉汽轮,机研究所法和美国矿物局方法。,（,3,）以锤击磨为研磨机的捷克锅炉研究所方,法和原苏联热工研究院的锤击磨法。,2.1,哈氏可磨性指数测定（哈德果洛夫法）测,定原理：,15,一定量空气干燥煤样与标准煤样分别磨,制成规定粒度，并破碎到相同粒度所消耗,的能量比，可反映不同煤破碎成粉的难易,程度。也就是说，消耗一定能量的条件下，,相同质量规定粒度的煤样磨制成粉的细度,越细，可磨性指数越大，越易磨制成粉。,我国动力用煤的哈氏可磨指数为,45127HGI,，绝大多数为,5585HGI,。哈氏,可磨指数与,VTI,指数关系,VTI=0.0034(HGI),1.25,+0.61,哈氏可
11、磨指数计算公式,:,GHI=13+6.93(50-m),16,式中,:m,0.071mm,筛子上的煤粉量，,g,。,2.2,制备哈氏法样品要点及注意事项,(1),煤样制备要逐级破碎,当破碎到,6mm,时要达,到空气干燥状态再进一步,制样要采取筛分,-,破碎,-,筛分的重复步骤,先将大于,1.25mm,的,样品筛分出来,调节破碎机研磨面间隙使仅,能破碎最大的颗粒,破碎后筛分,然后再调小,间隙,进行下一步破碎、筛分，反复进行将,粒级在,0.631.25mm,的样品用振筛机去细,粉。,（,2,）筛分时要充分筛尽，但时间太长容易将,合格粒度的样品振碎。,17,（,3,）制样率不能低于,45%,，也就是
12、粒度在于,0.631.25mm,的样品占总制备样品量不能少,于,45%,。,（,4,）制样过程全部用二分器缩分。,2.3,哈氏仪的要求：,电动机通过蜗轮、蜗杆和一对齿轮减速后，,带动主轴和研磨环以,20,转,/,分钟的速度转动。,研磨环驱动研磨碗中的,8,个钢球转动，钢球直,径为,25.4mm,，由重块、齿轮、主轴和研磨环,施加在钢球上的总垂直力为,284N,。,2.4,测定操作要点及结果计算,操作要点,:,将制备好的样品放入研磨碗中,安装,18,好后启动仪器,仪器自动转动,60,转后停止,将,样品转移到,0.0071mm,的筛子上,放到振筛,机上先振,10min,刷净筛底后,分别再振两次,5
13、min,称量筛上煤样重量。,计算：,（,1,）用一组,HGI40,、,60,、,80,、,110,标准煤样,分别按照上述方法分别重复试验,4,次，计算,0.071mm,筛的细粉量，取算术平均值。得,出一组四对数据，以质量为纵坐标，哈氏,指数标准值为横坐标，绘制出校准曲线。,由称出的细粉量查曲线得可磨指数。,19,（,2,）采用公式计算,GHI=13+6.93(50-m),（,3,）精密度要求：,哈氏可磨指数精密度,重复性,再现性,HGI,2,4,20,2.5,哈氏可磨指数的影响因素,(1),筛子孔径大小直接影响筛上煤样重量。,（,2,）研磨件的几何形状，不同的哈氏仪相差,最大为,9HGI,。,
14、（,3,）振筛机效率：振击回转式最高，回转式,次之，往复式最低。,（,4,）破碎方式：不同的破碎方式对样品产生,的内应力不同，在相同的研磨条件下，成,粉量不同，一般对辊式比咖啡磨制备的样,品哈式可磨指数低。,（,5,）水分的影响，一般要求达到空气干燥。,21,（,6,）筛分操作正确与否的影响，严格按标准,进行。,2.6,混煤的哈氏可磨性指数,Gm=1.02(Gs.bs+Gh.bh),式中,Gm,混煤哈氏可磨性指数,;,Gs,可磨性小的煤哈氏可磨性指数,;,Gh-,可磨性大的煤哈氏可磨性指数,;,bs,、,bh-,可磨性小的煤和可磨性大的煤各,占混煤中的质量百分比。,3,、哈氏可磨性指数应用,22,在电力生产运行中，不同的煤，其哈氏,可磨性指数相差,10,，磨煤机相差,25%,的功,率。可磨性指数的测定，对于电厂磨煤机,的类型确定、选择磨煤机容量、预测及监,督控制磨煤机功率等。,23,
