MPS中速磨煤机技术培训讲 义解析Word下载.docx
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烟
6.5～10
>
900
不限
≤15
～4
～8
a）中间贮仓钢球磨煤机炉烟干燥热风送粉；
b）双进双出钢球磨煤机半直吹式
800～
4～6
8～10
a）中间贮仓钢球磨煤机热风送粉；
b）中间贮仓钢球磨煤机炉烟干燥热风送粉；
c）双进双出钢球磨煤机半直吹式；
d）双进双出钢球磨煤机直吹式（配双拱燃烧锅炉）
贫煤
10～15
800
～900
15～20
700
～800
5.0
～10
～15
双进双出钢球磨煤机直吹式
≤5.0
中速磨煤机直吹式（3.5≤Ke≤5时,不宜使用RP和E型磨煤机）
20～37
500～800
10～20
15～26
中速磨煤机直吹式（3.5≤Ke≤5时,不宜使用RP和E型磨煤机）；
双进双出钢球磨煤机直吹式（旁路风管的布置方式见9.2.3c））
褐
＞37
＜600
≤19
30～35
中速磨煤机直吹式3.5≤Ke≤5时,不宜使用RP和E型磨煤机）
≤3.5
＞19
Mt＞40
45～50
50～60
三介质或二介质干燥风扇磨煤机直吹式
带乏气分离风扇磨煤机直吹式
表1-2各型磨煤机性能综合比较
序号
项目
低速磨煤机
中速磨煤机
风扇磨煤机
筒式磨煤机
双进双出钢球磨煤机
RP（HP）
MPS
E
1
阻力（压头）
（kPa）
2.0-3.0
3.5-
5.5
5.0-
7.5
2.16-
2.56
2
磨煤电耗
（kWh/t）
15-20（烟煤）
20-25（无烟煤）
20-25（烟煤）
25-29（无烟煤）
8-11
6-8
8-12
3
通风电耗
8-15
10-19
12
14-15
14-16
4
制粉电耗
22-35（烟煤）
30-40（无烟煤）
30-44（烟煤）
35-48（无烟煤）
20-23
22-28
13-15
5
磨耗
（g/t）
100-150
15-20
10-15
15-30
6
研磨件寿命
（h）
1-2年
4000-
15000
5000-
20000
800-
3000
7
煤粉细度R90
（%）
4-25
8-25
15-35
10-25
25-50
8
煤粉分配（最大相对偏差）
/
ΔQ<
Δμ<
25
*ΔQ<
15
40
9
检修维护工作量
系统部件多，故障相对较多
维护件少
维护量较MPS磨大
更换磨辊工作量大
维护量大
更换叶轮工作量大
10
煤种适应性
无烟煤、低挥发分贫煤
无烟煤、低挥发分贫煤、磨损指数高的烟煤
高挥发分贫煤和烟煤，表面水分为19%以下的褐煤
褐煤
*配动静态组合式分配器时ΔQ<
5%,Δμ<
25%
MPS磨煤机型号的含义：
M：
磨机取德文Mueller（英文Mill）第一个字母M；
P：
摆动取德文Pendel（英文Parter）第一个字母P；
S：
盘子取德文Schuessel（英文Ship）第一个字母S；
1985年沈重从德国Babcock公司引进MPS型中速磨煤机设计及生产制造技术。
从1985年至今，沈重陆续从德国三个公司引进了相关技术。
沈重在长期消化吸收引进技术的基础上，通过自主开发，目前已能生产全系列的MPS型中速磨煤机。
沈重MPS辊盘式磨煤机执行JB/T6990-2002“MP型辊盘式磨煤机”行业标准。
该标准由沈重厂制订。
二、煤的基本知识
1．煤的形成
由于地壳的不断运动，古代植物被埋于地层深处，在隔绝空气和高温高压的条件下，产生的一系列复杂的分解和化合作用，逐渐形成了煤。
煤的成分和性质随地质条件和埋藏年代的深浅而不同。
埋藏年代越久，碳化程度越深，含碳量越多，而氢、氧含量越少，因而所表现的燃烧性质也各不相同。
2．煤特性的常规分析
煤的常规分析项目有工业分析（灰分、水分、挥发分、固定碳）、元素分析（碳、氢、氧、氮、硫）以及发热量和煤灰熔点等。
下面煤质资料事例是泰州电厂燃煤资料，要求能够基本看懂，尤其是有关与磨煤机选型的有关内容：
名称及符号
单位
设计煤种（神华煤）
校核煤种
兖州煤
同忻煤
元
素
分
析
收到基碳Car
%
61.7
57.92
56.32
收到基氢Har
3.67
3.68
收到基氧Oar
8.56
8.09
7.75
收到基氮Nar
1.12
1.17
0.93
收到基全硫St,ar
0.60
0.55
0.8
收到基灰分Aar
8.80
21.39
24.52
收到基全水分Mtar
15.55
7.20
6.00
空气干燥基水分Mad
8.43
1.27
0.16~3.96
收到基挥发分Var
26.50
27.33
干燥无灰基挥发分Vdaf
34.73
38.27
37.00
收到基低位发热量Qnet,ar
kJ/kg
23442
22420
21980
哈氏可磨系数HGI
55.00
65.00
50
灰
熔
融
性
变形温度DT
1150
1190
软化温度ST
1500
1450
流动温度FT
1230
二氧化硅SiO2
30.57
55.93
47.24
三氧化二铝Al2O3
13.11
27.45
38.97
三氧化二铁Fe2O3
16.24
3.99
5.76
二氧化钛TiO2
0.47
氧化钙CaO
23.54
4.17
2.13
氧化镁MgO
1.01
1.44
0.41
二氧化锰MnO2
0.43
三氧化硫SO3
10.31
2.08
1.19
氧化钠Na2O
0.92
0.32
0.17
氧化钾K2O
0.78
1.54
0.34
冲刷磨损指数ke
0.84
飞灰比电阻
温度100˚C时
Ω.cm
6.69×
1010
8.00×
温度120˚C时
4.97×
1011
3.78×
温度150˚C时
1.58×
1012
8.99×
温度180˚C时
8.65×
4.58×
煤的组成可由不同状态（基）下的数据表示，即：
收到基----以收到状态的煤为基准，可以此代表煤的应用状态；
空气干燥基----与空气湿度达到平衡状态的煤为基准；
干燥基----以假想无水状态的煤为基准；
干燥无灰基----以假想无水、无灰状态的煤为基准。
不同基质的工业分析和元素分析参数可按表2-1所列的换算系数进行换算，即将已知基质参数乘以表中待求基质栏下的换算系数即得待求基质的参数。
表2-1煤质分析基质换算系数
已知煤
的基质
待求的煤的基质
收到基ar
空气干燥基ad
干燥基d
干燥无灰基daf
收到基
空气
干燥基
干燥
无灰基
3．煤的分类
国际上按不同专业对煤有许多种分类指标，但通常应用较多的是按煤的挥发分大小的分类方法，即无烟煤（Vdaf≤10%），贫瘦煤（10%<
Vdaf≤20%）、烟煤（20%<
Vdaf≤40%）、和褐煤。
1）无烟煤：
挥发分含量最低，且挥发分析出的温度也较高，因而着火困难，燃烬也最不容易，但它燃烧时没有煤烟，仅有很短的青兰色火苗，焦碳也没有粘结性。
无烟煤的埋藏年代最久，碳化程度最高，因而含碳量高、一般Car>
40%，而灰分又不大Aar>
6-25%,水分也很低Mar=1-5%，所以发热量都很高。
无烟煤比重较其它煤大，表面呈明亮的黑色光泽，质地坚硬，不易碎裂，便于远途运输。
我国无烟煤的储藏量较大，仅次于烟煤，多分布于华北、西北和中南地区。
2）贫瘦煤：
挥发分含量较低，着火较困难，但不结焦。
3）烟煤：
挥发分含量较高，且范围也较宽。
碳化程度较无烟煤浅，含碳量Car=40-60%，少数可达75%，一般灰分不大Aar>
7-30%，但高者可达50%，水分Mar=3-18%。
总的来说，烟煤由于含碳量多，含氧量少，水分不大，灰分一般也不高，因而发，热量也相当高。
烟煤表面呈灰黑色，有光泽，质松软。
4）褐煤：
挥发分含量很高，Vdaf=40-50%,甚至60%，而挥发分的析出温度较低，所以着火及燃烧均较容易。
褐煤的碳化程度次于烟煤，含碳量Car=40-50%，但水分及灰分很高Mar=20-50%,Aar=6-50%，因而发热量低。
褐煤表面多呈褐色，少数呈黑色，质脆易风化，不易储存也不易远途运输。
褐煤主要分布于我国东北、西南等地。
4．煤和煤粉特性
1）煤的可磨性
煤的可磨性表示煤在被研磨时煤破碎的难易程度,用可磨性指数表示。
可磨性指数是将相同质量的煤样在消耗相同的能量下进行磨粉（同样磨粉的时间或磨煤机转数）,所得到的煤粉细度与标准煤的煤粉细度的对数比而得到。
可磨性指数有哈氏可磨性指数HGI（按GB2565-煤的可磨性指数测定方法测定）和VTI可磨性指数KVTI（按SD328-KM-88型测定仪测定VTI可磨性指数的方法测定）。
KVTI用于钢球磨煤机的出力计算，HGI用于除钢球磨煤机以外所有磨煤机的出力计算。
可磨性指数HGI和KVTI可近似用下式进行换算:
KVTI=0.0149HGI+0.32
但在进行磨煤机的出力计算时,应以实测的可磨性数据为准。
2）煤的磨损特性
煤的磨损特性表示煤在被破碎时，煤对研磨件磨损的强弱程度，用磨损指数来表示。
制粉系统设计所需的煤的磨损特性按DL465（煤的冲刷磨损指数试验方法）进行测定,得到煤的冲刷磨损指数Ke。
必要时（对外联系时）还可用GB/T15458（煤的磨损指数测定方法）测得的磨损指数AI作为参考。
煤的磨损性和煤的冲刷磨损指数Ke的关系见表2-2。
表2-2煤的磨损性和煤的冲刷磨损指数Ke的关系
煤的冲刷磨损指数Ke
磨损性
<
1.0
轻微
1.0-2.0
不强
2.0-3.5
较强
3.5-5.0
很强
极强
煤的磨损性和煤的磨损指数AI的关系见表2-3。
表2-3煤的磨损性和煤的磨损指数AI的关系
煤的磨损指数AI（mg/kg）
30
31-60
61-80
80
3）煤的燃烧特性略
4）煤粉的爆炸特性略
5）煤和煤粉的水分
原煤的全水分Mt由外在（表面）水分Mf和内在水分Minh（即空气干燥基水分Mad）组成。
三者之间的关系如下：
Mt=Mf+Mad（100-Mf）/100
煤粉水分主要和煤的全水分以及磨煤机出口温度有关。
煤粉水分的取值范围为：
Mpc=（0.5~1.0）Mad
式中：
Mpc-煤粉水分，%；
Mad-煤的空气干燥基水分，%。
6）原煤粒度和碎煤尺寸
供给磨煤机的碎煤粒径不宜大于30mm。
7）煤粉细度
煤粉细度表示一定粒级的煤粉含量的百分比,用煤粉在筛孔尺寸为x微米筛子上筛后剩余量的百分比Rx（%）来表示。
煤粉细度Rx和煤粉粒度x之间的关系反映了煤粉中颗粒的分布规律，它可以用Rosin-Rammler方程来表示：
Rx-煤粉细度，%；
b-反映煤粉粗细程度的常数；
x-颗粒尺寸，μm；
n-煤粉的均匀性指数，反映煤粉粒径分布的指数，取决于制粉设备的形式。
不同粒径下的煤粉细度的换算式为:
式中符号意义同上。
煤粉细度按下述方法进行选取：
对于固态排渣煤粉炉燃用烟煤时，煤粉细度按下式选取：
R90=4+O.5nVdaf
固态排渣煤粉炉燃用贫煤时，煤粉细度按下式选取：
R90=2+O.5nVdaf
固态排渣煤粉炉燃用无烟煤时，煤粉细度按下式选取：
R90=O.5nVdaf
式中:
R90-用90μm筛子筛分时筛上剩余量占煤粉总量的百分比,%;
n-煤粉均匀性指数;
Vdaf-煤的干燥无灰基挥发分,%。
当燃用褐煤和油页岩时，煤粉细度为：
R90=35%-50%（挥发分高时取大值，挥发分低时取小值）
R1.0<
1%-3%
上述是电站制粉系统中煤粉细度的表示方法和选取原则，其它行业中制粉系统中煤粉细度选取按相关行业标准执行。
如，冶金行业炼铁厂高炉制粉系统通常采用美国筛子规格，即通过N200（筛孔）量的百分数表示，二种筛子的对照见沈重“MPS、MP辊盘式磨煤机选型设计与计算”手册中的对照表。
也可查表2-4对照。
建材行业用80µ
m筛的筛上量的百分数表示。
8）煤和煤粉的密度略
9）煤和煤粉的比热容略
表2-4R90和200目对照表
200目（%）
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
R90（%）
32
31.1
30.1
29.1
28.1
27.1
26.2
25.2
24.3
23.3
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
22.5
21.5
20.6
19.7
18.8
18
17
16.1
15.2
14.4
81
82
83
84
85
86
87
88
89
13.5
12.7
11.9
11.1
10.3
9.5
8.7
7.9
7.2
6.5
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
5.7
4.3
3.6
2.5
1.3
0.7
0.3
97.5
95.7
92.5
88.3
85.6
84.3
11
13
14
16
19
20
83.1
80.6
79.5
78.3
77.1
73.7
72.6
21
22
23
24
26
27
28
29
71.5
70.5
69.4
68.3
67.2
66.2
65.2
64.1
63.1
62.1
MPS中速磨煤机主要应用于电站火力发电、建材水泥生产线、冶金炼铁高炉喷粉、化工煤化工、煤油化等制粉系统。
随着科学技术的发展，MPS中速磨煤机将有更广泛的应用。
各类制粉系统都有其相应的特点。
在电站火力发电机组上，MPS中速磨煤机主要是应用于正压直吹式制粉系统，在正压直吹式制粉系统中，磨煤机内为正压（磨内压力高于磨外大气压力，磨机入口正压约为8000-15000Pa），磨煤机磨好的煤粉全部直接送入炉膛内燃烧，因此在任何时候运行磨煤机制粉量均等于锅炉燃料消耗量，也就是说制粉量是随锅炉负荷变化而变化的。
正压直吹式制粉系统一个显著的特点是一次风机装在磨煤机的前面。
火电机组项目制粉系统一般都随着机组的大小、锅炉的型式和燃煤量以及燃煤条件的不同设置不同台次的中速磨煤机。
正压直吹式制粉系统对中速磨煤机的基本要求：
1）满足出力的要求；
一般机组为多台运行一台备用，在磨制设计煤种时，除备用外的磨煤机总出力应不小于锅炉最大蒸发量时燃煤消耗量的110%。
2）满足煤粉细度的要求；
在火电机组锅炉对煤粉细度的要求一般不高，通常R90在15-30%之间（特殊要求除外，如燃用挥发份低的煤种，煤粉细度要求在8-14%；
燃用褐煤煤粉细度要求在35-50%），磨煤机采用静态分离器就可满足要求，MPS中速磨煤机采用静态分离器可达到的煤粉细度最低可达到R90=13%）。
目前为了提高锅炉效率，超临界和超超临界机组得到大量应用，等离子点火需要磨机负荷率低、煤粉细度细，静态分离器无法满足要求，动态分离器将来会得到大量应用。
3）煤粉水分；
煤粉水分对锅炉燃烧性能有直接的影响，不同的锅炉对煤粉水分有不同的要求。
4）煤粉分配均匀性；
为了保证锅炉燃烧稳定，磨煤机应保证输粉管道分配均匀。
要求风量及粉量偏差在一定的范围内（一般为<
±
5%），MPS中速磨煤机上面一般采用的是扩散型煤粉分配器，装于磨煤机出口，于磨煤机构成一体，这种分配器原则上可引出任意数目分支管，但支管数越多，分配均匀性将大大降低。
目前常用的分支数为4个。
扩散型煤粉分配器不容易达到偏差±
5%的要求，但结构简单，无须维护，应用较广。
5）另外还要求磨煤机在低负荷下能长期安全稳定运行（目前MPS中速磨煤机最低可达到最大负荷的25%）。
在建材水泥生产线、冶金炼铁高炉喷粉上，MPS中速磨煤机主要是应用于中间储仓式负压制粉系统，在中间储仓式负压制粉系统中，磨煤机内为负压（磨内压力低于磨外大气压力，磨机入口负压约为-500～-1000Pa），磨煤机磨好的煤粉先储存在煤粉仓中，然后再输送到燃煤系统。
负压系统显著的特点是主排风机装在磨煤机的后面。
负压系统对磨煤机的基本要求与正压直吹式制粉系统相比主要区别是煤粉细度要求较细，在建材水泥生产线一般要求80µ
m筛的筛余为8-12%，折算到R90约为6-10%，在钢厂高炉喷粉系统中一般要求煤粉细度为200目80%通过，折算到R90为14%，反映到磨煤机上，前者必须采用动态分离器，后者根据需要选择静态或动态分离器，如用户无说明，应选择静态分离器，但设计时应增大静态分离器的型号规格。
当然在磨煤机的碾磨压力上都应适当调整。
另外一个区别是通入磨煤机的干燥介质不是空气，而是燃烧系统过来的尾气，这将给风环风速带来影响，同时降低了煤粉爆炸的危险性。
负压系统在磨煤机的密封性能上比正压系统要求低。
近年来，在化工行业煤化工和煤油化的制粉系统中MPS中速磨煤机也逐渐得到应用，普遍采用的是壳牌技术。
该技术的磨煤机入口为微正压，磨煤机入口处压力为0-6000Pa,它和正、负压制粉系统的显著区别是将热风炉产生的烟气和高湿循环烟气作为输送和干燥气体，气体成分复杂且高湿，循环烟气温度达100多度，磨煤机入口温度不靠冷风调节，磨煤机
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