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由以上原因选取型号HP1103中速磨煤机,其基本出力为82t。其参数详见下
h表:
表3.1 HP1103型中速磨煤机
型号 基本出力th 每台磨煤机最大空气流量t/h 电动机功率KW 磨碗转速 r/min 30 HP1103 91.7 149.7 685 3.3 校核出力
磨煤机性能参数计算的一般原则
(1) 磨煤机性能参数计算的目的是根据要求的磨煤机出力、通风量、煤粉细度等选择适合的磨煤机型号。
(2) 磨煤机出力包括碾磨力、通风出力和干燥出力三种,最终出力取决于三者中最小者。
(3) 磨煤机设计最大出力是指磨煤机在锅炉设计煤质条件和锅炉设计煤粉细度下的最大出力能力。该出力是通过给定的公式、图表计算或试磨试验得到的。设计最小出力是指考虑磨煤机的振动、允许的最小通风量下的风煤比计算给定的 3.3.1 碗式磨煤机(HP)碾磨出力校核
碗式磨煤机(HP)碾磨出力计算公式如下
碾磨出力Bm?Bm0?fH?fR?fM?fA?fg
=80.016t
h式中:
BM0—碗式磨煤机的基本出力,BM0=91.7th;
fH—可磨性指数修正系数,fH=0.969 ; fM—原煤水分修正系数,fM=0.77625;
fg—原煤粒度修正系数,fg=0.9; fA—原煤灰分,fA=0.9992。
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3.3.2 磨煤机的通风量计算
根据《火力发电厂煤粉制备系统设计和计算方法》中图4-4-2 轮式磨煤机通风量机阻力随出力的变化,可知:当BM=80.016t/h时,磨煤机通风量为
Q=149.7x0.87=130.23t/h
3.3.3 确定磨煤机型号
火力发电厂设计技术规程》DL 5000-2000中规定:中速磨煤机的出力应有备用裕量,在磨制设计煤种时,除备用外的磨煤机总出力(考虑10%出力降低系数)不小于锅炉最大连续蒸发量时燃煤消耗量的110%。在磨制校核煤种时,全部磨煤机在检修前的总出力不应小于锅炉最大连续蒸发量时的消耗量,此时每台磨煤机计算出力为77tt,其6台磨煤机总出力为462t。 Bm?65.hhh本工程每台锅炉装设7台中速磨煤机。6台磨煤机在磨制设计煤种时,磨煤机总出力(考虑10%出力降低系数)为锅炉最大连续蒸发量时燃煤消耗量的110%。7台磨煤机在磨制校核煤种时,磨煤机总出力(不考虑出力降低)为锅炉最大连续蒸发量时燃煤消耗量的109%。其选择符合《火力发电厂设计技术规程》DL 5000-2000的要求,故HP1103型磨煤机符合要求。
3.4 根据制粉系统选定原则选择制粉系统形式
制粉系统的选择,主要是根据煤的性质、磨煤机形式、锅炉形式及容量和负荷性质等因素来确定的。磨煤机形式选定后,要结合锅炉的燃烧要求,选择相应的制粉系统。目前普遍采用单元制的制粉系统,即每台锅炉单独地配置一套制粉系统。还有集中制的制粉系统,即把磨煤机集中设置于一个地点,并由此把每份送往各台锅炉,它只有在一些特殊要求下,或者是经过技术比较证明其确实优越时才选用的,一般很少采用。单元制的制粉系统分为两大类:一类是中间储仓式制粉系统,即磨成的煤粉先储存在中间煤粉仓内,随后根据负合要求再由煤粉仓送入炉膛,按送粉介质分为干燥剂(乏气)送粉和热风送粉;另一类是直吹式制粉系统,即磨成的每份直接吹入炉膛,一般配用高速和中速磨煤机,只有对基本负荷比较稳定的锅炉,才可以采用低速磨煤机。
本次设计的制粉系统的形式选择直吹式制粉系统,但是按照按磨煤机内气流所处的通风压力又可分为负压系统和正压系统,而正压系统又分为正压带热一次风机和
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正压带冷一次风机。其中负压式制粉系统最大的优点是不会向外漏煤粉,工作环境比较干净而且还节省燃料,但是在这种制粉系统中,燃烧所需的煤粉均通过排粉风机,因此对排粉风机的磨损较大,这不仅降低了风机的效率,还增加了运行电耗,维护费用也增加了,系统的可靠性降低,因此不采用这类系统。正压直吹式系统中,通过排粉风机的是空气,不存在风机磨损的问题,冷空气也不会漏入系统,因此运行的可靠性和经济型都比负压系统要高。但是在正压直吹式系统中热一次风机系统对其结构有特殊的要求,而且其运行可靠性不如冷一次风机系统,通风电耗也比冷一次风机系统大。
89101751126433.1.1 中速磨煤机正压直吹冷一次风机制粉系统图3.1为正压直吹冷一次风机系统
1—锅炉 2—空气预热器 3—送风机 4—一次风机
5—密封风机 6—中速磨煤机 7—粗粉分离器 8—给煤机 9—煤粉分配器 10—燃烧器 11—二次风箱
通过以上种种筛选,本期工程的制粉系统形式决定采用正压带冷一次风机直吹式制粉系统。每台锅炉配7台HP1103型中速碗式磨煤机,一台备用,六台正常工作。
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第四章 制粉系统热力计算
制粉系统热力计算的目的是:
(1) 确定磨煤机所需的干燥剂量,干燥剂初温和组成。
(2) 确定制粉系统终端干燥剂总量,温度,水蒸气含量和露点。
(3) 对于按惰化气氛设计的制粉系统,还要计算终端干燥剂中氧的容积份额。并使之符合防爆规定。
(4) 验算送粉管道中风粉混合物温度是否与所用煤种相适应。
中速磨直吹式制粉系统的特点:大多数采用热风做干燥剂,辅以温风或冷风调节,磨煤机对磨制每公斤原煤的干燥剂量已为磨煤机的通风量所限定,根据制造厂提供的通风量数据或特性曲线可以求得额定负荷及各种负荷下的干燥剂量。热力计算主要是求干燥剂的初温度t1。对于正压直吹式系统,热力计算要考虑到密封风的影响 4.1 确定初始干燥剂量
初始干燥剂量的确定
(1) 干燥剂量是以每公斤原煤所需的干燥剂的质量来计算的。
(2) 进入磨煤机的干燥剂量g1的大小,取决于干燥能力的要求,其总量也受到磨煤机通风量和锅炉一次风量的制约。在确定干燥剂量时,须使其量的大小能同时满足干燥,通风和锅炉燃烧的要求。
中速磨直吹式制粉系统初始干燥剂量的确定,按照下面的公式来计算
1..636??13??Qrv1??mv?V0 g1?100Bm?m=1.97kg/kg
式中:
g1-进入磨煤机的干燥剂量,kg/kg;
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r1—一次风率;
?1—炉膛出口过量空气系数1.19 4.2 确定干燥剂初温 4.2.1 制粉系统热平衡计算:
制粉系统热平衡计算是认为在制粉系统起始断面输入之总热量与终端断面带出和消耗的总热量相等,即qin?qout,用以求出组成干燥剂的各种气体份额及干燥剂的初温度t1。
热平衡计算涉及干燥剂初温、终温、干燥剂及燃料比热容、干燥剂的组成、磨煤机工作时产生的热量及散热损失、系统的漏风率等的确定。假设本制粉系统干燥剂的组成为热风,所以计算制粉系统起始断面输入之总热量与终断面带出和消耗之总热量如下:
4.2.1.1 制粉系统干燥磨制1kg煤输入总的热量qin
制粉系统干燥剂磨制1kg煤输入的总热量qin为
qin?qag1?qle?qs?qmac
其中:
(1) qag1—干燥剂的物理热,由于假设本制粉系统的干燥剂仅为空气,
qag1?cag1t1g1kJ/kg,
式中:cag1—在t1温度下始端各成分干燥剂加权平均质量比热容,由t1确定。
(2) qmac—磨煤机工作时碾磨机械所产生之热量。
磨煤机工作时,部分机械能转变为热能。研磨机件所产生的机械热按下式计算:
qmac?3.6Kmace
=64.8kJ/kg
其中:
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