长春工程学院毕业设计（论文）
第四章 制粉系统热力计算
制粉系统热力计算的任务是：
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，尚应计算终端干燥剂中氧的容积份额，并使之符合惰化气氛的规定；
4、验算送粉管道中风粉混合物温度是否与所采用煤种相适应。
制粉系统热力计算应遵循带入系统热量与带出系统热量相等的热平衡原则。中速直吹式制粉系统的热力计算：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 初始干燥剂量的确定
干燥剂量是以每公斤原煤所需的干燥剂的质量来计算的，在确定干燥剂量时，需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，按照以下公式来计算：
1.306 g1?r1?1??100V0 1?Klf =1.7595kg/kg
式中：
g1—进入磨煤机的干燥剂量，kg/kg； r1—推荐的一次风率，r1=21.4486%；
?1??—炉膛出口过量空气系数，?1??=1.25；
V0—从空气中取得的理论空气量，V0=6.03m3/kg；
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。 Klf—制粉系统漏风系数，Klf=0.2（查《电厂锅炉原理及设备》表4—8）4.2 干燥剂初温的确定 4.2.1 制粉系统热平衡计算
制粉系统热平衡计算式认为在制粉系统起始断面输入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。制粉系统热平衡计算的目的，就是在保持系统安全经济运行条件上，确定干燥剂的温度和干燥剂量。计算以每kg原煤做基础。计算系统的进口，对燃料为原煤管；对干燥剂为磨煤机进口与原煤混合前。计算系统的出口，对负压系统为排粉机入口；对正压系统为粗粉分离器出口。
1、输入系统的热量 输入系统的热量有以下四项组成: （1）、干燥剂物理热Qgz
Qgz?g1?cgz?t1
式中：
g1—干燥每kg原煤所需干燥剂量，kg/kg; cgz—制粉系统进口干燥剂的比热容;
t1—制粉系统进口干燥剂的温度。
（2）、碾磨过程由机械能转化而来的热量Qj
Qj?3.6KjE =51.84kJ/kg
式中：
Kj—碾磨过程中能量转化系数，Kj=0.6； E—单位电耗，（其计算如下）：
E?1.67Pm BM 12
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=16.959kw?h/t
其中：
Pm—发电机功率，Pm=450kw； BM—碾磨出力，BM=40.34 t/h。 （3）、制粉系统漏风带入的热量Qlf
Qlf?Klf?g1?clk?tlk
=10.686kJ/kg
式中：
； Klf—制粉系统漏风系数，Klf=0.2（查《电厂锅炉原理及设备》表4—8） g1—进入磨煤机的干燥剂量，g1=1.7595kg/kg；
tlk—漏入冷风温度，tlk=300C；
clk—空气在tlk式的比热容，clk=1.0122kJ/(kg.0C)。 （4）、燃烧带入的热量Qr
Qr?cp,ar?tr =35.406kJ/kg
式中：
tr—燃料进入系统时的温度，tr=200C；
（其计算如下）： cp,ar—燃料的收到基定压比热容，
cp,ar?cdr100?MarM?4.187ar
100100 =1.17 kJ/(kg.0C) 其中：
cdr—燃料干燥基比热容，cdr=0.928 kJ/(kg.0C)。 系统输出的热量
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（1）、蒸发水分消耗的热量Qzf
Qzf??M[4.187(100?tr)?2261?1.884(100?t2)]
=188.107kJ/kg 其中：
tr—燃料进入系统时的温度，tr=200C；
（其计算如下）： ?M—每千克原煤在干燥过程中蒸发掉的水分，
?M?Mar?Mmf100?Mmf=0.0722
t2—制粉系统出口干燥剂的温度，根据《电厂锅炉原理及设备》查的t2=1050C。 （2）、乏气带出系统的热量Qz
Qz?(1?Klf)g1c2t2
=225.33 kJ/kg 其中：
c2—t2温度下干燥剂的比热容，c2=1.0164 kJ/(kg.0C)； t2—制粉系统出口干燥剂的温度，1050C； Klf—制粉系统漏风系数，Klf=0.2；
g1—进入磨煤机的干燥剂量，g1=1.7595kg/kg。 （3）、加热燃料消耗的热量Qjr
Qjr?4.187Mmf100?Mar(cdr?)(t2?t1)
100100?Mmf =77.86 kJ/kg 其中：
cdr—燃烧干燥基比热容，cdr=0.928 kJ/(kg.0C)。 （4）、制粉系统散热损失Q5
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Q5?0.02Qin=0.02×（Qgz+Qj+Qlf+Qr）
由关系式：
Qin?Qout?Qzf?Q2?Qjr?Q5
整理得到如下关系式：
t1?cgz=236.88kJ/kg
取cgz=1.024kJ/(kg.0C).
根据《电厂锅炉原理及设备》查得t1=233.330C
综上所述，此制粉系统需要引入冷风来调节温度，防止煤粉爆炸。最终确定设计此系统的干燥剂以热风为主，以冷风调节的二介质系统。 4.3 干燥剂的组成成分 4.3.1 热风与冷风份额
直吹式制粉系统以热风和冷风组成始端干燥剂时，其热风和冷风份额cha、rha按下式计算：
rla=
其中：
rhatha?cag1t1chatha?clatla=0.3799
tha、tla—分别为热风和冷风的温度，tha=3400C、tla=28.90C； rha、rla—分别为热风和冷风在干燥剂中所含的份额；
cha、cla—分别为热风和冷风在其相应下的比热容，cha=1.032 kJ/(kg.0C)、cla=1.0122kJ/(kg.0C)，cag1=1.0239kJ/(kg.0C).
由此得出：
热风份额—62%，冷风份额—37.99%。 4.3.2 干燥剂含湿量
由于用空气作干燥剂，因此每公斤干燥剂含湿量为：
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