1、DL/T 5145一2002火力发电厂制粉系统设计计算技术规定条文说明297 DL/ T 5145 - 2002 目次1 范围.299 2 规范性引用文件.300 3 煤和煤粉特性3014磨煤机和制粉系统类型及其选择.310 5 磨煤机性能参数计算和台数的确定.313 6 制粉系统热力计算.320 7 制粉系统的空气动力计算.332 8 制粉系统附属设备和部件的选择.336 9 制粉系统管道布置和其他.347 10符号.356 附录A(规范性附录)表示煤质分析结果的基质换算方法.357 附录B(规范性附录)理论空气量和烟气量与成分计算方法. 357 附录C(资料性附录)制粉系统类型示列.357
2、 附录D(规范性附录)磨煤机参数系列.358附录E(资料性附录)FW双进双出磨煤机计算方法364附录F(资料性附录)SVEDALA双进双出钢球磨煤机设计选型. 364 附录G(资料性附录)钢球磨煤机参数算图.365 附录H(资料性附录)制粉系统部分附属设备、部件示例与常用风机特性.365 附录J(资料性附录)一些气体的部分物性参数365附录K(规范性附录)90。对称三通管纯气体下阻力系数.366 附录L(规范性附录)标准筛孔基本尺寸.366 参考文献367298 DL/ T 5145 - 2002 1范围1. 01 1. 02 这两条主要规定了本技术规定的目的和适用范围。对火电厂工程设计中有关
3、制粉系统设计和计算均应按本技术规定进行作了严格规定。按我国当前电力工业的发展水平,将适用的锅炉容量上限定为2000tlh(600MW)级是适宜的。299 DL/T 5145 2002 2 规范性引用文件本标准表示量的性质、状态、类别等的下角标主要参照IEC27-1 1992 (Part 14)。300 DL/ T 5145-2002 3 煤和煤粉特性3. 1设计原始数据3. 1 1 本条列出了制粉系统设计所必须的最基本的煤质资料内 -t:lo 3. 1. 2 本条强调所有煤质资料数据必须得自实际化验分析或试验,意味着煤质资料不能杜撰或编造。3.2煤的可磨性3.2. 13.2.2 鉴于现行钢球磨
4、煤机计算方法多采用BTH可磨性指数,故本技术规定中除了哈德格罗夫指数外,亦采用BTH可磨性指数,并于式(3.2.2)列出了两种可磨性指数的换算方法。由于两种可磨性指数测定方法上的差别,式(3.2.2)的计算结果与实测有一定出人。故在进行磨煤机出力计算时应以实测的为准。3.2.3 关于混煤可磨性指数,一般应以实测为准。计算的方法只是在粗略估算或可行性研究时权且应用。关于计算方法,德国曾提出利用可磨性指数和挥发分的关系曲线进行计算,即先根据质量加权法求得混煤的挥发分,再根据可磨性指数和挥发分的关系曲线查得混煤的可磨性指数。此法与按质量加权法直接求得混煤的可磨性指数是一致的。而且后者也是经过我国对混
5、煤可磨性的大量试验总结得出的经验公式(1)。K = 2=K (1) 式中:301 DL/ T 5145- 2002 K、K;一二种煤棋合后的可磨性指数和1昆煤中煤种z的日J磨性指数;r;一1昆煤中煤种1所占的质量份额。无论利用那种方法(哈德格罗夫法或BTI1法)测定煤的可磨性指数,都是在常温下利用空气干燥的样品进行测定。但实际上水分和温度对煤的可磨性都有影响。一般情况下,烟煤、贫煤和无烟煤的可磨性指数随煤的全水分的增加而下降;而褐煤的可磨性随水分增加的变化则较复杂。关于温度对可磨性的影响:烟煤、贫煤和无烟煤的可磨性指数基本上不随温度的变化而改变;而褐煤的变化则较复杂,在一定的温度区段可磨性指数
6、增高,在另些区域则又下降,情况还不十分清楚。但考虑到在磨煤机内,同时进行着煤的干燥过程,煤的水分元论大小最终只能达到接近或低于空气干燥的水分,这与可磨性测定时的煤样相当近似;另一方面除褐煤外的其它煤种的可磨性并未受到温度变化的明显影响,因之直接利用仪器测定的可磨性指数作为评价在磨制无烟煤、贫煤和烟煤时磨煤机工作过程和计算磨煤机参数的依据,仍然是合适的,不必要进行其它的修正。3.3 煤的磨损特性3. 3. 1 本技术规定采用冲刷磨损指数Ke(DL 465-1992)作为磨煤机选型时的煤磨损性依据,而未采用像I叹)草案那种研磨式磨损指数。其原因是:尽管冲刷式磨损在表面上与除风扇磨煤机外的大多数磨煤
7、机的磨损机理有出人,但大量的运行和试验资料证明,冲刷磨损指数和各种类型磨煤机实际磨损状况有很好的相关性,也积累了大量的数据。IS30%,现改为表面水分M115%。关于磨煤机选择的若干说明如下:(1)中速磨煤机的型式较多,各种型式都有它自身的优点,但也都有各自的缺点。另外,同一种型式的磨煤机不同制造厂(包括国外)制造的,其性能也有较大差别。E型磨煤机碾磨件寿命最长、磨损后期出力不受影响是其优点,但制造工艺较其它中速磨煤机复杂,维护工作量也大。另外风环间隙需要经常调整,在煤磨损性强时,风环间隙磨损增大后若检修配合跟不上时,会造成石子煤量大增而影响运行。因此,E型磨煤机在国内的发展受到影响。MPS磨
8、煤机对煤种的适应性广,可以磨制无烟煤和硬质煤,石子煤量较易控制。但是磨制煤粉细度较粗,当要求煤粉细时需配制旋转分离器,而旋转分离器故障率较高。同时,和E型磨煤机一样,更换碾磨件所需工作量较大,给检修带来不便。RP磨煤机或曰磨煤机结构简单,检修方便,特别是回磨煤机结构合理,故障率较低,若采用堆焊辐套其寿命和MPS磨煤机相当(MPS辑套磨损深度按原厚度的一半计算),311 DL/ T 5145 2002 同时检修更换碾磨件也较方便,煤粉可以较细,调节范围广。但是碗式磨煤机风环风速度设计较低,若遇到空预器漏风较大时,往往造成缺风引起的石子煤量剧增而影响运行。特别是即磨煤机,减速机检修工作量大,有可调
9、风环间隙的结构,容易产生因风环间隙磨损增大而造成的石子煤漏量大,因此RP磨煤机已被田磨煤机取代。上述各型中速磨煤机的优缺点不能在本规定中一一加以陈述。另外国外各厂家的中速磨煤机的结构性能差别也较大,需要进行实地考察而加以分别对待。(2)队在PS磨煤机在我国初期使用时,辑套硬度为HRC=57.8,按使用寿命(单面)为8000h计,磨损指数界限约为Ke2.0,后来辑套硬度提高为HRC=61,磨损指数界限可提高为Ke3.0。上述使用寿命都是以辑套磨损最深深度约为辗套厚度一半(对MPS190此深度约为50mm)时为标准。但是某些厂在使用时,辑套磨损程度直到磨穿,使用寿命虽然延长了一倍,但磨煤机出力降低
10、较多,例如大坝、常熟电厂的ZGM95磨煤机,磨损后期时,磨煤机出力己降低(相对于初期)20%。虽然如此,为了扩大MPS磨煤机的使用范围,在本规定送审稿修订时,如1PS磨煤机的磨损指数界限提高至Ke三5.0,但是规定磨煤机的出力裕量及一次风机风量裕量必须按规定范围上限选取,以保证磨煤机磨损后期时的出力需要。(3)褐煤是否采用中速磨煤机关键在于煤的水分是否能满足干燥要求,当煤的表面水分低于15%时可允许采用中速磨煤机(直吹系统)。但当煤的磨损性不强时(风扇磨冲击板等碾磨件寿命超过2500h),应优先采用风扇磨煤机直吹式系统。二者投资及维护费用相当(对于300MW机组,中速磨直吹式制粉系统投资费用为
11、2055.9万元,风扇磨二介质干燥系统技资费用为2088.2万元)。但风扇磨煤机具有运行电耗低(中速磨20kWh/t,风扇磨13kWh/t)、元石子煤的处理问题、系统的防爆性能好、采用围炉布置方式时各角负荷分配性能好等优点。312 DL/ T 5145- 2002 5 磨煤机性能参数计算和台数的确定5. 1性能参数5. 1. 3 本章所给出的中速磨煤机出力计算公式都是计算磨煤机的最大出力。中速磨煤机的最小出力取决于磨煤机的最小通风量,而最小通风量取决于一次风管的最小流量及磨煤机风环的最小流速。前者取决于工程中一次风管管径的选择及运行后风粉的分配情况,后者与煤粉细度、风环面积设计等多种因素有关,
12、往往需经现场调试给出。过去国内制造厂家给出一些最小通风量的数字,这些数字经现场试验证明都太小。所以本技术规定的性能系列表中未列出最小出力(或最小通风量)一项。5.2 钢球磨煤机性能参数计算5.2. 1 钢球磨煤机的计算方法基本沿用传统的方法,未有实质性修改。只是煤的最大水分计算公式是按前苏联1971年版标准取用,与老标准有所不同。钢球磨煤机的计算方法较为成熟,但是计算较为麻烦。为简化计算工作起见,在附录中给出了一些线算图(水分修正、出力计算、最佳通风量计算、功率计算等),并给出了出力计算的简化公式以便于进行估算。5.3 轮式(MPS类型磨煤机性能参数计算5.3. 1 本技术规定编制中,磨煤机性
13、能参数计算以轮式(如1PS)磨煤机的对原专利方法修改量较大。(1) MPS中速磨煤机的出力计算和其它中速磨煤机一样,是用基本出力乘以出力修正系数得到。出力修正系数是指可磨性、煤粉细度、原煤水分、灰分、原煤粒度等对出力的影响系313 DL/ T 5145一一2002数。出力计算方法的研究主要是对各修正系数取值的探讨。对如1PS磨煤机出力计算方法的探讨起因于神头电厂原西德Babcock公司进口MPS190磨煤机的试验出力未能达到按Babcock公司专利方法计算出的结果,同时也基于美国B&W公司、德国Hanowski专家所使用的计算方法与原西德Babcock公司所使用的方法亦有较大的区别。在开展制粉
14、系统设计计算方法标准课题专题研究时,首先从理论上对可磨性与出力的关系进行了探讨,所得出的可磨性指数与出力的关系曲线与前述几家所使用的曲线亦有较大区别。随着可磨性指数升高,磨煤机出力的提高幅度,西德Babdock公司最大,美国B&W公司与西德Hanowski专家次之,专题研究所得出的曲线提高幅度相对较小。(2)关于煤粉细度与出力的关系,根据西安热工所试验室试验磨结果,与煤种关系较大。美国与西德的关系曲线居于平均水平,但美国的呈现了较陡的趋势。从各煤种试磨结果来看,其平均位置与西德曲线较为接近,因此也取作为推荐方法所采用的曲线。(3)关于水分对出力的修正,各厂家也有较大的差别。德国Babcock公
15、司是以4%或10%作为基点,而美国B&W公司(以及CE公司)所定基点是随着可磨性与细度的变化而变化。如果选择4%作为基点,将各种方法汇集分析比较,其中美国B&W公司曲线与德国Hanowski曲线(CE公司曲线斜率与之一致)皆为直线,而德国Bakcock公司曲线皇抛物线向下。所有曲线中,美国B&W公司曲线较为平缓。对于水分修正,我国所做试验工作较少,即使在试验室做了煤种的加水试验,其误差也较大。所以暂时先选择美国B&W公司和德国Hanowski曲线的平均值作为推荐方法的曲线,并且待和现场实践对比后再作出抉择。考虑到基点随可磨性和细度的变化而变化的方法过于复杂,所以仍采用固定某一水分作为基点(在该
16、基点下修正系数为1.0)的办法,现取10%原煤水分作为基点。关于MPS磨煤机现场试验(运行)结果的对比资料314 DL/ T 5145 2002 (1)和现场MPS磨煤机试验结果对比要考虑下列几方面的条件:褐煤不能作为对比煤种。因为褐煤在高温下可磨性升高,相应磨煤机出力较按常温下可磨性的计算出力要高,烟煤的可磨性在高温下与常温下基本一致。褐煤的出力应以试磨结果为准;一试验时磨煤机的压差(包括分离器)应接近设计最大压差,亦即该出力代表了磨煤机的最大出力;一在最大出力下磨煤机石子煤量不能超过200kg巾,否则磨煤机为超负荷运行;一加载压力必须满足设计要求:一通风量必须设计通风量;一磨棍为初期运行状
17、态;一有可靠的测试数据。(2)根据上述要求,对运行电厂的试验结果进行了筛选,选择了以下具有典型意义的电厂进行比较:达拉特电厂:岛1PS225,战德国Babcock公司专利制造的国内运行的最大型号MPS磨煤机,煤种特性为具有高可磨性、高水分;一神头一厂:我国第一台原西德Babrock公司原装进口MPS190磨煤机。煤种特性为高灰分、高挥发分(运行煤粉细度较粗);一常熟电厂:按德国Babcock公司专利制造的首台MPS190磨煤机,煤种特性各项指标皆为中等;一大坝电厂:北京电力设备总厂仿神头MPS磨煤机自行制造的ZGM95磨煤机,煤种特性为高水分、高可磨性:一常熟电厂:北京电力设备总厂生产的扩大型
18、ZGM95G型磨煤机,煤种特性为中等。(3)进行对比所使用的计算方法:原西德Babcock公司专利方法(以下称专利方法),我国推荐的计算方法(即本规定采用的方法,以下称推荐方法)以及美国B&W方法。详细计算过程315 DL/ T 5145- 2002 可见“岛1PS中速磨煤机出力计算方法修定说明”计算结果可列表2比较如下:表2出力对比综合比较项目试验结果计算结果方法误差tlh tlh % 79.7(新)专利方法+25.7 达拉特电厂MPS22563.4 63.5(新辘)推荐方法+0.16 (高可磨度、高水分煤)(新辍)64.5(新)美国方法+ 1.70 50.6(新)专利方法+22.8 神头一
19、厂MPS19041.2 48.8(新)推荐方法,灰修正+ 16.5 (高灰分、高挥发分煤)(新辑)52.2(新)推荐方法,灰不修正+26.7 55.6(新)美国方法+35.0 36.5(新)专利方法一8.75常熟电厂MPS19040.0 40.8(新辘)推荐方法,灰修正+2.00 (中等指标煤质)(新辘)41.6(新辘)推荐方法,灰不修正+4.00 40.9(新)美国方法+2.25 48.9(新)专利方法+35.8 大坝电厂ZGM9536.0 35. 7(新)推荐方法(高可磨度、高水分煤)一0.80(新辘)41.0(新)美国方法+ 13.9 常熟电厂ZGM9543.6 39.3(新)推荐方法9
20、.86 (中等煤质指标)(新)39.6(新)美国方法-9.17 从比较结果可以得出以下几点看法:一对于各种型号磨煤机(ZGM95、岛1PS190、MPS225),在各种煤质条件下,推荐方法得出的计算结果都具有较小的偏差。一当煤质为高可磨性、高水分时(达拉特、大坝电厂),专利方法出力计算偏大甚多。因为专利方法可磨性修正曲线在可磨性高时明显偏大;水分修正原采用当M1二:0:18%时,修正系数不变,后又采用原煤水分与固有水分之差进行修正,两种方法都导316 DL/ T 5145- 2002 致在高水分时修正系数明显偏大。两者综合影响,在高可磨性、高水分时出力偏大甚多。一当煤质为高挥发分时(神头一厂)
21、,美国方法出力计算偏大甚多,因为美国方法细度修正曲线在煤粉粗时明显偏大。当煤质各项指标皆为中等时(常熟电厂),三种方法计算结果都甚为接近。一从神头一厂和常熟电厂试验来看,灰分修正也是必须的。一从达拉特电厂和大坝电厂对比结果来看,推荐方法所采用水分修正也是正确的。一从磨损中后期的出力比较中可以看出,尽管ZGM95、ZGM95G在磨损初期时其试验结果与计算结果甚为吻合,ZGM95G磨煤机出力甚至超过了计算结果,但磨损中后期时,这两种磨煤机的实际出力确达不到计算要求。相反,按原西德专利图纸制造的岛1PS190、MPS225磨煤机在磨损中后期时,其实际出力仍然可以达到或超过计算值。例如达拉特电厂MPS
22、225磨煤机,按推荐方法计算旧辑出力,考虑磨损系数为0.95,其出力为57.3t/h,实际运行可到60.0t/h;常熟电厂岛1PS190磨煤机,按推荐方法计算出力为34.3t/h(旧辗),实际运行可到35.0t/h。而大坝电厂ZGM95磨煤机,按推荐方法计算旧辑出力为43.3t/h(磨损系数0.95),实际运行只到32t/h36t/h,常熟电厂ZGM95按旧辑出力为36.5t巾,实际运行只达到30.0t/h,相差达20%。经查询制造厂设计情况,主要是制造厂在这几个电厂皆实行了大喷嘴环结构,虽然磨煤机的阻力有所降低,但是影响了磨煤机后期出力(石子煤量大于200kg/h),同时制造厂在技产初期又实
23、行了低加载方式,以至在后期电厂无法加载。建议制造厂恢复喷嘴环结构和加载压力。在制造厂未恢复并经运行考验之前,对ZGM95磨煤机其磨损系数取fe=0.85a而其它型号的ZGM以及MPS磨煤机取fe=0.95。317 DL/ T 5145-2002 5.4 碗式磨煤机(RP,HP型)性能参数计算5.4. 1 碗式磨煤机出力修正系数和原进口专利曲线基本吻合,只是增加了灰分对出力的修正(在华能福州电厂进行过两种煤对RP903磨煤机的试验,可以明显地看出灰分对磨煤机出力的影响)。碗式磨煤机磨损中期出力的变化,本规定系数0.9修正,这也是要以增加弹簧压力为前提,否则出力将会降低很多。在华能福州电厂对日本进
24、口的阳)()03磨煤机试验发现,由于油压按煤层高度增加而自动增加,在磨损后期(运行6000h)时,磨煤机最大出力几乎未变。图5.4.1计算线图是按原制造厂提供的线图加以综合,即由原计算线图标出的具体出力数变为基本出力的百分数,按此法标出后,对各种型号的磨煤机都可以通用。原制造厂提供的图中,煤粉细度是按200目筛网通过量表示,我国元此煤粉细度标准,因而按我国习惯和标准改为R佣表示,两者按公式(3.8.1-1)换算,其中煤粉均匀系数取为1.1。经核算,两图之间的出力误差1%,因我国设计习惯,设计煤粉细度皆以R叨表示,这样查本标准的计算线图也较方便,否则还要经换算到R1s后才能查原制造厂的计算线图O
25、表5.4.1所提供的出力修正系数的计算公式和计算数值是一个简化了的关系式。因为原计算线图各参数(HGI、R9o、Mt和f)之间的关系较复杂,拟合成公式后计算非常麻烦,所以本标准提供了一个简化公式,按此公式计算的出力与按图查的出力之间的误差为5%。所以在工程正式计算中还是以图为准。如果为进入计算机需要,其公式可按下列公式计算34:BM= BofHfRfMfA (4) fH =0.263 + 0.0134HGI (5) fR =0.504十1.66(R901100 )0818 ( 6) 318 DL/T 5145一2002f M可按下述程序进行:首先计算修正与不修正的分界线:对低热值煤:(儿1ar
26、)= 6.2304 + 51.384fHfR - 88.587(jHfR)2 + 55. 967(jHfR)3 - 12. 942(fHfR)4 (7) 对高低值煤:(Mar)= 3.2533 + 47 .050fHfR - 81.916(jHfR)2 11.869(fHfR)3十51.536(fHfR)4(8) 若Mar(Mar)时,fM=1.0时,若Mar(Mar)时,按下式计算:Mar每增加1%时,使总修正系数降低值!:.f:/:,.f = ln 1. 0023 + 6. 6677 fHfR/1000 十3.5318(fHfR)2/1000)(9) 此时总修正系数:f二!fHfR一M盯一
27、(Mar)Jt:,.flfA5.7 凤扇磨煤机机性能参数计算5. 7. 1 由于褐煤的可磨性的在高温下变化的复杂性,所以本节给出的风扇磨煤机磨制褐煤时的出力线算图只是作为参考。大量的实践表明,风扇磨煤机碾磨出力裕量较大,只要是通风量许可,实际碾磨出力可比接出力线算图计算的出力高很多。但若通风量受限,则磨煤机出力也受到影响。因此,最终确定磨煤机出力的还是通风能力,即按磨煤机提升压头和管道阻力平衡的原理所确定的通风出力。确定磨煤机的提升压头、特别是带粉时提升压头的方法是以相应的专题研究为基础。纯空气及恒定条件下带粉时的提升压头,是以现场测试数据为依据,并已在性能系列表中给出。不同运行工况下提升压头
28、的修正经过试验室研究及与现场的对比也已提出了新的计算方法。详细的研究报告见“不同运行工况下磨煤机提升压头的研究”(热力发电,1995.8)。319 DL/T 5145一20026 制粉系统热力计算6. 1基本规定本节规定了制粉系统热力计算的任务、要求,应注意的事项及方法,是本章的总则。6.2 初始干爆剂量的确定6.2. 1和6.2.51.钢球磨和风扇磨干燥剂量冉的计算制粉系统干燥剂量gl是指磨制与干燥每公斤原煤,磨煤机人口的干燥剂质量。但钢球磨煤机是以磨煤机出口最佳通风实际体积流量给出的;风扇磨是以磨煤机出口实际体积流量所限定的,它们均需折算成标准状况下的体和、流量来求gl。由实际状况折算成标
29、准状况,受所在处温度和压力的影响,应进行温度和压力的修正。由于所在处气体压力较低,对其绝对压力的影响较小,计算矶时可不予考虑。但我国幅员广阔,各地大气压力相差甚大(见表R.4),则应考虑大气压力修正,以免干燥剂量不足。故在公式(6.2.1-1)及公式(6.2.5)中,只作大气压力和温度修正,已能满足工程计算精度的要求。但在进行系统阻力计算时,应按“烟风煤粉管道设计技术规定”进行压力修正。2.关于制粉系统漏风系数制粉系统漏风系数是指系统的漏风量占系统人口风(干燥剂)量民的比例。关于漏风系数的取值,情况如表3: 320 DL/ T 5145-2002 表3制粉系统漏凤系数选取情况钢球磨中速磨风扇磨
30、标准贮仓直吹正压负压有下降管无下降管原苏联标准0.25 0.45 0.18 0.3 a 0.1 0.2 华东院子册之二0.2 0.4 0.15 0.3 a 0.2 0.3 机械部标准(稿)0.3 0.2 a 0.2 0.3 0.2 a应计入密封风量。漏风系数Kie之大小,与设备制造、安装工艺及运行管理有关,钢球磨煤机还与磨煤机直径D有关:D207crn时,Kie=0.4; D250cm时,Kie=0.35;D287cm时,Kie=0.3;D 380cm时,Kie二0.25;D400crn时,Kie二0.2。也有个别电厂实际运行的漏风系数比表列值还高,这往往是由于设备质量和运行维护管理方面的原因
31、。随着发电设备制造和运行管理水平的提高,近年来设计和投产的大容量机组,漏风情况大为改观。本规定的取值,是在上述基础上,根据多年运行实践,听取了一些专家的意见经简化偏保守地取定的。近年来设计所采取的漏风系数,基本上与本规定一致。3关于标准状况下,组成干燥介质气体混合物密度3的设定文中提出的取值,是为了避免不着边际的设定而不得不多次试算。对于钢球磨采用再循环气体与空气混合后,因为水蒸汽的成分增加了,混合气体的密度必然比湿空气密度小。但再循环份额有限,影响能力小,故在1.251.28之间取值。对于用烟气作干燥剂的风扇磨煤机,为了达到惰化气氛和保持合理的一次风率,按经验,空气和烟气以各50%份额加权平
32、均设定2结果(1.33)较为接近。6.2.2和6.2.3321 DL/ T 5145-2002 1.关于正压直吹式磨煤机的通风量由于RS、RPS型磨煤机在我国使用不多,而且RP磨亦渐渐为HP磨所取代,故本规定未列入RS及RPS型中速磨煤机。对于阳、田和MPS型中速磨煤机,它们本来各种规格都有自己的通风特性曲线,但它们都有共同的规律,而且在基本负荷及不同负荷率下通风量的百分数基本相同,故将即、HP型(碗式)磨煤机归纳出个通用通风特性曲线,将各种规格的MPS型(轮式)磨煤机也归纳出通用的通风特性曲线。虽然与原来单独的特性曲线相比稍有出入,但在工程使用上,这种小误差是允许的。于算查曲线图是很方便的,
33、但目前多用计算机计算,为编制程序的方便,这些曲线以公式来描述,故本章增加了利用公式计算的内容。对于E型磨煤机的特性曲线,除了本章列出的双曲线方程外,也可以用抛物线方程来描述(其中2; b = - 4.4; c = 4.15): gl = ax2十bx十C两个方程都同样得到满意的结果。例如,将不同负荷率代人所得计算结果与查曲线对比如表4:表4不同负荷率下通凤量计算对比查曲线gl =2.066 (1一)l.5+1.75g 1 = ax2 + bx + c gl gl gl 0.4 2.71 2.71 2.71 0.5 2.43 2.48 2.45 0.6 2.23 2.27 2.23 0.7 2.
34、07 2.09 2.06 0.8 1.93 1. 93 !. 92 0.9 1.83 1.82 1.83 1.0 1. 75 1. 75 1. 75 322 DL/T 5145一2002考虑到双曲线方程比抛物线方程简单,故本规定推荐使用前者。2.关于磨煤机的密封风中速磨煤机的密封风资料未收集齐全,表中缺项待补,工程中应向制造厂收集。风扇磨煤机的密封风,按惯用作法采用热风,并纳入热风份额之中,在计算干燥剂量gl及物理热时,不单列此项,如果采用其它风游、或不纳入热风份额之中,另单列一项,亦同样可以计算。6.3热平衡6. 3. 1 关于磨煤机机械热转化系数kmac在热力计算中不同国家或公司对其取值不
35、同,有的不予考虑,当成一种裕度;有的在不考虑它的同时也不考虑磨煤机的散热损失;美国CE公司中速磨煤机的机械转化系数为电动机效率0.9与减速机效率0.94的乘积:原苏联标准、华东院手册之二、机械部标准(稿)以及目前使用的均与本规定推荐值一致。6.3.2 关于加热燃料消耗的热量在我国,未见有在系统外对原煤进行预干燥者。加热原煤消耗的热量取决原煤温度。原煤温度tre的选取,按一般经验当4:186时,取trc= 0;当M户63段:186时,取trc = 20,在工程应用上,计算精度已经够了。然而,在寒冷地区,出现trc0.5kg/kg时摩擦阻力系数反而开始减小。这种现象称为“汤姆逊效应”,在文献45和
36、文献48中已有叙述。为确保系统运行的安全性,本技术规定在处理这个问题时规定当0.5kg/kg时,摩擦阻力系数取最大值,即A=Amax= l .5A.o。7.3 管路元件的局部阻力7.3.27.3.9 1.纯空气(气体)下局部阻力系数的试验研究较为充分,资料文献也多。在编制本技术规定时,对常见的重要元件的阻力系数以试验研究与资料分析相结合的办法确定;一般情况下则直接引用较权威的数据和方法。一单个圆截面弯管、焊接弯管、正方截面弯管和等截面对称三通的阻力系数是根据试验台试验研究并综合多种资料文献归纳分析而得的(见专题研究报告46、47)。一连续布置的弯管内的流动和阻力特性往往与单个弯管内有很大不间,
37、本技术规定利用了文献48、49的试验研究结果,规定了判别组合弯管的条件和确定其阻力系数的方法(7.3.3 条),以使连续弯管的阻力计算结果更符合实际。333 DL/ T 5145 - 2002 一等截面不对称三通、Fo=F1不对称三通以及分配风箱的阻力系数确定方法引自文献44。一节流孔板的阻力系数的确定系利用文献50的试验研究结果。一表7.3.9所列的管道截面变化时的阻力系数是按文献44并参照文献45整理得到的。2.含粉气流下的局部阻力系数,本技术规定采用对纯气体下阻力系数经气流含粉浓度的修正而得的。试验研究表明46、47、48、49、51,对于各类单弯管、组合弯管,含粉浓度对局部阻力的影响基
38、本呈线性,即:二0(1十Kt,)K为浓度修正系数。不同类型和参数的元件修正系数K也不相同,但前苏联的标准25、26却对各种不同类型的元件采用了相同的修正系数K:在1958年的标准中,K统一为0.825,在1974年的标准中又将K改为2.526。此种处理显然带有较大的随意性,很不恰当,且采用的K值与实际不甚相符。在本技术规定中,含粉下元件局部阻力的修正系数是在大量试验研究结果的基础上得出的,更符合实际03.制粉系统中含粉气体,除极个别的情况外,通过三通管(特别是不对称三通管)进行分叉或汇集的情况是很少见的,本规定中列出的三通阻力系数基本上都是在纯空气下的,在实际中有时会碰到含粉气体对称分叉的情况
39、。因此,对等截面对称三通在纯空气和含粉气体时的阻力特性进行了专门的试验研究47,确定了不同分叉或汇流角度的等截面对称三通在纯空气下的阻力系数及在含粉时阻力系数之修正值,如7.3.4条。4.为了验证本技规定所采用的含粉气流阻力计算方法,将其与现场实测结果进行了对比。其结果见表R7.3.l。对该表的说明如下:一表中淮南电厂的数据为OP-380锅炉3号磨煤机(E型)334 DL/ T 5145-2002 由对比可知,设计计算的管段阻力约比实际的大30%,这是合理的,因实际的管路已运行多年,内壁光滑;按前苏联方法计算(1958年和1974年标准)比实际的约大54%,偏差更大。7.4 设备和部件的阻力7
40、 .4. 1 l.表7.4.1所载的制粉系统设备和部件阻力系数除粗、细粉分离器、煤粉分配器外,其它主要引自文献26。2.粗粉分离器的阻力系数是综合试验台试验53、54和现场试验以及运行资料而得。3.细粉分离器阻力系数主要按试验台试验结果54并参照文献26确定。试验得到,含粉气流下细粉分离器阻力有所降低,为保证阻力计算结果有安全裕量,故表7.4.1中细粉分离器的阻力系数不作含粉浓度修正,而按最大(纯气体下的)阻力来考虑。4.煤粉分配器的阻力系数是按试验台试验结果56确定的。5.MPS、RP、E型中速磨煤机阻力按制造厂的数据。7.7气体入口处负压和入口阻力7. 7. 1 l.公式(7.7.1)是在
41、下列条件下拟定的:炉膛平均温度为1250,室温20;炉膛出口负压为20Pa。7.9 制粉系统的总阻力和全压降7.9.2 计算制粉系统总阻力一式(7.9.2)中燃烧器处炉膛负压绝对值SF一项是按式(7.7.1)计算的,而未采用锅炉制造厂家所给的炉膛负压值,因为此值一般系指炉膛出口负压,与燃烧器处的炉膛负压有差别。335 DL/ T 5145一20028 制粉系统附属设备和部件的选择8. 1原煤仓8. 1.2 实践证明,煤仓内壁衬贴高分子材料是避免煤粘附的有效措施,建议在有条件或需要时尽量采用。8. 1. 4 原煤仓所需要的容积vb(m3)可由(14)式计算:v TBB 一二b - KfilPc,
42、bzb (14) 式中:T一煤仓中存煤供锅炉运行的小时数,对于直吹式系统,T选812,低热值煤取下限;对于贮仓式系统,T的数值可按原煤仓和煤粉仓总的有效贮煤量应满足锅炉最大连续蒸发量时也12h耗煤量的原则来选择,高热值煤或每炉设置2台磨煤机时取上限值。BB一锅炉最大连续蒸发量时的燃煤量,tlh;Kf一煤仓充填系数,取决于煤仓上部尺寸、进煤口位置和煤的自然堆积角,可取Kf0.8,或通过计算确定:仙一一原煤堆积密度,tlm3,按式(3.9.2)计算;zb一一除备用磨煤机所对应的原煤仓外的原煤仓数目。8.2煤粉仓8.2.2 煤粉仓所需要的容积町,严(m3)可由式(15)计算:TB v pc 一二b,
43、pc -Kf世庐,bzb(15) 式中:336 DL/T 5145一2002T一一煤粉仓供锅炉最大连续蒸发量运行的小时数,h,一般取T=24oKm一一煤粉仓充填系数;Kt0.80.9;严,b一一煤粉堆积密度,tlh,按(3.9 .3-1)式确定;Bpc一一锅炉最大连续蒸发量时的每小时煤粉消耗量,tlh,按式(16)计算。Boe乌鲁u( 16) 可net,ad式中:BB一锅炉最大连续蒸发量下的燃料消耗量,tlh;Qnet,ad一煤空气干燥基低位发热量,近似代替煤粉发热量,岛叮/kg;Qnet,ar一煤收到基低位发热量,MJ/kgoI M100-M,且If1 Qnet“: l Qnet,ar +
44、2.51 wQ 丽可2.511话。(17)8.2. 12 通往邻炉的吸潮管是否采用,可视条件而定。8.3给煤机8.3.2 目前,国产的给煤机有下述5种,可供设计时选用:1)电子重力式给煤机(包括NJG型耐压式计量给煤机);2) JG 型计量式胶带给煤机;3)埋刮板型给煤机;4)电磁振动给煤机;5)正压链板式给煤机。其中1)、2)多用于200MW及以上机组的直吹式制粉系统中,3)多用于贮仓式制粉系统中,4)多用于中小型机组中,5)系双进双出磨煤机的配套给煤机。8.4给盼机8.4.2 由于叶轮给粉机在高转速区易出现给粉量非线性变化,337 DL/ T 5145-2002 甚至还有给粉量随转速增高而
45、降低的情况,影响燃烧的调整。因而,设计时应对转速加以限制或对给粉机出力留有裕度。在选用给粉机时,给粉机的最大出力不应小于与其连接的燃烧器最大出力的130%。8.4.3 本条关于“大、中容量的锅炉给粉机宜采用叶轮式给粉机”的建议是在目前尚无其它性能更好的给粉机的情况下给出的。如果有其它新型的给粉机,亦可采用。8.5输粉机常用输粉机的类型有埋刮板输粉机、链式输粉机和螺旋输粉机等,可视不同条件选用。8.5.2 当采用螺旋输粉机时,其出力可按式(18)计算:Bex二601-Dz Ppc,b5n内(18)式中:Bex一一输粉机的应有出力,tlh;D一一螺旋输粉机直径,m;S一一螺旋的节距,m,一般S=(
46、0.5 1.0) D;对于国产GX型系列:实体螺旋采用S二0.8D,带状螺旋S=D; 一一螺旋输粉机转速,r/min;院,b一煤粉堆集密度,t/m3,按式(3.9. 3-1); 一一充满系数,一般取0.1250.4。螺旋输粉机的功率按下式计算:W TK L一刊M N (19) 式中:C一一煤粉阻力系数,取C=0.25;338 DL/ T 5145-2002 Lex螺旋输粉机长度,m;?一一传动装置效率。当采用园柱齿轮减速时,取?0.85;采用蜗轮蜗杆减速时,取r;=0.72;当采用蜗轮蜗杆和伞齿轮减速时,取r;= 0.650 螺旋输粉机轴的允许扭矩(输粉机轴所允许的最大功率与转速之比)应小于与式(19)相应的数值。否则应缩短长度或采用双端传动的办法。8.6锁气器8.6. 1 锥形锁气器的尺寸按下式确定:Do = (4Q:q )i cm (20) 式中:Do一锁气器进口管的内径,cm;q一锁气器单位出力,kg/(cm2 h),用于煤粉时,q=25kg/ ( cm2 h)35kg/ ( cm2 h) ; Q一一锁气器出力,kg/h;根据制粉系统出力确定。Q =BM号:r;c川03kg/h川式中:BM 一一一制粉系统原煤出力,tlh;1/cyc一一细粉分离器效率,%;Onet,ar、Oner,ad一一一为煤收到基低位发