直吹式制粉系统热力计算方法Word版
直吹式制粉系统热力计算
1.原始数据
1.1锅炉部分
炉型： 1025t/h，亚临界、中间再热、控制循环炉；
蒸发量：MCR工况为：D MCR= 1025 t/h；
ECR工况为： D ECR= 907 t/h；
锅炉燃料消耗量：MCR工况为：B B= 140.51 t/h；
空气预热器出口热风温度：一次风为：t〃AH1= 341 ℃；
二次风为：t〃AH2= 348 ℃；
冷风温度： t SF= 20 ℃。
1.2煤质资料
收到基碳： C ar= 53.16 %；收到基氢： H ar = 3.10%；
收到基氧： O ar =5.50% ；收到基氮： N ar = 0.90%；
收到基硫：S ar = 0.80%；收到基水分：M ar= 8.0%；收到基灰分： A ar= 28.54 %；空干基水分：M ad= 2.4 %；干燥无灰基挥发分： V daf= 18.8 %；原煤温度：t P.C= 20 ℃；
收到基低位发热量：Q aetar.=20496kJ/㎏；
哈氏可磨性指数（哈德可夫法）： HGI = 54.36；
全苏热工研究所可磨性指数：K BTN= 1.13 ；
煤粉细度： R90= 18 % ；煤粉水分： M P.C= 1.2 % ；磨损性指数： K e＜3.5 ；煤着火性指数： R W= 4.65～5.0。
2.理论空气量及燃烧产物
V g°=0.0889(C ar +0.375 S ar)+0.265 H ar -0.0333 O ar
=0.0889×(53.16+0.375×0.80)+0.265×3.10-0.0333×5.50 = 5.391 m3/㎏
2.2空气含湿量：（一般设d=10 g/㎏，即每1㎏干空气附加10 g水蒸汽）在测得
空气的干球温度和湿球温度的情况下，可以可以查
【GB10184—88附录G（湿空气线算图）】
（当空气干球温度为28℃湿球温度为22.7℃时，查得d K= 0.01 ㎏/㎏时，则d= 10g/㎏）
V SK°= V g°(1+0.0016 d)
= 5.391×(1+0.0016×10) = 5.477 m3/㎏。
3.磨煤机选型及计算
3.1 磨煤机型式：选用HP型中速磨。
3.2 制粉系统型式：正压直吹式、冷一次风机。
3.3 钢球磨型号：HP843和HP863
3.4 磨煤机台数： 5台，运行台数：Z M= 4台，1台备用。
3.5 磨煤机出力计算
3.5.1 磨煤机基本出力： B MO= 45.4 t/h；
3.5.2可磨性修正系数： K H= 0.99 ；
3.5.3 煤粉细度修正系数：K R= 0.918；
3.5.4 原煤水分修正系数
含水去矿物基热值：
Q=100（Q aetar.-116 S ar）/[100-( 1.08 A ar +0.55 S ar)]
=100×(20496-116×0.80)/[100-(1.08×28.54+0.55×0.80)] = 30032 kJ/㎏
去矿物干燥基固定碳：
C daf= 100(C ar -0.15 S ar)/[100-( M ar +1.08 A ar +0.55 S ar)]
= 100×(53.16-0.15×0.80)/[100-(8.0+1.08×28.54+0.55×0.80)]
= 86.9 %
原煤水分修正系数： K M= 1.05 ；
原煤灰分修正系数： K A = 0.957 ；
原煤粒度修正系数：（碗式磨不修正） K L = 1 ；
磨煤机出力修正系数：
K= K H K R K M K A K L
=0.99×0.918×1.05×0.957×1= 0.913 ；
磨煤机碾磨出力：
B M= K B MO = 0.913×45.4 = 41.45 t/h；
碾磨出力裕度计算： B F= Z M B M / B B =4×41.45/140.51 =1.18 3.6 磨煤消耗功率
磨煤机功率： N M= 355 kW；
磨煤电耗： E M= N M / B M = 355/41.45 = 8.56 kW.h/t
4.热力计算
4.1 初始干燥剂量
磨煤机基本通风量： Q s= 18.9 ㎏/s；
磨煤出力相当于设计出力下负荷率：
X M= B B / (K B M )= 140.51/(4×41.45) = 0.8475；
X M下的通风率： K MV= 100(0.6+0.4X M)
= 100×(0.6+0.4×0.8475)=93.90 %
磨煤机密封风量： Q MF= 2.2 ㎏/s；
制粉干燥水分：△M= (M ar - M P.C)/(100- M P.C)
= (8-1.2)/(100-1.2) = 0.0688 ㎏/㎏；
初始干燥剂量：
g1= （3.6 Q s / B MO）[K MV/ (100X M）]-△M-[3.6 Q MF /（K B MO） = （3.6×18.9/45.4）×[93.90/(100×0.8475)]-0.0688 -[3.6×2.2/(0.913×45.4]= 1.399 ㎏/㎏。
4.2 热平衡
4.2.1 输入的总热量
（1）干燥的物理热
干燥剂的初温：（先假定，后核算） t1= 260 ℃；
干燥剂初温下比热容：（查表） C1=1.022 kJ/(㎏. ℃)；
干燥剂的物理热： q q1= g1 C1 t1
= 1.399×1.022×260 = 371.74 kJ/㎏。（2）漏入冷风的物理热：（正压q L=0）。
（3）密封风的物理热：
密封风温度： t MF= 20 ℃；
密封风比热容：（查表）C MF= 1.012 kJ/(㎏. ℃)；
密封风的物理热： q MF= 3.6C MF Q MF t MF / B M
=3.6×1.012×2.2×20/41.45= 3.9 kJ/㎏。
（4）磨煤机工作时产生的热量
机械热转化系数：（查表） K mae= 0.6 ；
磨煤机工作产生时产生的热量：q mae= 3.6 K mae E M
=3.6×0.6×8.56= 18.5 kJ/㎏。（5）干燥磨制1㎏煤输入的总热量
∑q= q q1+q L+ q MF + q mae =371.74+0+3.9+18.49= 394.14 kJ/㎏。
4.2.2 带出好消耗的总热量
（1）蒸发原煤制水分消耗热量：
制粉系统末端温度：t2= t〃M= 90 ℃；
磨煤机出口粉粉混合物温度： t〃M= 90 ℃；
蒸发原煤水分消耗热量：
q ZFSF=4.187△M [595+0.47(t2- t P.C) （t P.C-----原煤温度） = 4.187×0.0688×（595+0.47×90-20)= 177.8 kJ/㎏。（2）乏气干燥剂带出的热量
漏风系数：（正压 K L=0）
制粉系统末端空气比容热：查表 C2= 1.014 kJ/(㎏. ℃)；
乏气干燥剂带出的热量：
q2= [(1+ K L)g1+3.6 Q s / B M] C2 t2
=[(1+0)×1.399+3.6×2.2/41.45]×1.014×90=145.1 kJ/㎏。
(3) 加热燃料消耗的热量
干燥基灰分： A d= 100 A ar /(100- M ar)
= 100×28.54/(100-8) = 31.02 %
燃料平均温度： t PJ= (t1+t2)/2 = (20+90)/2= 55 ℃；
原煤解冻热量： t≧0， q=0 ；
灰的比容热： C A= 0.754+2.93 t PJ 10-4=0.754+2.93×55×10-4
= 0.770 kJ/(㎏. ℃)；
纯煤的比热容： C M=0.74+4.1 t PJ 10-3+(0.66+2 t PJ 10-3) V daf /100 =0.74+4.1×55×10-3+(0.66+2×55×10-3)×18.8/100
=1.11 kJ/(㎏. ℃)；
干燥煤的比热容：C dC= 0.01[C M (100- A d)+ C A A d]
=0.01 ‰[1.11×(100-31.02)+0.770×31.02]
=1.005 kJ/(㎏. ℃)；
加热燃料消耗的热量:
q RL= [（100- M ar）/100]（ C dC +4.187 M P.C /100）(t2- t P.C)+q
=[(100-8)/100]×(1.005+4.187×1.2/100)×(90-20)+0
= 67.96 kJ/㎏。
(4)设备散热损失： q5= 0.02 ∑q= 0.02×394.14= 7.9 kJ/㎏。（5）干燥、磨制、1㎏原煤带出和消耗的热量：
q MX= q ZFSF + q2+ q RL + q5=177.8+145.167.96+7.9=398.76 kJ/㎏。
4.3 热平衡方程求初温
干燥剂初温计算： t1=（q MX -q- q MF - q mae）/（g1 C1）
=（398.76-0-3.9-18.5）/（1.399×1.022）
= 263.2 ℃；
计算初温与假定值相对误差：
△t1/ t1=(263.2-260)/263.2=1.216%＜1.5% (相符)
4.4 干燥剂成分计算
热风温度： t RF= t〃AH1-10= 341-10=331 ℃；
热风比热容：查表得 C RF= 1.031 kJ/(㎏. ℃)；
冷风占干燥剂的份额：r LF=( C RF t RF - C1 t1)/( C RF t RF - C MF t MF)
= (1.031×331-1.022×263.2)/(1.031×331-1.012×20)
= 0.225；
热风占干燥剂的份额：r RF= 1- r LF = 1- 0.225 = 0.775 。
4.5 制粉系统终端干燥剂含湿量和露点计算
干燥剂含湿量：
d2=[g1（1+ Q MF/ Q s）d+1000△M]/{g1[(1+ Q MF/ Q s）-(1+ Q MF/ Q MF）d/1000 = [1.399×(1+2.2/18.9)×10+1000×0.0688/{1.399×[(1+2.2/18.9)-(1+2.2/18.9)×10/1000]}= 54.6 g/㎏；
露点：查表得：t LD= 41.5 ℃；
结论：t2- t LD = 90- 41.5 = 48.5 ℃＞2℃；所以不会结露。
4.6 干燥出力核算和制粉系统一次风机容量计算
一次风机台数： Z1F= 2 台；
运行时碾磨出力： B M= B B / Z M =140.51/4 = 35.13 t/h；
一次风机入口绝对压力： P1= 101.3 kPa；（大气压力+静压）
一次风机风量裕度系数： Ka= 1.5；
一次风机容量：
Q1F= Ka （1/ Z1F) (1000 B M Z M g1/1.285+q L )(1.1.3/ P1)（273+t2）/273= 1.5×（1/2）×（1000×35.13×4×1.399/1.285）+0）×（101.3/101.3）×（273+90）/273= 152566 m3/h；
一次风侧空预器漏风系数：△α= 0.4 （取自锅炉热力计算）；
一次风机要求容量： Q YQ1F=(1+△α) Q1F
=（1+0.4）×152566= 213592 m3/h
（注：可编辑下载，若有不当之处，请指正，谢谢!）