终结版锅炉制粉系统设计-毕设论文.doc
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1、论文锅炉制粉系统设计-磨煤机主体部分设计申请人:学科(专业):热能与动力工程指导教师: 20XX年21XXXX学院毕 业 设 计 (论 文) 任 务 书专业班级层次专升本姓名 学号一、毕业设计(论文)题目锅炉制粉系统设计-磨煤机主体部分设计二、毕业设计(论文)工作自2011年6月20日起至2011年9月20日止三、毕业设计(论文)基本要求: 论文的总体结构应分为以下几部分:题目、摘要、目录、前言、正文、结论、参考文献和附录等几部分组成。论文应力求有作者自己的创见和观点,中心突出,层次分明,论述清楚,结构严谨,文字流畅,论证有理有据,具有说服能力。整篇论文字数不少于8000字。字迹要工整清洁。
2、(1)自2011年6月1日至9月20日,按进度要求完成毕业设计任务。(2)2011年9月20日前提交符合标准要求的毕业设计论文。(3)准时参加毕业设计答辩。 指导教师: 网络教育学院毕业设计(论文)考核评议书指导教师评语:建议成绩: 指导教师签名: 年 月 日答辩小组意见:负责人签名 年 月 日答辩小组成员 毕业设计(论文)答辩委员会意见: 负责人签名: 年 月 日西安交通大学网络教育学院论文论文题目:锅炉制粉系统设计-磨煤机主体部分设计学科(专业):热能与动力工程申请人:指导教师: 摘要本设计主要目的是对锅炉制粉系统进行介绍,特别是对磨煤设备进行详细介绍,了解到磨煤设备是锅炉制粉系统中的主要
3、设备。通过对燃料煤粉的优点、性质、品质的选用要求,当燃用挥发分很低或很硬的煤时,以磨煤机中间储仓式制粉系统为好;当然用水分较多且软的煤时,以风扇磨直吹式制粉系统为好,反映出磨煤设备的结构、用途及工作原理,选用低速筒式磨煤机的理由,这种磨煤机主要是靠着撞击作用实现磨煤的,磨煤机的圆筒由电动机通过减速器带动其旋转,圆筒内的锰合金钢球,在波浪形护板的带动下达到一定的高度,由于这时钢球所受的离心力小于其重力,使钢球落下,将煤击碎。同时,还对磨煤机主要参数的确定及技术规格,筒体设计及计算,润滑系统用途及技术规范和电气设备简介等。关 键 词:制粉系统 煤粉 磨煤机 安全保护 润滑论文类型:设计报告 Abs
4、tract The main purpose of this design is a boiler milling system introduced,Specially to the coal grinding equipment to carry on the detailed introduction,Understood the coal mill equipment is in the boiler milling systems major equipment. Through to the fuel powdered coals merit, the nature, the qu
5、ality selects the request, when fueled with low volatile or hard coal, take ball-milling warehouses in the middle reservoir system for the good; Of course, use more water and soft coal, with fans blowing straight-mill pulverizing system is better. Reflected the coal grinding equipments structure, th
6、e use and the principle of wor, Selects low speed barrel type pulverizers reason, Coal is such a major role in the realization of the impact depended on the coal mill, the ball through the cylinder motor reducer driven by its rotation, manganese alloy steel cylinder inside the ball, wave-shaped shie
7、ld driven up to the required height, As the ball this time suffered less than the centrifugal force of its gravity, so that the ball down, coal will be smashed. At the same time on the coal-based installation, the installation of the main bearing, rotating and the Department of the Ministry of trans
8、mission, such as the installation described, and introduced the idling and load testing, the use of coal and safety protection, lubrication system and the use of technology About norms and electrical equipment and so on.Key words :Milling system coal fines pulverizing mill safeguard protection lubri
9、catePaper type: The design reported目 录1绪论11.1燃用煤粉的优点.11.2煤粉的性质11.3煤粉的品质12磨煤机的结构、工作原理及用途43磨煤机的分类53.1低速磨煤机53.2中速磨煤机83.3风扇磨煤机93.4竖井式磨煤机94磨煤机主要参数的确定及技术规格104.1筒体容积的确定104.2筒体直径的确定104.3筒体转速的确定115筒体设计及计算125.1筒体受力计算:125.2筒体强度计算(筒体壁厚计算)136滑动轴承的设计及校核156.1轴承类型的选择156.2校核计算167主要零部件工艺要点178润滑系统简介179电气设备简介19致 谢20参考文
10、献21声 明.22 1绪论随着人类社会生产力的发展,锅炉的蒸发量不断增大,已由每小时几吨的小型锅炉发展到每小时几千吨的大型锅炉,由层状燃烧的火床炉到悬浮燃烧的煤粉炉,燃料的颗粒由煤块发展到煤粉。现代电厂的燃煤锅炉广泛采用燃烧煤粉的煤粉炉。1.1燃用煤粉的优点.能采用劣质煤作为锅炉的燃料,如无烟煤、贫煤等都能在煤粉炉内有效的燃烧。燃料进入燃烧室后,燃料与空气的接触面积增加,燃料单位时间内吸收的热量多,达到着火温度所需要的时间缩短,预热时间缩短,炉膛温度提高,提高了炉膛的传热效率。煤粉易于与空气接触,混合而达到完全燃烧,减少了由于不完全燃烧而造成的损失,提高了锅炉的效率,降低了单位时间内所消耗的燃
11、料量。燃煤量调整比较方便,加碱负荷的惰性比较小。由于煤粉燃烧迅速,可提高单机容量。1.2煤粉的性质1.2.1煤粉的一般性质煤粉是由不规则形状的颗粒组成,它的尺寸在1m到300500m之间(1m=1/100),其中以2050m的颗粒居多数。它可以流过很小的不严密的间隙,煤粉和空气一起形成混合物,像流体一样易于运输。 煤粉储存期过久可能结块,并容易自燃。 1.2.2煤粉的自然和爆炸长期积存的煤粉受空气的氧化作用,缓慢的放出热量,当散热条件不好时,煤粉温度逐渐上升达到其燃点而自行着火燃烧。这种现象称为煤粉自然。煤粉的自然常引起其周围气粉混合物爆燃而发生煤粉爆炸。在煤粉仓的死角及倾斜度小的一次风管内会
12、发生煤粉沉积现象。沉积煤粉长期和热风接触,逐渐氧化,温度又高,易发生煤粉的自燃和爆炸。1.3煤粉的品质 煤粉的品质通常用煤粉的细度和煤粉的均匀度来表示。 1.3.1煤粉细度 煤粉的细度是煤粉的重要品质。煤粉过粗,在炉膛内不易燃烧,增加不完全燃烧热损失;煤粉过细,在燃烧过程中易于附熔在管壁上,还增加制粉系统的耗电量。所以,煤粉细度应该适当。 所谓煤粉细度,是指煤粉经过专用筛子筛分后,残留在筛子上的煤粉重量占筛分前煤粉总重量的百分数,用R表示,即 (11)式中 a筛子上面剩余的煤粉重量; B通过筛子的煤粉重量。 在筛子上面剩余的煤粉越多,其R值越大,则煤粉越粗。常用的筛子规格见表11 表11 煤
13、粉 筛 的 规 格 筛 号每厘米长度上的筛 格 数每平方厘米上的 筛 孔 数 筛孔宽度 (m) 金属丝宽度 (m) 10 10 10060040030309002001305050250012080707049009055808064007550100100100006040 用不同规格的筛子筛分所得到的煤粉细度是不同的,通常用表示。过去表示筛号,现在用筛孔内边宽度来表示。 以常用70号筛子为例。这号筛子每厘米长度上有70个筛格,每个筛孔的内边宽度长是90m,凡是小于90m的煤粉都能通过,大于90m的煤粉颗粒都被留在筛子上。 例如:将100g煤粉进行筛分,现有18g残留在筛子上,即有82g通过
14、筛子,筛孔边宽x=90,既可写成 (1) 1.3.2煤粉的均匀度 煤粉颗粒的品质特性只能用煤粉细度表示还不够全面,还要看煤粉的均匀性。比如,有甲、乙两种煤粉,其R90值都相等,但甲种留在筛子上的煤粉中较粗的颗粒比乙种的多,而通过筛子的煤粉中较细颗粒也比乙种的多,则甲种煤粉就不均匀。粗颗粒多不完全燃烧损失大;细颗粒多,磨制时电耗和金属消耗则大,故均匀性不好的煤粉燃烧和煤粉制备的经济性差。 煤粉的均匀性通常以煤粉颗粒的均匀性指数n来表示,n值一般接近于,此值越大,均匀性越好。 煤在一定设备中被磨制成煤粉,其颗粒尺寸是具有一定规律的。所以,各厂的每一套制粉系统都可以通过试验找出一个n值,这个n值是常
15、数。 不同制粉设备的n值可参考表12。表12磨煤机型式粗粉分离器型式n值数值来源筒型球磨机离心式回转式0.81.20.951.1青岛电厂试验中速磨煤机离心式回转式0.861.21.4娘子关电厂试验风扇磨煤机惯性式离心式回转式0.70.80.81.30.81.0竖井磨煤机重力式1.12 计算n值的方法首先是进行煤粉细度的试验,测定出R90和R200,然后按下式计算: (1) 符号为以10为底的常用对数,为以e为底的自然对数。 1.3.3煤粉的经济细度 如前所述,从燃烧角度看,煤粉越粗,煤粉燃尽所需时间越长,造成碳粒不完全燃烧的可能性越大,也就是不完全燃烧热损失越大。另外,煤粉越粗,为了减少不完全
16、燃烧热损失,需增加送风量,这样,相对地增加了排烟热损失。但是,煤粉越粗,磨煤机所消耗的能量和磨煤系统的金属消耗减小。因此,最经济的煤粉细度,是燃烧损失和制粉电耗之和(q2+q4+qn+qm)之和为最小所对应的煤粉细度。其中,q2为排烟所造成的热损失。q4为机械不完全燃烧所造成热损失。qn为磨煤所消耗的电能量。qm为制粉设备金属消耗量。其确定方法如图1-1和图1-2所示。2磨煤机的结构、工作原理及用途2.1结构:系由前、后料斗,转动部、主轴承部、传动部等主要部分及弹性联轴器、减速机、电气设备等辅助部分组成结构特点是采用了集中自动润滑和新式的弹性联轴器、机器之主要工作部分-转动部系由壁厚为20毫米
17、的圆筒及坚固铸件前、后端盖组成为了使圆筒免受磨损,筒内装有波形高锰钢衬板,衬板借助压紧楔形成之横向压力牢固的结合在简壁上在衬板与因筒之间衬有10毫米的石棉垫以防筒内热能的损耗,缓冲钢球对筒体的冲击并有助于衬板与圆筒内壁紧紧结合,工作部之传动系由电动机经弹性联轴器、减速机、小齿轮、大齿轮带动。2.2工作原理:传动部简内装有研磨介质-钢球,当简体转动时,钢球在离心力和摩擦力的作用下被转动着的简体提升到一定高度后,由于身体重力的作用而跌落,使桶内的煤在下落的钢球冲击和研磨的作用下形成煤粉-即制粉过程。磨好的煤粉利用制粉系统的设备送至锅炉燃烧或煤仓中储好。2.3机器的用途:低速筒式磨煤机为干式粉磨各种
18、硬度的煤炭之用,推荐的给料块度小于15毫米,当加工的煤块抗磨性系数Kn=1,在R90号筛上量为6-8%时为它们的近似产量。本机器广泛应用于热电厂加工固体燃料-煤粉,时粉系统中的主要设备,它只有借助于热风的干燥和运输,才能良好的工作。1-波浪形的护板; 2-绝热石棉垫层; 3-筒身; 4-隔音毛毡层; 5-钢板外壳; 6-压紧用的楔形块;7-螺栓图2-1磨煤机波浪形高锰钢衬板示意图3磨煤机的分类磨煤机转速可分为以下三类:低速磨煤机:转速为1625r/min。常用的是筒型钢球磨煤机(简称球磨机)。中速磨煤机:转速为50300r/min。有平盘磨、中速钢球磨、碗式磨等。高速磨煤机:转速为500150
19、0r/min。主要有风扇式磨煤机和竖井式磨煤机等3.1低速磨煤机磨煤机内钢球的下落位置,主要取决于球磨机的转速。转速过慢时,钢球所受的离心力小,钢球的跌落速度小,磨煤机的作用小。转速过快时,钢球所受的离心力永远大于钢球的重力,钢球会紧贴筒壁运动而不下落,而起不到磨煤的作用。因此,我们引入了临界转速的概念。所谓临界转速,是指当圆筒的转速达到某一数值而使作用在钢球上的离心力等于钢球的重量,这时圆筒的转速成为临界转速,通常用nlj表示。球磨机的临界转速经过一系列的推导得出。 (3-1)式中D圆筒的直径,m。很明显,磨煤机的工作转速必须小于临界转速。根据理论分析得知:当球磨机的转速达到某一值时,钢球的
20、跌落高度最大,磨煤能力最强,这个转速称为最佳转速。通常用nlj表示,其值一般为临界转速的70%80%,近似为76%,即 (3-2) 磨煤机的任务是磨煤,而磨煤量的多少,通常用磨煤处理来表示。所谓磨煤出力,是指在单位时间内,在保证一定煤粉细度的条件下,磨煤机所磨制的原煤量。 影响磨煤出力的主要因素有以下几点:1.通体的直径和长度越大,单位时间磨出的合格煤粉越多,磨煤出力越大。2.钢球装载量和钢球直径的影响:钢球装载量通常用钢球充满系数来表示。其意义是筒内实际钢球的重量与筒内全部充满钢球的重量之比,即 (3-3)式中Ggq筒内装载钢球的重量,t; gq钢球的堆积密度,常取4.9t/m3; VT筒的
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