煤粉粒度分布的特性及测定方法

将煤磨成粉状送入锅炉内燃烧是火力发电厂最广泛采用的一种燃烧方式，其燃烧效率较高。煤粉细度是由1～300μm的各种不同尺寸、大小的微细颗粒组成的群体，煤灰的细度分布是有规律的，与其他颗粒群不同的是，煤粉由于在制粉系统中被干燥，因此干燥的煤粉处于膨松状态，像水一样由高处向低处自流。

由于煤粉细度的分布是有规律的，因此在理论上可推导出Rx与粒径x的关系，如图6-2所示。由此可以了解该煤粉中不同颗粒的分布情况，为经济燃烧提供理论依据。

煤经破碎后，其细度特性即粒度分布可用式（6-10）表示为

式中 Rx——在孔径为x筛上残留物的百分率，%；

x——煤粉粒径或筛网孔径，μm；

e——自然对数的底（e=2.718）；

n——煤粉粒度分布的特性系数；

b——煤粉研磨程度的特性系数。

式（6-10）表示煤在破碎过程中各粒级含量之间的分配关系，对式（6-10）进行适当的变形，则

式（6-11）中Rx与x之间的函数关系可表示为Rx=f（x）。在坐标系中，式（6-11）为一直线，该直线的斜率就是煤粉粒度分布的特性系数。既然在上述双对数坐标系中，筛上残留物Rx与筛网孔径x之间的关系为一直线，那么只要确定任意两点P1及P2，就可绘出Rx=f（x）关系曲线，如图6-2所示。

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图6-2 煤粉细度特性关系曲线

测定煤粉细度时，利用两个筛网孔径相差足够大的筛余百分率，例如，采用孔径为90μm及200μm的标准筛，也可求出n值。

由式（6-10）可知

当x=200μm时，则

当x=90μm时，则

将式（6-13）和式（6-14）联立，消去b，则

n值的变化能明显地反映煤粉细度特性的变化。当特性系数n大于1时，则煤粉粒度分布较均匀；当n值小于1时，则煤粉粒度分布均匀性较差。在发电厂制粉系统中，该值一般为0.8～1.2。

通过煤粉细度的测定，即可知孔径为200μm和90μm的标准筛余百分率，就可求出煤粉粒度分布的特性系数n，从而判断煤粉粒度分布的均匀性。