一、研究背景與意義

在燃煤電廠及大型工業(yè)鍋爐運行過程中，煤粉的粒度分布是影響燃燒效率、鍋爐熱效率及污染物排放的重要因素。粒度過大，燃燒不充分，導致碳損失增加；粒度過細，則可能引起磨損加劇、能耗增加及結渣問題。
空氣動力篩分儀（Air Jet Sieve）利用氣流通過篩網(wǎng)對粉體顆粒進行分級，可快速、精準地獲得煤粉粒徑分布數(shù)據(jù)，為磨煤機運行調整、燃燒優(yōu)化及節(jié)能減排提供數(shù)據(jù)支撐。

二、空氣動力篩分儀原理

空氣動力篩分儀通過高速氣流在篩網(wǎng)上形成低壓區(qū)，使樣品中的細顆粒被氣流吸走并收集，而粗顆粒留在篩網(wǎng)上。通過配備不同孔徑的篩網(wǎng)，可實現(xiàn)對煤粉粒徑的精確分級。

檢測流程：

1. 將稱量好的煤粉樣品置于篩網(wǎng)上。

2. 儀器內(nèi)置的真空泵或鼓風機產(chǎn)生氣流。

3. 氣流將小于篩孔的顆粒吸走，沉積在收集瓶中。

4. 稱量篩上與收集瓶中顆粒質量，計算粒度分布比例。

其優(yōu)勢在于：

• 檢測速度快（5–10 分鐘即可完成一次粒度檢測）

• 精度高，適用于煤粉細度（一般 20–200 μm）的分級

• 操作簡便，重復性好

三、應用方案設計

1. 系統(tǒng)組成

• 

• 空氣動力篩分儀主機（帶真空泵與電子天平）

• 多孔徑標準篩網(wǎng)（符合 GB/T 20123 或 ASTM 標準）

• 煤粉取樣裝置（鍋爐送粉管道等位置）

• 數(shù)據(jù)記錄與分析軟件

2. 實施步驟

(1) 取樣與前處理

• 按《GB/T 19494 煤粉采樣方法》規(guī)定，從送粉管道或制粉系統(tǒng)采集代表性樣品

• 樣品干燥至恒重，避免水分影響篩分結果

(2) 篩分測試

• 根據(jù)鍋爐運行要求選擇合適孔徑組合（如 75 μm、90 μm、150 μm）

• 分別測試煤粉在不同篩網(wǎng)下的通過率，得到粒度分布曲線

(3) 數(shù)據(jù)分析與燃燒優(yōu)化

• 對照鍋爐最佳燃燒粒度范圍（一般 R90 < 10–15%）

• 若粒度偏粗，則調節(jié)磨煤機轉速、鋼球補加量

• 若粒度偏細，則可降低磨煤機負荷，減少能耗

• 根據(jù)粒度變化趨勢，優(yōu)化一次風量、二次風配比，改善燃燒穩(wěn)定性

四、管理與維護

1. 日常維護

• 定期清理篩網(wǎng)，防止堵塞影響檢測精度

• 檢查真空泵工作狀態(tài)，保持穩(wěn)定氣流

• 校準電子天平，確保質量數(shù)據(jù)準確

2. 質量控制

• 每月至少進行一次標準樣品比對試驗，驗證儀器精度

• 采用相同篩分條件進行重復檢測，確保數(shù)據(jù)可重復性

3. 數(shù)據(jù)利用

• 建立煤粉粒度數(shù)據(jù)庫，與鍋爐熱效率、排放數(shù)據(jù)關聯(lián)分析

• 為燃料采購和磨煤機檢修提供決策依據(jù)

五、參考標準

• GB/T 20123-2012 《空氣動力篩分儀法測定煤粉細度》

• GB/T 19494-2004 《煤粉采樣方法》

• ASTM D4749-2007 《Standard Test Method for Performing the Sieve Analysis of Coal》

六、結論

通過引入空氣動力篩分儀進行煤粉粒度分布檢測，可顯著提高檢測效率與精度，實現(xiàn)對磨煤機運行參數(shù)的科學調整，優(yōu)化鍋爐燃燒效率，降低碳損失與污染物排放。同時，該方案具有可推廣性，可在燃煤電廠、鋼鐵冶煉廠及水泥窯等工業(yè)鍋爐系統(tǒng)中廣泛應用。