制粉制粉优化设计主要是合理地选择磨机。根据国内外煤粉制备的成熟经验,制粉(包括无烟煤制粉)磨机应选用立式中速磨。目前在某些行业仍占主导地位的、传统的筒式钢球磨煤机(以下简称球磨机)应被淘汰。这是因为立式中速磨较球磨机有下列优点:功能多球磨机只有两个功能,即粉磨功能和热交换功能,它自身没有选粉功能,所以在总体工艺设计时必须另配选粉机;立式中速磨集粉磨、热交换、选粉三功能为一体,在工艺上不须再配选粉机,且体积小重量轻。节省干燥剂球磨机散热面积大,并以动态形式散热,所以它的热交换效率低,干燥剂耗量大;立式中速磨散热面积小,散热在静态中进行,所以换热效率高,干燥剂耗量小。其耗量小于球磨机的75%。
节省电力球磨机粉磨作业是通过旋转筒体,提升研磨介质产生冲击,研磨人磨煤,转矩大,有功效率低;单位产品装机容量大,电耗高;立式中速磨是通过旋转磨盘,使人磨煤在压、剪、冲、研多种作用下粉化,有功效率高,单位产品装机容量小,电耗低,单位煤粉电耗仅是球磨机的3%。球磨机制粉必须有磨煤介质(高锰钢球),其消耗量(含衬板)吨煤粉0.3-0.5kg;而立式中速磨不用磨煤介质,在作业过程中仅发生磨盘和磨辊的微量磨损,金属消耗量很小。节省投资立式中速磨重量轻、占地面积小,因为自身具有选粉功能,可简化工艺流程,所以设备投资少,土建工程量减少,降低工程投资。启动安全球磨机启动转矩大,时间长,在无负荷(不输人煤和干燥剂)状态下启动时,机体内产生机械火花,易引燃爆炸,启动安全性差;立式中速磨启动转矩小、时问短,空负荷启动机内无机械火花(启动时,磨盘与磨辊不接触),空负荷启动不会爆炸。
噪声低球磨机有负荷噪声大于110dB,无负荷噪声小于120dB;立式中速磨有负荷噪声90dB左右,无负荷噪声小于80dB。立式中速磨虽具有上述优点,但同时也存在缺点:设备结构复杂,检修难度大。对硬度比较敏感,对混人原煤中的高硬度岩石和煤歼石等杂质设备自动外排,不像球磨机那样容纳粉化。因此在工艺设计时,要增设硬料外排设施。应特别强调指出:这一点在某些场合,如炼铁高炉煤粉制备中又不能视为缺点。因为在炼铁高炉这种场合,用立式中速磨不仅可节省粉磨这些杂质的能耗,而且还可避免高炉熔化这些杂质,节省高炉热耗,提高高炉利用系数。收粉收粉是制粉的下道工序,它的功能是把合格煤粉与工艺烟气分开,并保证排放废气环保达标。我国90年代以前,较普遍地采用三级收粉。其中前两级为旋风式收粉器,第三级为袋式收粉器。因为工艺环节多,流程长,阻损大,煤粉风机被迫采用两级。