Паровые котлы ТЭС

Оборудование систем пылеприготовления

Основной установкой любой пылесистемы является углеразмольная мельница. В табл. 3.1 приведены не­которые характеристики наиболее распространенных мельниц для размола топлива. Они различаются по применяемому принципу измельчения топлива и по ча­стоте вращения подвижной части мельницы. Наиболее широкое распространение получили шаровые барабан­ные (ШБМ) и молотковые (ММ) мельницы, причем в ШБМ размалывают преимущественно топливо с от­носительно малым выходом летучих веществ, а ММ используются при размоле молодых каменных и бурых углей, торфа и сланцев. На долю этих видов мельниц приходится около 98% размалываемых твердых топлив. Размол некоторых видов каменных углей более эко­номично происходит с применением валковых средне - ходных мельниц. В отдельных случаях при размоле «мягких» (с /гл. о>1,5) сильно влажных бурых углей используется мельница-вентилятор.

Шаровая барабанная мельница состоит из бараба­на диаметром 2—4 м и длиной 3—10 м, частично за­полненного стальными шарами диаметром 30—60 мм (рис. 3.8). Внутренние стенки барабана покрыты бро­невыми плитами. Сверху корпус барабана имеет тепло - и звукоизоляцию. Сырое топливо вместе с горячим воздухом поступает внутрь барабана через входной патрубок. Барабан приводится во вращение от электри­ческого двигателя через редуктор и ведомую шестерню, ■находящуюся на барабане.

Оптимальная производительность мельницы полу­чается при частоте вращения где Лир = крйтйческая частота вращения мельницы, с-1, когда шары за счет центробежных сил «прилипа­ют» к стенкам барабана

0,705

УДб'

Где Дб — диаметр' барабана мельницы, м.

При оптимальной частоте вращения барабана мель­ницы шары поднимаются вдоль стенки, а затем от­рываются и падают вниз. Размол топлива происходит за счет удара падающих шаров по топливу и пере­тирания топлива между шарами. Готовая пыль посто­янно удаляется из мельницы вентилирующим агентом - воздухом.

Размольная производительность мельницы Вм су­щественно зависит от диаметра и длины барабана, од­нако с увеличением диаметра Дб сильно возрастает мощность двигателя мельницы Л/М~Д3б.

Кроме размольной, выделяют сушильную произво­дительность мельницы, т. е. такое количество топлива, которое может быть подсушено в мельнице от исход­ной влажности до требуемой влажности пыли WnjI. Размольная и сушильная производительность мельни­цы должны быть одинаковыми. Это достигается регу­лированием количества сушильного агента на входе в мельницу и его температуры.

Мощность, затрачиваемая на вращение мельницы N„, практически не зависит от загрузки топлива из-за большой массы шаров и самого барабана мельницы. Поэтому с уменьшением количества размалываемого топлива удельный расход энергии на размол 9V, кВт - ч/кг, возрастает, так как

Я6=0,76лкр

(3.11)

(3.9)

9P=N„/BM.

Таблица 3.1

Характеристики основных углеразнольных мельниц

Классификация по частоте вращения

Частота вращения размольной части, с-1 (об/мин)

Мельнща

Обозначение

Принцин размола топлива

ШБМ

МВС

ММ

ББМ

MB

Шаровая барабанная Валковая ереднеходная Ліолотковая Быстроходнобильная -Мельница-вентилятор

Удар, истирание Раздваивание

Удар Удар Удар

0,25—0,42 (15—25) 0,85—1,3 (50—80) 12,5—16,3 (750—980)

25 (1500) 12—24,5 (735—1470)

Тихоходная Среднеходная

Быстроходная

Оборудование систем пылеприготовления

Выход пшеВоз - душной смеси

Поступление топлива

Рис. 3.8. Шаровая барабанная Мельница (общий вид и разрез).

1 — входной патрубок; 2 — опорный подшипник; 3— барабан мельницы с тепло- В звукоизоляцией; 4 — выходной патрубок; 5 — большая шестерня; € — редуктор; 7 — электродвигатель.

В связи с этим ШБМ целесообразно эксплуатиро­вать с полной загрузкой.

Процесс размола топлива неизбежно сопровождает­ся износом шаров и брони барабана. Степень износа определяется абразивными свойствами угля, которые характеризуются относительным коэффициентом абра­зивное™ йаор, равным отношению действительного из­носа к значению, взятому за эталон [0,3 г/(кВт-ч)].

Исследования показали, что две относительные ха­рактеристики &л. о и АаОр связаны между собой (рис. 3.9). Более твердые топлива по условиям размо­ла отличаются одновременно и более высокой степенью абразивного износа мелющих органов [72].

Восполнение потери массы шаров производят си­стематической догрузкой мельницы новыми шарами че­рез входной патрубок ее в процессе работы. Мельницы этого типа пригодны для размола углей всех сортов и в этом смысле универсальны, они не боятся попа­дания металлических частей. Но вместе с тем они вы­дают пыль, как правлло, с коэффициентом полидисперс­ности я<1 и в силу этого, а также своей громоздкости отличаются большим удельным расходом энергии на размол (15—25 кВт-ч/т на каменных углях и до 35 кВт-ч/т на антрацитах). Применение ШБМ в пыле - системах с промежуточным бункером пыли экономиче­ски оправдано только при размоле высокоабразивных, малореакционных топлив при 10% и £л.0<1,1. 1

Молотковая мельница состоит из стального корпу­са, покрытого изнутри гладкими броневыми плитами толщиной 20—30 мм, и ротора с укрепленными на нем дисками. С дисками на шарнирах соединены билодер - жатели и била. Во время работы мельницы окружная скорость бил достигает 50—60 м/с, и происходит на­чальное дробление кусков топлива, затем частицы топ­лива ударяются о броню и дополнительно истираются в зазоре между билами и корпусом. Обычно молот­ковая мельница компонуется вместе с сепаратором пыли и представляет собой единую установку (рис. 3.10).

Основным параметром, определяющим эффектив­ность размола, является окружная скорость била. Про­изводительность мельницы пропорциональна кубу окружной скорости. С увеличением частоты вращения или диаметра ротора существенно растет производи­тельность мельницы, но одновременно увеличиваются динамические нагрузки на ротор, что ведет к значи­тельному утяжелению* мельницы и росту затрат энер­гии. С повышением загрузки мельницы топливом по­требляемая мощность растет вначале относительно мед­ленно, а затем достаточно быстро. Удельный расход энергии на размол [см. (3.11)] имеет пологий мини­мум при определенной загрузке мельницы топливом, что позволяет изменять в довольно широком диапазоне нагрузку мельницы без заметного ухудшения экономи­ческих показателей размола. Поэтому ММ в отличие от ШБМ могут участвовать'в регулировании нагрузки парового котла.

Молотковые мельницы рекомендуются для размо­ла углей с &л. о5=1,1, допускающих сжигание относи­тельно грубой пыли (бурые угли, каменные угли с вы­ходом летучих веществ Fr>28%, а также торф и

Оборудование систем пылеприготовления

Рис. 3.10. Компоновка молотковой мельницы с центро­бежным сепаратором пыли.

/ — молотковая мельница, 2 — сепаратор пылн; 5—ввод сырого топлива; 4 — течка возврата грубой пыли; 5 — предохрани тель­ный клапан.

Сланцы). При размоле этих топлив ММ имеют в 1,5—2 раза меньший удельный расход энергии, чем ШБМ (8—12 кВт-ч/т). Для размола отдельных видов углей иногда используют другие типы мельниц: средне - ходные, быстроходно-бильные и мельницы-вентиляторы.

Среднеходные мельницы работают обычно в систе­мах с прямым вдуванием пыли и используются для углей умеренной твердости с относительно невысокой влажностью и малым содержанием высокотвердых фракций (колчедана) в его минеральной части. Мель­ницы этого класса начали серийно изготовляться у нас в виде валковых среднеходных (МВС) для размола экибастузских каменных углей.

Общим недостатком среднеходных мельниц являет­ся их чувствительность к попаданию вместе с топли­вом металлических предметов, неравномерность износа размалывающих элементов и сложность ремонта. Их преимуществом является сравнительно небольшой удельный расход электроэнергии на размол (12— 15 кВт-ч/т), компактность, меньший уровень вибрации и шума.

Для размола мягких бурых углей (&п. о>1,5) с вы­сокой влажностью применяют мельницу-вентилятор. Ро­тор мельницы имеет мельничное колесо с закрепленны­ми на нем лопатками-билами. Размол топлива происхо - цит за счет удара по нему вращающихся с большой скоростью лопаток-бил. Лопатки создают за мельницей относительно небольшой напор (1200—1500 Па), по­этому эта мельница не требует установки специального мельничного вентилятора. Особенностью этих мельниц является простота конструкции, компактность, малые капитальные затраты. Но производительность одной мельницы невелика — от 3,5 до 45 т/ч по бурому углю (при #90=55% и о=1,7)-

К основным элементам системы пылеприготовле­ния относятся также сепараторы, циклоны, питатели сырого угля и пыли, бункера.

Сепаратор служит для регулирования тонкости выдаваемой мельницей пыли. Для отделения мелких фракций пыли от грубых в сепараторах используют центробежные, инерционные и гравитационные силы. От совершенства работы сепаратора зависит качество пыли, поступающей в горелки парового котла. Обычно к каждому типу мельницы подбирается соответствую­щий по характеристикам сепаратор. Наиболее распро­странены центробежные и инерционные сепараторы (рис. 3.11).

Центробежный сепаратор (рис. 3.11,а) представля­ет собой два вставленных один в другой конуса. Пы - левоздушный поток подводится к сепаратору снизу со скоростью 15—20 м/с. В кольцевом зазоре между ко­нусами за счет увеличения сечения скорость падает до 5—6 м/с и происходит гравитационная сепарация. Наиболее грубые фракции возвращаются вдоль стенок конуса в мельницу. На входе во внутренний конус с помощью поворотных лопаток поток закручивается, создавая центробежный эффект. Изменением угла по­ворота лопаток достигается нужная тонкость пыли на выходе.

В инерционном сепараторе (рис. 3.11,6) разделение фракций пыли достигается изменением направления потока пылевоздушной смеси, т. е. использованием инерционных сил. Изменение положения шибера со­здает диапазон регулирования в пределах Д^90=10н - 15%. Сепараторы инерционного типа применяются в со­четании с ММ при размоле бурых углей, сланцев, фре­зерного торфа для получения грубой пыли с i?9O>40%.

Циклон применяется в схеме с промежуточным бункером пыли для отделения готовой пыли от транс­портирующего воздуха (рис. 3.12). Отделение прои:- ходит за счет центробежного эффекта, а также при повороте воздушного 'потока в центральную отводную трубу. Коэффициент, полезного действия циклонов со­ставляет 80—93% и растет с уменьшением диаметра.

Оборудование систем пылеприготовления

5 t

1150

Рис. 3.11. Сепараторы пыли. ____ _________

А — центробежный сепаратор пыли каменных углей и антраци­та; 1 — патрубок подвода аэропыли; 2— наружный корпус; 3 — внутренний корпус; 4 — завихривающие лопатки; 5 — пылевы - дающнй патрубок; 6 — течка возврата крупной пыли из наруж­ного конуса; 7—<то же из внутреннего конуса; б —инерцион­ный сепаратор ВТИ для пыли каменных и бурых углей; 1 — молотковая мельница; 2 — корпус сепаратора; 3 — мешок для улавливания грубых частиц топлива; 4 — пылевыдающий патру­бок; 5 — регулирующие шиберы; 6 — течка топлива и сушиль­ного агента в мельницу.

Питатели сырого угля устанавливают для равно­мерной и регулируемой подачи топлива в углеразмоль - ные мельницы, производительность питателя выбирают с запасом 20% к расчетной производительности мель - /_ корпус; 2 — регулирующий патрубок с лопатками; 3 — внут­ренний цилиндр; 4 — взрывной клапан; 5 — выход транспорти­рующего агента (воздуха); 6 — подводящий патрубок.

Ницы. На электростанциях находят применение ленточ ные (для сухих углей) и скребковые (для влажных, склонных к замазыванию углей) питатели угля.

Питатели пыли устанавливают под бункером пыли - для регулирования подачи ее в пылепроводы. Наиболее употребительны в энергетических установках шнекозые и лопастные питатели. Регулирование производитель­ности питателей осуществляется изменением час го. Ы' вращения электродвигателей, работающих на постоян­ном токе.

Бункера пыли являются емкостью для хранения, определенного запаса топлива. Объем пылевого бун­кера определяют, исходя из работы парового котла с номинальной нагрузкой в течение 2—3 ч при^отклю - ченной пылесистеме и сохранением минимальной высо­ты слоя пыли в бункере не менее 3 м для равномер­ной загрузки пылепитателей.

Паровые котлы ТЭС

Режимы останова и сброса нагрузки котла

Нормальному (неаварийному) останову котла (блока) предшествует его разгрузка. При останове в резерв на короткое время (на­пример, на ночь) стремятся в наибольшей степени сохранить тепловое состояние обору­дования, в связи с чем …

Режимы растопки котла и пуска блока

Рассматриваемые режимы можно разде­лить на три основных этапа: подготовитель­ные операции, собственно растопки котла и повышение нагрузки до заданной. Рассмо­трим их применительно к наиболее современ­ному оборудованию — блочным установкам. В течение …

Классификация парогенераторов аэс и их особенности

В соответствии с тепловой схемой АЭС пар выраба­тывается либо непосредственно в ядерных реакторах кипящего типа, либо в парогеиераторах-теплообменни - ках, в которых осуществляется передача теплоты от теп­лоносителя, поступающего из реактора, …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.