ТЕОРИЯ ГОРЕНИЯ И ТОПОЧНЫЕ УСТРОЙСТВА

ЗАКОН ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ ТОПЛИВА

Процесс размола топлива как хрупкого материала подчиняется закону Риттингера [Л. 37]: затрата энергии на измельчение материала пропорциональна величине образующейся поверхности пыли

‘Эрзм = Л-^обр - (12-17)

В уравнении (12-17):

•Эрзм — действительный удельный расход электроэнергии на размол

1 т топлива, кВт-ч/т;

^обр — величина образовавшейся в процессе размола удельной по­верхности пыли, м2/т;

А — коэффициент пропорциональности, кВт-ч/м2, характеризующий твердость материала, удельную затрату энергии на образование еди­ницы новой поверхности пыли, а также учитывающий потери энергии,

Сопутствующие процессу размола топлива, т. е. степень совершенства

Процесса измельчения.

Величина образующейся поверхности пыли

/'"обр^^пл -^и. у (12-18)

Является абсолютной мерой тонкости размола. Удельная поверхность /7и.7 исходного дробленого угля, поступающего в мельницу, составляет обычно величину /^и. у^ЗОч-бО м2/кг, а поверхность ГОТОВОЙ ПЫЛИ /Гпл равна от 300 до 2000 м2/кг и более.

Расход электроэнергии собственно на измельчение, т. е. теоретиче­ский расход

*5теор ^'Отеор-^обр, (12-19)

Где

Отеор — энергия поверхностного натяжения, кВт-ч/м2, т. е. количество энергии, требующееся на образование 1 м2 новой поверхности пыли.

Величина сгТеор есть абсолютная мера твердости измельчаемого ма­териала. Так как в промышленных устройствах

А СТтеор*

То

*5рзм теор-

^рзм - Я

Характеризует совершенство процесса размола, т. е. его к. п. д.

Из формулы (12-20) следует, что

А=-^~. (12-20а)

^рзм 4 '

Коэффициент полезного действия существующих размольных устройств невелик и составляет величину порядка 2—5%, поэтому по­вышение его является актуальной задачей. Подстановка выражения (12-20а) в формулу (12-17) дает более полное выражение для закона измельчения [Л. 37]

= (12-21)

Чрзм

Т. е. удельный расход электроэнергии на размол пропорционален твер­дости материала сгТеор, величине образующейся поверхности Т^бр и

Обратно пропорционален к. п. д. процесса размола г]рЗМ-

Общий расход электроэнергии на размол тонны топлива Зр3м скла­дывается из полезной «поверхностной» затраты энергии 5теор=‘9пов на образование новых поверхностей пыли, т. е. собственно на измельчение (менее 5%), и из расхода энергии на потери, сопутствующие процессу размола — на упругое деформирование частиц угля Зупр. деф, на износ поверхности мелющих тел Зизн (сумма Зупрдеф и Зизн составляет около 70%) и на преодоление потерь трения в элементах приводного меха­низма от электродвигателя до мельницы Зприв (около 25—30%):

‘5рзм==‘9п:ов'1-[*5упр. деф~1- ‘ЭИЗн + »Эприв]- (12-22)

Учитывая формулу (12-22), выражение для к. п. д. процесса раз­мола можно записать так:

^РЗМ С? П0В + [Зупр. деф+ Зизн + Зприв] ' ^ ^

Из анализа выражений (12-21) и (12-22) для Зрзм можно опреде­лить пути снижения затрат энергии на измельчение топлива и повы­

Шения экономичности мельничных установок.

Это, во-первых, уменьшение твердости материала Сттеор, частично достигаемое в процессе сушки, когда подсушенное топливо становится более хрупким и поэтому легче размалывается, чем сырое топливо,

Обладающее значительной упругостью. При этом уменьшается также потеря энергии Эупр. деф-

Значительное уменьшение твердости измельчаемого топлива получается в случае применения поверхностно-активных веществ (ПАВ), добавление которых в очень малых количествах к размалываемому топливу на тракте топливоподачи весьма существенно повышает размолоспособность топлива за счет образования в угольных частицах боль­шого количества расклинивающих трещин.

Во-вторых, снижение величины /'обр, достигаемое путем предотвра­щения излишнего переизмельчения пыли, что контролируется по значе­ниям #90 и #2оо и коэффициенту полидисперсности пыли п. При равных #90, но разных п более высокое значение п указывает на меньшую ве­личину поверхности пыли Т7

Пл • При уменьшении /^обр снижение общего удельного расхода энергии на размол Зра3м достигается как за счет

Снижения расхода энергии на собственно образование, вскрытие новых поверхностей пыли Эпов, так и за счет снижения сопутствующих за­трат ЭНерГИИ »Эуцр. деф И 5изн[5]

В-третьих, повышение К. П. Д. мельничной установки Т]Разм за счет совершенствования процесса размола в существующих мельницах пу­тем организации своевременного выноса готовой пыли из зоны размола; применения эффективной, правильно рассчитанной вентиляции размоль­ной камеры; применения более экономичных принципов измельчения (раздавливание и истирание вместо удара); более совершенной конст­рукции пылеугольных сепараторов, являющихся органической частью мельничного устройства (например, вращающихся вместо неподвижных центробежных); улучшения конструкции привода и применения, на­пример, более сложного в изготовлении и эксплуатации, но более эко­номичного фрикционного привода (в ШБМ) вместо зубчатого.