Шлакозолоудаление

В котельных, работающих на твердом топливе, системы шлакозолоудаления должны обеспечивать надежное удаление шлаков и золы, безопасные условии для персонала, защиту окружающей среды от загрязнения. Для удаления золы и шлака применяют механические, пневматические и гидравлические системы шлакозолоудаления.

В механической системе транспортирование золы и шлака производится с помощью механизмов (скреперные установки, скиповые и другие подъемники). При использовании скреперных установок рекомендуется применять системы мокрого шлакозолоудаления (рис.2.63 или 14-5 учеб). При этой схеме под топками парогенераторов или водогрейных котлов

Устраивают железобетонный скреперный канал, заполненный водой до уровня, обеспечивающего устранение присосов воздуха в топку. Выгружаемый из топки шлак попадает в воду и гранулируется, оседая на дно. По дну канала с помощью автоматической скреперной лебедки движется скрепер, который захватывает шлак и транспортирует его в сборный бункер. Скрепер – это лоток с дном или без него. Лебедка скрепера снабжается механизмом переключения хода, что позволяет полностью автоматизировать работу скреперной установки.

Для непрерывного транспортирования шлака и золы применяют скребковые и ленточные конвейеры. Шлакоудаление с помощью скребковых конвейеров аналогично скреперному. Вместо скрепера по каналу, заполненному водой, движется скребковый конвейер.

Механические системы применяют для парогенераторов производительностью до 10 т/ч. Их преимущество – простота механизмов и относительно высокая степень механизации труда. Основные недостатки – периодичность работы, значительный износ троса, необходимость утепления внешнего тракта и сборного бункера для предохранения мокрого шлака от смерзания.

Полная механизация шлакозолоудаления при установке котлов мощностью более 10 МВт достигается в пневматических системах. Транспортирование золы и шлака там осуществляется потоком воздуха за счет разности давлений. Основные достоинства пневматической системы шлакозолоудаления: транспортирование и выдача материала в сухом виде, герметичность системы, простота сооружения и небольшие габариты оборудования, возможность транспортирования золы и шлака на большие расстояния, простота автоматизации всех операций, связанных с удалением золы и шлака. Основные недостатки – износ трубопроводов и необходимость замены отдельных участков в процессе эксплуатации, больший расход эл.энергии, чем при механическом удалении золы и шлака.

Пневматическая система может быть всасывающей, нагнетательной и комбинированной. При всасывающей системе шлак и зола транспортируются в струе воздуха под разряжением, создаваемым вакуумным насосом. В нагнетательной системе транспорт шлака и золы происходит в потоке сжатого воздуха, подаваемого от компрессора. В комбинированных системах забор шлака и золы осуществляется по схеме всасывающей системы, а транспортирование к потребителю – по схеме нагнетательной системы.

Для пневмотранспорта шлака и золы от котлов применяют в основном всасывающую систему. Принципиальная схема ее приведена на рис.2.64 (14-6 учеб).

Вся трасса находится под разряжением. Это исключает пыление по тракту. Шлак предварительно дробится в дробилках. Транспортирование осуществляется в сухом виде, забор производится только из одной точки. Для полного удаления шлака и золы поочередно включаются в работу все заборные устройства.

Шлак после открытия затвора 2 поступает через дробилку 13 в горизонтальную всасывающую насадку 14. Одновременно в насадку вследствие разряжения в системе всасывается атмосферный воздух, который подхватывает из насадки шлак и транспортирует его по трубопроводу 3 в осадительную камеру 4. Очищенный от взвешенных частиц в осадительной камере и двух последовательно включенных циклонах 7 воздух выбрасывается эжектором 6 (или вакуум-насосом) в дымовую трубу.

После удаления шлака из бункера насадка 14 отключается от трубопровода 3 с помощью крана 12. Зола уноса, уловленного в золоуловителе, или зола, скапливающаяся в газоходе, всасывается в золопровод через телескопическую насадку 10.

Выпуск шлаков и золы из осадительной камеры производится через клапан-мигалку. Перед выпуском в системе производится снятие вакуума. Выпуск мелкой золы из циклонов производится открытием задвижки.

Для хранения шлака и золы применяют сборные бункера. Емкость сборного бункера должна быть равна минимум трехкратной емкости осадительной камеры. Вывоз шлака и золы для использования производится в сухом виде, в остальных случаях шлак и зола предварительно увлажняются.

В котельных установках большой мощности с пылеугольными топками применяется гидравлическая система шлакоудаления. В этой системе удаление золы и шлака осуществляется транспортированием шлакозоловой пульпы (смесь шлака и золы с водой) специальными устройствами. Гидравлические системы обеспечивают высокую степень механизации, нормальные санитарно-гигиенические условия для персонала, высокую надежность и производительность, возможность транспортирования шлака и золы на дальние расстояния. Основными недостатками являются высокая стоимость и затраты на тех.обслуживание и ремонт, необходимость устройства золоотвалов, высокий расход эл.энергии и невозможность использования шлака и золы для производства строительных материалов.

В настоящее время применяют гидравлические системы с багерными насосами, самотечные, с багерными и шламовыми насосами, с эрлифтами.

На рис. 2.65 (14-7 учеб) приведена система гидрошлакозолоудаления с багерными насосами. Она состоит из двух частей: устройств, транспортирующих золу и шлак за пределы котельной и устройств, транспортирующих очаговые остатки с территории котельной на золоотвал. Шлак из шлакового бункера поступает в шлакосмывную шахту. Охлаждение шлака производится водой, подаваемой через оросительное устройство, расположенное в верхней части шахты. Удаление шлака из шахты производится струей воды, вытекающей из смывного сопла. Шлак падает на решетку, а затем поступает в канал. По каналу шлак перемещается под действием струи воды, вытекающей из побудительного сопла.

Зола, уловленная в золоуловителе, поступает в золовый бункер и затем в золосмывной аппарат. Там зола смачивается и перемешивается с водой, пульпа поступает в канал. Затем шлакозоловая пульпа поступает к металлоуловителю, а затем на решетку. Мелкие фракции шлака, зола и вода проходят через решетку, а крупные направляются в дробилку. Измельченный в дробилке шлак смешивается с мелкой золой, и весь поток поступает через вторичный металлоуловитель в багерный насос. Насос перекачивает гидрозолошлаковую смесь на золоотвал.

В самотечной системе движение пульпы в пределах котельного цеха осуществляется также, как в системе с багерными насосами. А транспортирование на золоотвал производится самотеком за счет уклона канала (самотечная система может применяться только при определенном профиле местности).

В системе с багерными и шламовыми насосами производится раздельное транспортирование шлака и золы по отдельным трубопроводам.

В системе с эрлифтами шлак и зола поступают по самотечным каналам к эрлифтовому подъемнику, установленному в пределах котельной. Эрлифтовый подъемник работает по принципу сообщающихся сосудов. В опускную ветвь трубы направляется пульпа из самотечного канала, а в нижнюю часть подъемной ветви подается сжатый воздух. Вследствие изменения плотности смеси она поднимается вверх. На золоотвал смесь транспортируется по самотечному каналу.