Сжигание топлива в виде пыли

Для сжигания угля в виде пыли в металлургических печах его предварительно размалывают до размера частиц порядка 0,07-0,05 мм, т. е. до меньшего размера, чем капли распылен­ного мазута. Это приходится делать потому, что в угле, содер­жащем наибольшее количество летучих, их все же раза в три меньше, чем в мазуте.

Выделение летучих из капельки мазута или из пылинки очень сильно интенсифицирует перемешивание топлива с воздухом, так как летучие с воздухом в турбулентном потоке смешивают­ся всегда очень хорошо. Остающийся после выделения летучих коксик получается при этом рыхлым и иногда распадается на кусочки. Вследствие этого уголь, бедный летучими, горит в пылеугольном факеле хуже, чем уголь, богатый летучими. Коксо­вая пыль в топках даже гаснет, и поэтому при сжигании, напри­мер, коксовой пыли устраивают непрерывно действующие под­жигающие горелки на газообразном и жидком топливе или до­полнительно на решетках сжигают кусковое топливо.

Существенные затруднения при сжигании угольной пыли в металлургических печах возникают вследствие большой зольно­сти углей. Зола не причиняет особого вреда нагреваемым слит­кам, но действует разрушительно на огнеупорную кладку печи и, главное, на подину и регенеративные насадки, которые сильно заносятся ею. Поэтому в регенеративных печах избегают вооб­ще применять угольные пыли, а при отоплении пылью других печей к топливу предъявляют определенные требования по золь­ности (7-8 %).

Организация пылеугольного факела и горение пыли

При высоком выходе летучих в топливе (35 %) и очень гонком помоле (преобладающий размер пылинок 0,05 мм) мож­но применять самые простые горелки в виде прямоугольных (щелевых) или даже круглых труб, в которые подается готовая смесь пыли с воздухом (аэросмесь), как это показано на рисунке 11. Поступая в печь со скоростью 15-20 м/сек, такая аэросмесь быстро воспламеняется и сгорает.

Аэросмесь

Рисунок 11 - Щелевая пылеугольная горелка нагревательной печи

Со всеми элементами сложного процесса пылеприготовления легче всего познакомиться на примере самой простой индивиду­альной схемы, изображенной на рис. 12.

Уголь из бункера через питатель, обеспечивающий равномер­ную подачу, и магнитный сепаратор, удаляющий из угля метал­лические предметы, поступает в мельницу ударного типа. Мель­ница напоминает центробежный вентилятор с очень массивным ротором и бронированным кожухом.

Рисунок 12 - Индивидуальная пылеприготовительная

установка с мельницей:

1 — питатель; 2 — магнитный сепаратор; 3 — мельница; 4 — подвод горячего воздуха в мельницу; 5 — течка для возврата недомолотого угля в мельницу; 6 — сепаратор; 7 — пылепровод; 8 — пылевой вентилятор

Куски топлива, ударяясь в лопатки ротора и броню кожуха, разрушаются и потоком на­гретого воздуха (для облегчения подсушки и размола) выносят­ся в сепаратор. Здесь крупные (недомолотые до требуемого раз­мера) пылинки отделяются от пылевоздушного потока и по теч­ке возвращаются обратно в мельницу; по трубе (пылепроводу) пылинки необходимого размера с потоком воздуха поступают в центробежный пылевой вентилятор и далее - в горелку печи.

Сепаратор настраивают на пропуск пылинок определенного размера изменением направления и скорости воздушного пото­ка с помощью специальных лопаток. Направление потока по ка­сательной к корпусу сепаратора увеличивает центробежную си­лу, и даже относительно мелкие пылинки будут оседать в сепа­раторе и возвращаться обратно в мельницу. Лишь самые мелкие пылинки смогут пройти через сепаратор. Направление потока по радиусу кожуха сепаратора, наоборот, приводит к пропуску крупных пылинок, т. е. к укрупненному помолу.