9.2.1.1. Схемы подготовки форсуночного топлива
Подготовка топлива сводится к сушке и помолу угля. При высокой исходной влажности кусковой уголь может подвергаться предварительной сушке в сушильном барабане. Однако, как правило, в современных технологических схемах производится одновременная сушка и помол угля. При этом используются три принципиально различные схемы:
объединенная с печью система, когда весь сушильный агент направляется в печь в качестве транспортирующего угольный порошок первичного воздуха (рис. 9.1);
____________________________
* ст.м3 (стандартный м3) - объем газа при давлении 760 мм рт. ст. и 20 °С, используется при коммерческих расчетах в РФ (1 ст.м3=0,932 нм3; 1 нм3= 1,073 ст.м3).
разъединенная схема, когда используется индивидуальная независимая от печи сушильно-помольная система (рис. 9.2);
система прямого вдувания угольного порошка из быстродействующей мельницы в печь (рис. 9.3).
Общим для всех схем является необходимость из-за взрывобезопасности поддержание температуры после мельницы для большинства углей до 70 °С. Только для тощих допускается 80 °С.
Рассмотрим особенности работы каждой схемы.
Объединенная с печью система (рис. 9.1). Особенность данной схемы заключается в следующем:
в качестве сушильного агента используются газы из специальной топки или избыточный воздух из колосникового холодильника;
газы из мельницы после частичной очистки в циклоне направляются вентилятором во вращающуюся печь в качестве первичного воздуха, вследствие чего не требуется дополнительное пылеулавливающее оборудование, и отсутствует выброс угольной пыли газов в атмосферу, следовательно, она более экологична;
завышенное, до 30 %, количество холодного первичного воздуха взамен горячего вторичного, обусловленное большим объемом сушильного агента, приводит к перерасходу топлива и к нерациональному факелу.
Рис. 9.1. Объединенная с печью система подготовки угля
Рис. 9.2. Разъединенная с печью система подготовки угля
Рис. 9.3. Система прямого вдувания угольного порошка в печь
Разъединенная схема (рис. 9.2) возникла именно в связи с необходимостью устранения этих недостатков. Это стало особенно актуально с появлением горелок, позволяющих сжигать угольное топливо с небольшим, до 7 %, количеством первичного воздуха и смеси различных топлив, в том числе и техногенных материалов. Недостатком разъединенной схемы является необходимость установки дополнительного оборудования: электрофильтра, вентилятора, бункера, пневмотранспорта, трубы (на рис.9.2 выделено синим цветом). Это, естественно, приводит к дополнительным капитальным затратам и перерасходу электроэнергии, Однако экономия топлива и другие положительные моменты перекрывают эти недостатки, поэтому в настоящее время, в основном, применяется подобная схема.
Система прямого вдувания (рис. 9.3) угольного порошка из мельницы в печь имеет предельно малое количество оборудования. Такая схема особенно эффективна при сушке угля невысокой влажности. Преимущества системы прямого вдувания, помимо обозначенных для первой схемы, заключаются в ее компактности, малом количестве оборудования, низких капитальных затратах и пониженном расходе электроэнергии. Недостатки те же, что и для первой схемы. Однако из-за значительного уменьшения суммарной длины газоходов и количества оборудования существенно уменьшается сопротивление системы, что позволяет значительно снизить объем сушильного агента и, соответственно, первичного воздуха.
Описать подготовку, усреднение и хранение сырьевых компонентов.
. Усреднительные склады сырья и угля
На цементном заводе необходимо усреднить состав сырья и угля. Усреднительные склады производятся различными фирмами. На рис. 1, 2 приводятся разработки фирмы Claudius Peters.
Рис. 1- Первичное усреднение компонентов
Рис. 2-Усреднительный прямоугольный склад сырьевых компонентов
Первичное усреднение компонентов при сухом способе производится: преимущественно в специальных складах путем послойной укладки материала неоднородного состава в штабели. Штабели могут быть прямоугольными и круговыми. Далее производится вертикальная разборка штабелеразборщиком и смешивание слоев, в результате чего обеспечивается приблизительно 2...3 кратное усреднение материала.
Принцип работы оборудования склада заключается в следующем. Смесь материалов подается транспортером на склад. Через разгрузочное устройство, которое представляет собой транспортерную ленту в виде петли, материал сбрасывается на поперечный транспортер, а затем на штабелеукладчик, который формирует послойный штабель. Смешивание слоев по вертикали осуществляется граблями, которые совершают горизонтальное возвратно-поступательное движение и ссыпают усредненную смесь вниз. Далее усредненный компонент скребковым транспортером передается на сборный транспортер и в дозирующие бункера перед сушильно-помольным отделением сырья.
Описать пресс-валковый измельчитель (роллер-пресс).
Рациональная схема помола и сушки твердого сырья низкой влажности реализована на Новотроицком заводе фирмой KHD Humboldt Wedag с применением роллер-пресса, общий вид и принцип работы которого приведены на рис. 7.13...7.15. Измельчение сырья в роллер-прессе производится между двумя валками, которые сжимаются с большим давлением, около 150 бар.
В схеме используются два сепаратора. Исходный материал и спрессованный «корж» подаются в V-сепаратор, который обеспечивает сушку, дезагломерацию «коржа» и классификацию материала. Фракция менее 3 мм поступает в динамический сепаратор, из которого готовая сырьевая мука газовым потоком выносится в пылеулавливатель (циклоны, рукавные и электрофильтры), а крупная фракция из двух сепараторов возвращается на домол в роллер-пресс.
Регулировка производительности роллер-пресса производится путем изменения давления подвижного валка и изменения положения дозирующего шибера, а тонкость помола готового продукта регулируется динамическим сепаратором.
Описать процессы, протекающие в печи мокрого способа.