книги из ГПНТБ / Энергетическое использование фрезерного торфа

Обдувку шлакующихся поверхностей следует произ­ водить 1—2 раза в смену в зависимости от интенсивно­ сти шлакования при нормальных условиях работы кот­ ла. Обдувка производится при повышенном разрежении в топке — до 10 мм вод. ст.

При останове котла на длительное время заполнение бункеров фрезерным торфом понижается до минималь­ но допустимого уровня—10—20%, затем торф после останова котла полностью удаляется.

При остановке котла в горячий резерв заполнение бункеров фрезерным торфом понижается до 50%.

Нормальный останов котла необходимо производить в следующем порядке:

снизить скорость питателя до минимальной (останов­ ка питателей производится поочередно);

открыть подачу пара в мельницу; остановить питатель;

закрыть заслонку на течке фрезерного торфа; убавить количество воздуха в мельницу; закрыть подачу пара в мельницу; остановить мельницу;

снизить скорость на других питателях и произвести останов их и мельниц в том же порядке;

разрежение в топке во время останова питателей под­ держивается 3—5 мм вод. ст.\

остановить вентиляторы, а через 15—20 мин после этого остановить дымососы.

Г Л А В А С Е Д Ь М А Я

ОПЫТ РАБОТЫ МОЩНЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ ПРИ СЖИГАНИИ ФРЕЗЕРНОГО ТОРФА

7-1. ОПЫТ РАБОТЫ ГРЭС № 5 МОСЭНЕРГО И ЯРОСЛАВСКОЙ ГРЭС ЯРОСЛАВЭНЕРГО

Работа шахтно-мельничной установки. Шахтно-мель­ ничная установка обеспечивает подсушку топлива, раз­ мол и выдачу пыли в топочную камеру.

Измельчение фрезерного торфа в мельнице происхо­ дит главным образом в результате истирания частиц торфа, находящихся между вращающимися билами и

корпусом мельницы.

Расположение бил на роторе мельницы выполняется шахматным и угловым. Обычно била и билодержатели

164

выполняются разъемными. Однако из-за попаданий в мельницу инородных (металлических) тел имеют мес­ то обрывы бил и поэтому разъемные била на указанных станциях заменены цельноковаными (било и билодержатель выполнены как одно целое). Случаи обрыва .бил этой конструкции заметно сократились.

'При скоростях пылевоздушного потока в шахте-сепа­ раторе ш= 3-н3,5 м/сек пыль торфа относительно груба:

# 2 0 8 = 6 5 % ; # 9 0 = 8 5 % ' .

в основном зависит от качества торфа и в первую оче­ редь от степени разложения.

средней степенью разложения (Д=19%) #208=62-г-67% и #9о= 8 2 -н87% при полных остатках в исходном про­ дукте (на сите с ячейками 9,423 мм):

В размолотом продукте торфа с малой степенью раз­ ложения имеется очень много крупных частиц (диамет­ ром до 5—7 мм), при размоле же торфа с высокой сте­ пенью разложения размолотый продукт достаточно одно­ роден и содержит мало крупных фракций. Отбор пыли из различных точек шахты показал, что фракционный состав пыли неодинаков. В потоке рециркуляции имеет­ ся значительное количество крупных недомолотых ча­ стиц. Вместе с тем в этом же потоке-имеется значитель­ ное количество тонкой готовой пыли, которая при много­ кратной рециркуляции пересушивается и перегружает

.мельницу.

На выкидной стороне ротора мельницы также имеет­ ся значительное количество крупных частиц, которые выбрасываются непосредственным ударом бил и за счет повышенных скоростей пылевоздушной смеси ближе к задней стенке шахты.

Соотношение между остатками пыли на ситах #эо и

# 208 приводится на рис. 7-1. Из этого рисунка ясно вид­ но, что выдаваемая пыль весьма груба.

165

Для обеспечения производительности мельницы ПО сушке необходимо пропускать через мельницу горячий

Ifrl I ___________________________1 1 1 1 _______1__і__

0 3 6 9 12 15 182241 27 30 33 36 39 42 45 48 5/ 54 51 ВО 63 66 69 72 75 78 81%

Рис. 7-1. Характеристика качества пыли фрезерного торфа и бурых углей.

/ — карагандинский уголь; 2 — башкирский уголь БР; 3 — фрезерный уголь.

Опыты размола влажного торфа (Ц7р = 60%) на Яро­ славской ГРЭС показали, что недостаточная температу­ ра горячего воздуха (~230°С ) приводила к резкому снижению производительности мельницы и, наконец, к полному завалу ее торфом.

При Ц7р= 60% влажность выдаваемой в топку пыли составляла 55%, а при Wр = 65% мельница полностью замазывается влажным торфом. Поэтому для углубле­ ния подсушки и повышения удельной производительно­ сти мельницы при размоле фрезерного торфа целесооб­ разными пределами температуры горячего воздуха сле­ дует считать ^г.в = 300ч-350°С, а при использовании дру­ гого сушильного агента (например, горячих газов или смеси их с воздухом) практически допустимая темпера­ тура по условиям надежности работы мельницы іГ.в =

= 450°С.

Если принять, что вполне устойчивое горение в топке имеет место при влажности пыли Wn= 40%, а подача в мельницу первичного воздуха равна 60% общего коли­ чества воздуха, то максимальная влажность исходного

166

фрезерного торфа, которая может быть допущена, будет

существенно не влияет на тонкость помола фрезерного торфа. Поэтому целесообразно мель­

Удельная производительность мельницы, т. е. произ­ водительность, отнесенная к 1 м2 активного сечения ро­ тора *, при размоле фрезерного торфа составляет около 1 0 т/м2 (по сырому торфу) при И7р = 40-ь 50% и тонкости помола i/?208ss65%1и Дэо=85%.

С повышением производительности мельницы удель­ ный расход электроэнергии на размол фрезерного торфа резко сокращается (рис. 7-3). Так, при производительно­

т. е. больше на 1,5—2,0 квт-ч/т по сравнению с обычны­ ми величинами и вызвано завышенной мощностью элек­ тродвигателей мельниц.

Самовентиляция мельниц как с аксиальным, так и с тангенциальным подводом первичного воздуха доволь­ но значительна, причем в последнем случае она несколь-

* А к т и в н о е с е ч е н и е р о т о р а р а в н о п р о и з в е д е н и ю д л и н ы р о т о р а ( п о к р а й н и м р я д а м б и л ) н а д и а м е т р р о т о р а ( п о о б р а з у ю щ е й в р а ­ щ е н и я б и л ) .

167

ко выше из-за более благоприятного конструктивного выполнения корпуса мельницы. Так, если мельница с ак­ сиальным подводом первичного воздуха при закрытом шибере на подводящем воздуховоде и 56 билах создает разрежение 60 мм вод. ст., то мельница с тангенциаль­

из-за увеличения зазора между билами и корпусом. При размоле фрезерного торфа она заметно зависит и от ка­ чества торфа. Увеличение влажности торфа снижает самовентиляцию мельницы; наоборот, повышение степени разложения увеличивает ее самовентиляцию.

Износ бил при размоле торфа незначителен. Так, после 4 500 ч работы мельницы износ бил на Ярослав­ ской ГРЭС составил 50% их первоначального веса (или 8 г/т размолотого фрезерного торфа). При угловом рас­ положении бил износ меньше, чем при шахматном.

При размоле торфа наблюдаются частые попадания в мельницу инородных (металлических) тел, поступак)-

168

Ш.ИХ вместе с торфом, что приводит к обрыву бил и даже билодержателей. Насколько часто имеют место обрывы бил и билодержателей (на ГРЭС № 5 Мосэнерго), мо: гут иллюстрировать следующие цифры: за 30 суток ра­ боты топки по причине поломок бил или билодержате­ лей мельничный агрегат останавливался 38 раз; при этом простои составили (на две мельницы) III) ч. Харак­ терно, что попадание в мельницу даже относительно не­ большого металлического предмета (например, болта) приводит к поломке сначала одного била, а затем и дру­

При остановке топки была обследована шахтно-мель­ ничная установка. Во входном коробе воздуховода было обнаружено 500 кг разного металла, занесенного в короб ротором мельницы за 20 суток работы топки. Таким об­

дающем тракте магнитных сепараторов попадание ме­ талла в мельницу уменьшилось, но не пракратилось полностью. Установка магнитного сепаратора над лен­ той, транспортирующей торф, полностью не обеспечива­ ет удаления металла, находящегося внутри слоя торфа. Поэтому, помимо магнитного сепаратора, целесообразна организация удаления металла из торфа до его поступ­ ления в мельницу, например, с помощьц пневмоотдели­ теля.

Тепловые потери, расход электроэнергии на собствен­ ные нужды и к. п. д. топки. Вследствие значительных скоростей выходящего из амбразуры в топку потока пылевоздушной смеси ядро факела в большинстве слу­ чаев образуется ближе к задней стенке топки и смещает­ ся к центру топочной камеры лишь при небольших на­ грузках или при сжигании относительно сухого торфа, W v< 45%.

На рис. 7-4 приводится зависимость нагрузки котла от влажности сжигаемого торфа Wр д л я ГРЭС № 5 Мос­ энерго. С увеличением W? выше 52% нагрузка падает, что объясняется при этой влажности торфа ограничени­ ем главным образом производительности мельницы по сушке. Повышение же влажности торфа с 52 до 55% приводит к снижению паропроизводительности котла со 100 до 76 т/ч, т. е. примерно на 25%. Из рисунка видно, что снижение производительности котлоагрегата в зави-

169

Симости от W'p для котла А оказывается более резкий, чем для котла В, что объясняется тем, что в первом слу­ чае воздух имел боле низкую температуру ^Г.В= 220°С, чем во втором /г.п = 250-ь260°С.

Неудовлетворительная аэродинамика топки обуслов­ ливает неравномерное распределение газовых компонен­ тов в топочном объеме и интенсифицирует пульсирую­ щий характер горения.

т/ч Вк

камеры возникают наибольшие концентрации (15—17%), а следовательно, наименьшие избытки воздуха; у перед­ ней стенки топки концентрация падает до 8 —1 2 %, т. е. избытки воздуха возрастают. Из-за неравномерного рас­ пределения СОг состав горючих элементов в топке ока­ зывается также неравномерным. Полный газовый ана­ лиз, полученный дожиганием отобранного газа, дает следующие составляющие продуктов неполного сгора­ ния: Н2 = 0-^0,75%; СН4 = 0-ъ 2,05%; 0 0 = 0^5,91%. Яд­ ро факела обычно размещается у задней стенки топки, что ке способствует наиболее устойчивому горению, ко­ торое имело бы место при размещении ядра факела в центральной части топочной камеры.

Неравномерные газовое и температурное поля в со­ четании о неравномерной подачей топлива в мельницу и резко колеблющимся качеством подаваемой в топку торфяной пыли приводят к тому, что процесс сжигания пыли идет также неустойчиво, что и вызывает резкие колебания давления (разрежения) газовой среды в топ­ ке, т. е. пульсацию в топке.

На рис. 7-5,а дана зависимость cj2= f(a"K)- Изменение а"к от 1,3 до 1,4 приводит к увеличению q2 примерно на 1 % ; дальнейшее увеличение а сильно повышает q2вслед­

170

ствие ухудшения работы тепловоспринимающих поверх­

Рис. 7-5. Изменение величины потери тепла с уходящими газами в зависимости от избыт­ ка воздуха за котлом а"к (а); начальной влажности Ц7Рі (б); паропроизводительности котла D,, (б).

щихся при сжигании торфа, происходит заметное увели­ чение коэффициента избытка воздуха в топке, вызыва­ емое условиями сушки в шахтно-мельничной установке.

Так, для котла А при увеличении Wv~ с 50 до 55% qz возрастало на 3—4%. Как видно из рис. 7-5,в, с увели­ чением нагрузки q%падает из-за снижения избытка воз­ духа (уменьшение нагрузки сопровождается увеличени­ ем ат).

171

При достаточно развитых хвостовых поверхностях нагрева котлоагрегата <х"к=1,5, \Ѵр='57% и <72= 1'2%.

Потеря тепла от химической неполноты сгорания топ­ лива <7з определяется коэффициентом избытка воздуха и температурами в топке, а также аэродинамическими условиями в ней. Увеличение избытка воздуха в топке

Рис. 7-6. Изменение потерь тепла от химиче­ ской неполноты сгорания <73 в зависимости от начальной влажности \Ѵ* (а); тепловой на­ грузки топочной камеры Q/V (б) ; коэффи­ циента избытка воздуха за котлом а"к (в).

свыше оптимального увеличивает е/з, так как увеличение ат>1,2 приводит к снижению температуры в топке, что

и обусловливает образование в продуктах сгорания СО,

лебаниях влажности в пределах 45—55% заметного из­ менения <7з не наблюдается, если влажность изменяется нерезко; повышение Wp сверх 60% приводит к резкому возрастанию <7з (до 4—6%). так как температура в топ­ ке при такой влажности сильно снижается.

172

Зависимость qz—fi'QIV) приведена на рис. 7-6,6. Увеличение Q/V ведет к уменьшению ат, что и влечет за собой некоторое увеличение qz. При нормальных на­ грузках, влажности торфа и избытках воздуха в топке qz не превышает 0,5—1%. При более значительных из­ бытках воздуха qz составляет 1,5—3% (рис. 7-6,в).

Основная потеря от механической неполноты сгора­ ния в камерных топках определяется уносом, так как согласно золовому балансу примерно 80% всей золы вы­ носится в газоходы и дымовую трубу и лишь 20% вы­ падает в шлаковую воронку. Содержание горючих в уно­

значительно, в дальнейшем форсированная работа котла вызывает значительный рост <?4 (с 2 до 3,5%). Возраста­ ние <74 в данном случае объясняется главным образом угрублением помола пыли, так как с увеличением DK скорости в сепарационной шахте возрастают.

В пределах увеличения влажности торфа до И7р= = 55% <74 практически остается постоянным; дальнейшее повышение влажности ведет к значительному росту q^.

2,5%.

Потеря тепла на излучение котлоагрегатом 2<7s при­ нималась равной 1% тепла топлива для нормальной на­ грузки, а <7Т5=0,5 2<75 котла. В расчетах принималось, что <75 изменяется прямо пропорционально нагрузке котла.

173