Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Энергетическое использование фрезерного торфа

..pdf
Скачиваний:
15
Добавлен:
24.10.2023
Размер:
10 Mб
Скачать

Топлива в муфель. В прежних конструкциях муфельные горелки снабжались горизонтальными колосниковыми решетками с ручной загрузкой топлива. Использование таких муфелей для длительного подсвечивания связано с большим и утомительным трудом кочегара. Кроме то­ го, периодическая загрузка топлива связана с поступле­ нием неорганизованного воздуха в муфель, что снижает экономичность установки и не обеспечивает полной без­ опасности работы обслуживающего персонала.

На рис. 8-9 представлена муфельная горелка для котла производительностью D = 100 т/ч конструкции

Разрез по С-Д 700'

 

 

—Ось

Ось меяьниаы и

Подбод горячего

- t i §l

!з25

воздуха

шахты

шахты

 

/ сЫ-

{-£■*■2000

и?О0

 

115-

 

 

ААМ±У///У I

 

 

 

 

 

Подбод горячего воздуха

Рис. 8-9. Муфель конструкции ВТИ — Шатурской ГРЭС. 276

ВТИ для котлов одной из электростанций Мосэнерго при сжигании в топках этих котлов кускового торфа.

Горелка выполнена в виде шахты с наклонной ре­ шеткой и автоматической подачей топлива из бункера котельной к решетке по специальному рукаву.

На котле установлены две муфельные горелки, расположенные

рядом с шахтой.

Каждый

из муфелей имеет габариты в плане

1,8X2,94 м II высоту 4,1 м.

 

Из отдельного

отсека бункера кусковой торф по течке подается

в приемную воронку муфеля

размером 0,62 X0,70 м. В течке после­

довательно установлены: мигалка, штыревой затвор, мигалка и за­ слонка с червячным приводом для возможного отключения муфеля по топливу и во избежание выброса пламени из муфеля в бункер. Торф сначала попадает на наклонные колосники, опирающиеся на ох­ лаждаемые водой балки. Далее по мере сгорания он оползает в ниж­ нюю часть топочного пространства муфеля на горизонтальные колосники. Под нижним рядом горизонтальных колосников устанав­ ливается золоспуск с выводом его в зольное помещение. Золоспуск оборудован затвором рычажного типа. Для расшлаковки и удаления золы перед каждым ярусом колосников устанавливаются фронто­ вые и боковая дверцы. Воздух, необходимый для горения топлива в муфель, подводится под нижний ряц горизонтальных колосников.

Подвод

воздуха запроектирован как от

общего, идущего

к мельнице

воздуховода, так и от воздуховода

соседнего котла.

На каждом из ответвлений имеется отключающий шибер. Воздухом от соседнего котла пользуются только в период растопки котла.

Газы, образующиеся

при сгорании кускового

торфа в муфеле,

с температурой около

1 000 °С направляются к

амбразуре через

боров, расположенный во фронтовой стене обмуровки топки. По выходе из муфеля боров имеет сечение 1,3X1,4 м, которое в месте примыкания к амбразуре суживается до 0,9X0,7 м с уклоном в сто­ рону амбразуры. На случай остановки муфеля при работающей топке и во избежание выброса пламени из топки в муфель, а также для предотвращения присоса холодного воздуха в топку при нера­ ботающем муфеле в борове муфеля запроектирован отключающий шибер.

При растопке котла муфельная горелка должна обеспечить .подогрев поступающего из шахты пылевоз­ душного потока до температуры его воспламенения. Му­ фельные горелки, таким образом, являются только за­ жигательным устройством, прогрев же топки и подъем нагрузки котла осуществляются за счет основного пыле­ потока, поступающего из молотковой мельницы.

Достаточно высокий подогрев воздуха, подаваемого

вмельницу в период растопки, является одним из важ­ нейших факторов ускорения зажигания основного пыле­ потока. Повышенная влажность торфа замедляет про­ цесс воспламенения; поэтому для обеспечения более бы­ строй растопки необходимо стремиться к использованию

вэтот период более сухого торфа и подогретого воздуха.

277

Количество тепла, необходимое для нагрева аэросмеси до температуры воспламенения, будет тем больше, чем меньше концентрация этой смеси. Следовательно, в про­ цессе растопки -необходимо поддерживать величину кон­ центрации максимально возможной.

Низкий коэффициент избытка воздуха, поддержива­ емый в муфеле (а = 0,7), необходим для осуществления

внем полугенераторного процесса -горения. Получаемые

вмуфеле продукты химической неполноты горения сго­ рают -при смешении их с воздухом основного пылепото­ ка, выходящего из шахты в амбразуру.

Производительность мельницы при растопке опреде­ ляется из условий минимально допустимой скорости в шахте, равной приблизительно 1,5 м/сек (во избежание обратного распространения пламени из топки в шахту), и концентрации фрезерного торфа в лылепотоке ц =

=0,3 кг топлива/кг воздуха.

Втабл. 8-3 приводятся основные расчетные данные запроектированного муфеля.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 8-3

Основные характеристики муфеля для сжигания кускового

торфа

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Наименование

 

 

 

 

Величина

Объем камеры, м3 ...................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

5.0

Площадь колосниковой решетки, ліа ...................................

 

 

 

 

3.0

Часовое

количество

сжигаемого

кускового

торфа, кг/ч

1730

Тепловое напряжение камеры, кка.г/м3- ч ...........................

 

 

і

000000

Тепловое напряжение решетки, кка л'м --ч ........................

 

 

1500 000

Температура газов на выходе из муфеля, ° С ................

 

 

I 000

Скорость газов на выходе из муфеля,

м /сек....................

 

 

10,4

При поступлении

в

топку

высоковлажного

торфа

(например, W$і= 60% )

муфельная горелка

может быть

использована

в

качестве

подсушивающей

установки.

При указанной начальной влажности фрезерного торфа

и нормальной нагрузке котла степень подсушки топлива

за счет

муфельной

-горелки должна

составить около

11%, т. е. Wр2=49% .

При

такой

влажности торфяной

пыли возможна устойчивая работа топки.

 

 

Растопка проводится на кусковом торфе с влажно­

стью 30—34%. Температура зеркала горения -муфеля

колеблется в

пределах

1200—1 300°С.

Факел, выходя-

278

щий из муфеля в топочную камеру, имеет длину ■—2 м при температуре около 1 000 °С.

Зашлаковка колосников легко может быть предот­ вращена разрезанием и расшуровкой шлака на колосни­ ках через фронтовые дверцы. Длительность растопки

Рис. 8-10. Опытная топка с постоянно действующим камер­ ным муфелем.

/ — питатель

топлива; 2 — молотковая мельница; 3 — сепарацион-

ная шахта;

4 — муфель.

при включении котла в работу только от муфеля состав­ ляет 3—4 ч. Продолжительность растопки с использова­ нием фрезерного торфа, поступающего из шахты, состав­ ляет 2—3 ч. Часовой расход кускового торфа на каждый муфель не превышает 1,5—1,7 т/ч.

Удовлетворительная работа рассматриваемой му­ фельной горелки позволяет рекомендовать ее к приме­ нению.

279

На рис. 8-10 приводится общий вид малогабаритной топки с молотковой мельницей и с постоянно действую­ щим камерным муфелем, факел из которого обеспечи­ вает дополнительную подсушку пыли перед выдачей ее в топку и тем самым повышает устойчивость зажигания корня факела.

Муфель в данной установке размещен между сепарационной шахтой мельницы и передней стенкой топки. Часть пылевого потока, содержащего наиболее крупную пыль, направляется в муфель В нижней части муфеля размещена выдвижная воздухораспреде­ лительная решетка 0,04 мг с живым сечением около 4,5%. Диаметр отверстии решетки равен 4 мм.

Опыты показали, что около 10% расходуемого топлива сгорает в муфеле при Q/V= 700ІО3 ккал/(м3 • ч).

Горение в муфеле имеет полугенераторный характер при СОа = =5% , 0 2= 5 ч-6% и СО=43-г-14%.

На колосниковую решетку муфеля топливо выпадает в незна­ чительном количестве, и она в основном играет роль воздухорас­ пределительной решетки. Тепловую нагрузку муфеля можно регу­ лировать в широких пределах изменением количества пыли, подава­ емой в муфель.

Устройство постоянно действующего муфеля в соче­ тании с молотковой мельницей, равно как и конструк­ тивное оформление сепарирующей шахты, не является новым, и в практике сжигания высоковлажных топлив с несколько другой модификацией этих устройств использовалось ранее.

8-3. ПИТАТЕЛИ ФРЕЗЕРНОГО ТОРФА

Эксплуатация котлоагрегатов, использующих в каче­ стве топлива фрезерный торф, показывает, что значи­

тельное количество неполадок в котельной .происходит из-за неудовлетворительной 'работы питателей. Кроме

того, плохая р'абота питателя приводит к неорганизо­ ванной подаче топлива в топку, нарушению процесса горения и снижению к. п. д. котельного агрегата. Поэто­ му важно иметь питатель, который удовлетворял бы сле­ дующим требованиям:

обеспечивалась равномерная по времени подача топ­ лива;

характеристика производительности питателя имела прямолинейную зависимость от положения регулирую­ щего органа;

обеспечивался достаточный диапазон регулируемости питателя по производительности;

280

питатель работал надежно, бесперебойно и равно­ мерно на фрезерном торфе различного качества (пере­ менной влажности, степени разложения и пр.);

конструкция питателя обеспечивала герметичность во избежание присоса воздуха в котлоагрегат и пыления в котельную;

расход энергии на привод питателя был небольшим; конструкция питателя отличалась простотой и деше­

визной.

70 70 70

Надежная и бесперебойная работа питателей связа­ на также с формой бункера и сечением его выходной горловины. Бесперебойная работа питателя возможна, если принятая форма бункера и выбранное сечение его выходной горловины препятствуют сводообразованию.

В малой энергетике для подачи торфа применяются питатели: шнековые, трясуны, барабанного типа, скреб­ ковые, ленточные.

Ш н е к о в ы й п и т а т е л ь (рис. 8-11) представляет собой полый или сплошной вал, на который насаживают отдельные лопасти, повернутые под углом 10—15°коси вала и образующие сплошной винт. Крепление лопастей производится болтовым соединением ;(иногда дополни­ тельно провариваемым). Шнек вращается в закрытом коробе. Для возможного регулирования числа оборотов применяется коробка скоростей с набором шестерен, имеющих различные передаточные числа. Переход с од­ ной скорости на другую осуществляется кулачковыми муфтами или с помощью передвижной шпонки.

На рис. 8-12 приведена характеристика шнекового питателя, установленного к топке ВТИ —Мосэнерго.

Характеристики построены для торфа с IF?= 50 -г-63%'. Из кривых видно, что удельный расход энергии на шне­ ковый питатель составляет — 0,87 квт-ч/т. Завышенный

281

расход электроэнергии в

данном

случае объясняется

малым числом оборотов шнека

( — 5,5 об/мин).

 

Для шнекового питателя

с червячным

редуктором и

передачей

1:20,

снабженного

коробкой

скоростей

при

/г=1 000

об/мин,

удельный

расход

электроэнергии

со­

ставляет 0,3 квт-ч/т выдаваемого фрезерного торфа. Шнековая установка отличается достаточной просто­

той, однако в эксплуатации имеет следующие недостат­ ки.

Часовая производительность пит ат еля , т / ч

Рис. 8-12. Характеристика шнекового питателя.

Работа шнекового питателя характеризуется порци­ онной подачей топлива. При наличии во фрезерном тор­ фе крупных и смерзшихся кусков имеют место повреж­ дения, заключающиеся в выгибании вала шнека, распи­ раний корпуса, изгибании лопастей шнека и т. д. Это приводит к нарушению первоначально отрегулированной производительности шнека.

Наличие очеса в торфе неблагоприятно отражается на работе шнека, так как он, наматываясь на лопасти, снижает производи­ тельность питателя. На одной из ГРЭС Мосэнерго шнековый пита­ тель требовал периодической очисткиот очеса примерно 1 раз в смену.

Очень влажный торф запрессовывается в лопастях и перестает продвигаться. По этой причине наблюдались случаи -обрыва шпилек, соединяющих шнековый вал с редуктором. Для возможности очистки шнека в кор­ пусе шнековой коробки делают лючки.

282

Производительность шнекового питателя определяет­ ся по формуле

В =

n(D"~ ^

(t — s)p„.n«t60.

.

(8-1)

где D — наружный диаметр

витка (концевого витка), м;

d — диаметр вала, м\ / — шаг

витка (концевого

витка),

М] s — толщина

витка,

м;

п

— число оборотов

шнека,

об/мин; ри.п— насыпная плотность пыли, т/м3\ ф — коэф­ фициент заполнения витка.

Основные характеристики шнековых питателей при­

водятся в табл.

8-4.

 

Т а б л и ц а 8-4

 

 

 

 

Типоразмеры и характеристики шнековых питателей

Производі тельность

 

 

 

 

при плотпсЭСТН пыли

 

Мощность

Пределы регу­ Общее переда­

0,5 тіл э, т/ч

Тип электро­

электро­

лирования

точное число от

максималь­

минималь­

двигателя пос­

двигателя,

числа оборо­

электродвига­

тоянного тока

кет

тов, об!мин

теля к шнеку

ная

ная

 

 

 

 

9

3

ПН-85

0,9

450—1 350

1:28

6

2

ПН-85

0,9

450—1350

1:4,5

2,25

0,75

ПН-85

0,9

450—1350

1:11

' 1,5

0,5

ПН-85

0,9

450—1350

1:18

П и т а те л ь-тр я су «

(рис. 8-13) выполняется либо

с продольным поступательно-возвратным, либо с попе­ речно-колебательным движением; движение получает от эксцентрикового вала, соединенного с двигателем через ременную передачу. Изменение производительности пи­ тателя достигается регулированием скорости движения трясуна и изменением числа оборотов двигателя.

Как показали испытания, проведенные ВТИ, трясун плохо работает на торфе, содержащем очес. На рис. 8-14 приведена характеристика его производительности в за­ висимости от числа качаний. Как видно, производитель­ ность этого питателя падает с увеличением крупности фракций топлива.

Заметим, что для этих типов питателей характерна зависимость производительности от структурной харак­ теристики топлива, в то время как для питателей с при­ нудительной выдачей топлива (например, шнекового питателя) структурная характеристика топлива почти не сказывается на производительности.

283

Расход энергии на привод питателя-трясуна незна­ чителен и составляет 0,14 кет• чіт.
Б а р а б а н н о-с кр е б ко в ы й п нт а те л ь (рис. 8-15) состоит из вращающегося полого барабана и неподвиж­ ного металлического кожуха; по поверхности барабана
Рис. 8-14. Производительность трясуна в зависимости от чис­ ла колебании лотка и грануло­ метрического состава торфа.
В эксплуатационных условиях наблюдаются случаи .повреждения ки­ нематического механизма питателя: поломка шату­ нов, эксцентриковых тяг и т. д. Шум, создаваемый
трясуном, вызывает неблагоприятные условия для рабо­ ты всей котельной.
При работе на сухом торфе питатели-трясуны пылят. Поэтому их приходится закрывать брезентовыми борта­ ми, однако полностью ликвидировать пыление не удает­ ся.
h 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1h
Зажимы реостата двигате­ ля трясуна

Недостатком питателя-трясуна является порционная подача топлива, особенно при продольно-поступательном движении лотка.

Периодические колебания механизма питателя вызы­ вают гармонические колебания его опор, что иногда ве­ дет к их разрушению.

 

26

• Фрезторф Wp=50z52%

 

 

 

2h

° Гидроторф с

Г

 

 

, 22

мелочью

 

/

 

 

>20

 

 

 

 

-18

 

 

г

С/

/

 

7/

/

giß

 

 

 

* 1h

 

/ »

/

 

 

а

 

 

 

/

 

 

§12

 

/

 

 

 

ІЮ

 

 

 

 

 

г /

>

 

 

1

 

8

 

7

 

 

 

«-а

в

 

 

 

 

â

 

1/

/ >

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

суп.

 

2

>t

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

вшахматном порядке приварены гребешки размером по высоте 40 мм и по длине 235 мм. Размещение гребешков

вшахматном порядке позволяет достигнуть большей равномерности в выдаче топлива. Общая длина бараба­

на— 970 мм при диаметре 1000 мм.

284

J

1

Рис. 8-1-5. Барабаиио-сіфебковый

питатель.

285

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ