книги из ГПНТБ / Авдеева А.А. Контроль топлива на электростанциях
.pdfнии, предъявляемых к монтажу и эксплуатации отборни ка, потерь влаги при этих операциях нет. Такие испы тания проводят в особых случаях, когда имеются не объяснимые сомнения в результатах определения влаж ности.
В период отбора первичной пробы, как и при испы таниях отборников на представительность отбираемых им проб по наиболее варьирующему показателю, одно временно с отбором каждой порции отборником отби раются порции контрольной пробы с останавливаемого ленточного конвейера. Отбираемые отборником порции первичной пробы в обычном порядке накапливаются и хранятся до разделки в бункере. Каждая порция кон трольной пробы, отобранная с ленты конвейера, быстро квартуется. Полученные при квартовании порции накап ливаются в заранее приготовленной плотно закрываю щейся емкости. По окончании испытаний первичная про ба также в обычном порядке разделывается в разделоч ной установке опробователя. Контрольная проба также разделывается на этой установке. Расхождения резуль татов определений влажности в обеих пробах не должны превышать расхождений, установленных ГОСТ на опре деление влажности топлива при повторном ее определе нии в одной и той же лаборатории. Если расхождения велики, то следует проверить герметизацию и теплоизо ляцию тракта опробователя, а также уточнить объем бун кера первичной пробы.
Иногда проверяют, не происходит ли подсушка пробы чря ее разделке. От приготовленной для разделки пробы
отбирают небольшую пробу для |
определения |
влаж |
|
ности топлива до |
разделки. Затем |
разделывают |
топли |
во и определяют |
влажность в полученной лабораторной |
||
пробе. |
|
|
|
Если разделка происходит без задержек времени на очистку дробилки, то практически расхождения резуль татов определения влажности в пробе до и после раз делки ничтожно малы и трудноуловимы в результате того, что их превышает погрешность анализа. Поэтому такие испытания целесообразно проводить только в ис ключительных случаях или при испытаниях новой разде лочной установки или отдельных ее технологических узлов.
ПОДГОТОВКА ТОПЛИВА К АНАЛИЗУ И ОБЪЕМ ЕГО КОНТРОЛЯ
НА ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯХ
5-1. ПРИГОТОВЛЕНИЕ АНАЛИТИЧЕСКИХ ПРОБ ТВЕРДОГО ТОПЛИВА
А н а л и т и ч е с к а я п р о б а получается в результате переработки лабораторной пробы и предназначается для определения в ней отдельных показателей качества топ лива, кроме рабочей влаги. Лабораторная проба круп ностью 0—3 мм, если ее масса значительно больше 500 г, до переработки в аналитическую пробу сокращает ся вручную или в механическом делителе.
Вручную сокращение производят последовательным квартованием. Топливо насыпают на разделочный стол / (рис. 5-1) при помощи воронки 2 на конус (стадия а). Для удобства разделки проб стол должен иметь ровную гладкую поверхность и бортики по периметру его крыш ки. В одном из углов стола бортик вырезается и отги бается в виде желоба, через который топливо смахивают со стола. Воронку укрепляют на специальном штативе 3 так, чтобы она могла подниматься над вершиной конуса по мере его возрастания. Пробу топлива насыпают в во ронку отдельными порциями с разных сторон над вы ходным отверстием. Размеры выходного отверстия во ронки должны обеспечивать свободное прохождение че рез него топлива; обычно отверстие делают диаметром 40—60 мм. Конусность воронки также должна обеспечи вать свободное ссыпание топлива по ее конической по верхности без зависания. По окончании формирования конуса его сплющивают (стадия б) в виде ровного по высоте усеченного конуса, надавливая вертикально на вершину конуса металлическим кругом 4 с двумя ручка ми. Не допускается разравнивание площади круга полу ченного усеченного конуса переносом или смещением топлива из одной части усеченного конуса в другую.
При помощи крестовины 5, изготовленной из листово го железа, разрезают усеченный конус на четыре равных сектора путем вдавливания в него крестовины до осно вания конуса, не смещая его оси. Не снимая крестовины,
Два противоположных сектора удаляют в отход, а два оставшихся подвергают последующему сокращению ана логичным способом. Если первичная проба разделыва лась в один прием, то топливо каждой пары противопо ложных секторов используется как экземпляр лабора торной пробы. При сокращении пробы в порционере или вручную в несколько приемов после сокращения каждой части пробы отделенное количество топлива собирают и после сокращения последней части пробы все отделенное
Рис. 5-1. Операции и приспособления для сокращения проб методом квартования.
/ — стол; 2 — воронка; 3 — штатна; 4 — круг; 5 — крестовина.
топливо смешивают в количествах, пропорциональных величине каждой отдельно сокращаемой части пробы. Если каждая часть пробы сокращалась механически или вручную одинаковое число раз, то все выделенное коли чество топлива смешивают без учета пропорционально сти и сокращают до получения двух экземпляров лабо раторной пробы.
Предпочтителен механический способ сокращения ла бораторных проб с помощью механического делителя (рис. 5-2). Топливо подается в воронку /, через выходное отверстие которой оно ссыпается на поверхность распре делительного конуса 2. Под конусом во вращающемся барабане 3 устанавливают секторные емкости 4. Эти ем кости могут выполняться с различными углами раскры тия приемного отверстия. В сумме углы раскрытия всех емкостей должны составлять 360°, т. е. емкости запол няют все пространство вращающегося барабана под ко нусом. Привод барабана делителя осуществляется от электродвигателя 5 через червячную пару 6. При враще-
Мйи барабана во все стаканы из кольцеобразного сечений между основанием конуса и кожухом 7 делителя попа дает топливо. Вся проба, подвергающаяся сокращению, распределяется по емкостям. В качестве экземпляра ла бораторной пробы можно взять содержимое любой од ной из емкостей или нескольких емкостей. Содержимое остальных стаканов используют как резервную пробу или сбрасывают как отход сокращения. В схеме опробователя топлива разделочная установка позволяет получить необходимое количество экземпляров лабораторных проб
|
|
|
|
|
|
|
нужной массы |
без дополни |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
тельного их сокращения, для |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
чего |
соответственно |
в кон |
||||
|
|
|
|
|
|
|
кретных |
условиях |
электро |
||||
|
|
|
|
|
|
|
станции |
разделочную |
уста |
||||
|
|
|
|
|
|
|
новку настраивают на ту или |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
иную |
кратность. |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
Из |
лабораторных |
проб |
||||
|
|
|
|
|
|
|
берут навески для определе |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
ния содержания рабочей или |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
лабораторной |
влаги, |
после |
||||
|
|
|
|
|
|
|
чего |
разделывают |
пробы |
в |
|||
|
|
|
|
|
|
|
аналитические. Метод приго |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
товления |
|
аналитических |
||||
|
|
|
|
|
|
|
проб заключается |
в подсуш |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
ке лабораторной пробы, из |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
мельчении частиц ее до раз |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
мера |
не более |
0,20 мм (ча |
||||
|
|
|
|
|
|
|
стиц торфа — до размера |
не |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
более |
0,28 мм) |
и |
сокраще |
|||
Рис. |
5-2. |
Лабораторный |
пор- |
нии до необходимой |
массы |
||||||||
аналитической |
пробы. |
|
|||||||||||
|
|
|
ционер. |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
Применяют |
два |
метода |
|||||
/ — воронка; |
2 — распределитель |
||||||||||||
ный |
конус; |
3 |
— барабан; |
4 |
— емко |
приготовления |
аналитиче |
||||||
сти; |
5 — электродвигатель; |
6 — чер |
|||||||||||
|
вячная |
пара; 7—кожух. |
|
ских проб бурых и каменных |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
углей, антрацитов и 'горючих |
||||||
сланцев: обычный |
(по ГОСТ 9080-59) |
и ускоренный (по |
|||||||||||
ГОСТ 10333-63). |
Эти |
методы имеют |
различие |
только |
|||||||||
в первой стадии — в различных режимах подсушки проб. В обоих случаях пробу топлива массой около 500 г вы сыпают на противень слоем не более 10 мм. Противень для подсушки лабораторных проб изготовляют из неокисляющегося металла размерами 350X250 мм с бортами высотой 40—50 мм. В первом случае противень с пробой
помещают в сушильный шкаф с электрическим или газо вым обогревом (температура нагрева 5 0 ± 5 ° С ) . Проба в шкафу подсушивается до уровня воздушно-сухой ана литической пробы. Обычно бурые угли и горючие сланцы сушат 4—5 ч, каменные угли — 3 ч и антрациты—-2—3 ч. Во время подсушки через каждые полчаса — час произ водят перемешивание пробы. При подготовке аналити ческой пробы только для определения зольности и содер жания серы допускается подсушка пробы при температу ре 102—105 °С, а продолжительность подсушки сокращают на основе накопленных данных. Во втором случае пробу подсушивают в аналогичном сушильном шкафу при тем пературе 130±5°С; сушку производят в течение 15 мин. В обоих случаях, если в результате накопленных данных для указанных видов топлива установлена другая про должительность времени подсушки, обеспечивающая при готовление аналитических проб, можно руководствовать ся этим временем.
Лабораторную пробу торфа также высыпают на про тивень, разравнивают ровным слоем толщиной не более 30 мм и подсушивают в сушильном шкафу при темпера туре 50 ± 5 °С около 6 ч. Во время подсушки через каж дые 1,5—2 ч торф перемешивают. При замере темпера туры в сушильном шкафу ртутный резервуар термометра должен находиться на уровне «установленных в шкафу противней с пробами топлива. Сушильный шкаф должен иметь терморегулятор для поддержания заданной тем пературы в пределах установленного стандартом диапа зона.
Измельчение лабораторных проб топлива производят в шаровых или вальцовых мельницах, а также в молот ковых высокооборотных дробилках. Высокооборотные дробилки используют как элемент проборазделочных ма шин, применяемых в этих целях на предприятиях уголь ной промышленности.
Наибольшее распространение получила машина МАП для измельчения лабораторных проб в аналитиче ские, оснащенная высокооборотной дробилкой. Она состоит (рис. 5-3) из бункера / с дозирующим устройст вом, молотковой мельницы 2, механизма 3 для установки и крепления банки 4, электропривода и общей станины 5. Под бункером имеется лопастной или шнековый пи татель. Высокооборотная мельница состоит из литого корпуса, внутри которого на двух опорах вращается вал
с ротором, выполненным в виде крестовины, на концах которой крепятся молотки. На выходящую из корпуса консоль вала посажен шкив, через который посредством клиноременной передачи ротор дробилки получает кру
тящий |
момент от электродвигателя. Частота вращения |
ротора |
7 500 об/мин. |
Проба топлива засыпается в бункер и при вращении дозирующего устройства порциями подается в мельницу. Измельченное топливо загружается в банку для анали тической пробы.
Однако машина МАП не всегда обеспечивает выполнение одного из требований стандартов на приготовление аналитических проб: измельчения в один прием всей лабораторной пробы до прохожде ния аналитического порошка через сито 200 мкм. Приходится каж
дую пробу просеивать через контрольное сито и доизмельчать оста ток. При непрерывной разгрузке дробилки невозможно из-менить ре жим измельчения и отрегулировать его применительно к помолу того или иного топлива. Так как дробилка имеет открытые загрузочное и разгрузочное отверстия, происходят распыливание пробы и потеря из нее части мелкой фракции, что в свою очередь в силу резкого отличия качества этой фракции от среднего качества пробы обедняет или обогащает аналитическую пробу. Применяемые меры по уплот нению машины не устраняют потерь тонкодисперснон фракции. Сле дует отметить также, что молотковый П О У О Л дает более грубое
измельчение даже в области требуемой предельной |
тонины помола, |
что, строго говоря, нежелательно для производства |
анализов. До- |
измельчение аналитического порошка и опасность нарушения пред ставительности проб в результате распыления топлива при помоле сводят на нет видимое преимущество — быстроту измельчения лабо раторных проб.
В настоящее время на большинстве электростанций для приготовления аналитических проб применяют бара банные мельницы, загруженные металлическими шарами или оборудованные вальцами (рис. 5-4). Эти мельницы несложны по конструкциям и изготовляются по чертежам ВТИ силами мастерских электростанций.
При вальцовом помоле в барабан в качестве мелю щих тел закладывают решетку 1 и валец 2. Решетка спо-
Рис. 5-4. Помольная камера и мелющие органы барабанно-вальцо- вой мельницы.
/ — решетка: 2 — валец; 3 — крышка; 4 — кольцо; 5 — штыри.
собствует более интенсивному помолу, улучшая пере брос топлива для размола из области за вальцом в об ласть захвата им топлива, кроме того, решетка сама является мелющим телом с большим углом захвата, что благоприятствует размолу самых крупных частиц топли ва. Барабан закрывают крышкой 3, прижимаемой к вы ступу кольцом 4. Резьба во избежание забивания ее ча стицами топлива нарезана вне мелющей поверхности барабана. Кольцо навинчивается накидным рычажным ключом, для которого в двух диаметрально расположен ных выступах кольца сделаны прорези. При разгрузке и загрузке барабан устанавливают в специальную кресто вину с тремя отверстиями, расположение которых соот-
9 - 1276 |
129 |
ветствует расположению трех штырей 5, вмонтированных в днище барабана. Штыри при навинчивании и свинчи вании прижимного кольца стопорят барабан.
В таком же барабане помол можно производить ша рами. При этом в барабан в качестве мелющих тел вме сто вальца и решетки загружают около 5 кг стальных шаров диаметром ~25 мм. Барабан устанавливают на два свободно вращающихся в опорах вала (рис. 5-5), один из которых 1 приводится во вращение от электро двигателя 2 через ременную передачу 3. Вращаясь, вал передает крутящий момент барабану, который опирается
Рис. |
5-5. |
Лабораторная |
барабанная мельница. |
||
ведущий |
вал; |
- — электродвигатель; |
S — ременная |
передача; 4— ведомый |
|
|
|
|
вал; о — рама. |
|
|
на второй |
вал 4 |
и вращается |
с частотой |
70 об/мин. Для |
|
лучшего сцепления с барабаном валы футерованы рези
ной. На валы мельницы можно поставить |
два барабана, |
т. е. вести одновременный размол двух |
лабораторных |
проб. Валы и электродвигатель мельницы смонтированы на сварной раме 5.
Размол в барабанных мельницах продолжается дольше, чем в высокооборотных дробилках, и это является их недостатком. Дру
гим |
недостатком является относительная трудоемкость обслужива |
ния |
мельницы, так как в процессе эксплуатации нужно снимать |
с мельницы и переносить для разгрузки и загрузки тяжелые бараба ны с мелющими телами и пробой топлива. Однако с точки зрения
сохранения .представительности размалываемых проб и качества го тового аналитического порошка этот вид размола имеет преимуще ства. Во-первых, помол пробы в замкнутой емкости обеспечивает полное сохранение ее >в дпериод измельчения. Во-вторых, имеется воз можность установить время измельчения до полной готовности пробы того или иного вида топлива и исключить тем самым необходимость" в просеивании каждой измельченной пробы через контрольное сито с последующей дополнительной операцией тщательного яеремешивания аналитического порошка. Внутри барабана происходит достаточ но хорошее перемешивание пробы в процессе ее измельчения.
В процессе размола происходит не только полезное измельчение топлива, но и износ мелющих тел и помоль ных камер. Разрушение мелющих тел в машинах для приготовления аналитических проб должно быть незна чительным и продукт их разрушения не должен искажать качество исследуемого топлива. В связи с этим получен ная аналитическая проба должна проверяться на отсут ствие в ней частиц разрушения мелющих тел. Так назы ваемое зажелезнение проб в процессе размола обяза тельно контролируется при испытаниях новых конструкций мельниц, а также при замене мелющих тел. Для повы шения надежности результатов этих испытаний для раз мола выбирают пробы наиболее абразивного топлива.
В испытуемой машине и в устройстве с неметалличе скими мелющими телами (например, в механической ступке с халцедоновыми чашей и пестиком) измельчает ся несколько параллельных проб до полной готовности аналитического порошка. По результатам определения в параллельных пробах содержания окислов железа или по результатам улавливания магнитом пыли железа оце нивают величину зажелезнения аналитического порошка и возможность эксплуатации машины для приготовления аналитических проб.
В последние годы ВТИ разработана и испытана кон струкция лабораторной планетарной мельницы для при готовления аналитических проб твердого топлива. В ла бораторной планетарной мельнице использован центро бежный принцип размола, обеспечиваемый планетарным движением помольных камер. Привод мельницы (рис. 5-6) осуществляется электродвигателем /. Клиноременная пе редача 2 передает крутящий момент водилу 3, которое вращается вокруг неподвижного вала 4. Вместе с водилом вокруг оси неподвижного вала вращаются два бара бана 5. Барабаны вмонтированы в водиле так, что могут свободно вращаться вокруг собственной оси. На оси ба рабанов жестко посажены сателлитные шестерни б, ко-
9* |
131 |
торые при вращении водила обкатываются по неподвиж ной шестерне 7. Таким образом, барабаны при работе мельницы совершают двойное вращение: вокруг оси во дила и в том же направлении вокруг собственных осей. Кинематика планетарной передачи мельницы рассчитана
|
|
|
Рис. 5-6. Лабораторная |
планетарная |
мельница. |
|
|||||
' — электродвигатель; |
2 — клиноременная |
передача; |
3 |
—водило; |
непо |
||||||
движный |
вал; 5 — барабан; |
6 — сателлитные шестерни; |
7 — неподвижная |
ше |
|||||||
стерня; |
S — крышки помольных камер; |
9 — коромысло; |
|
10— штурвал; |
11 — |
||||||
|
дверца; 12 — шарнир; |
13 — противень; 14 — решетка; |
15 — кожух. |
|
|||||||
так, |
что частота |
вращения |
барабанов |
вокруг своей |
оси |
||||||
в 2 раза |
превышает |
частоту вращения водила вокруг его |
|||||||||
оси. |
В |
частности, |
водило |
лабораторной |
планетарной |
||||||
мельницы совершает 350 оборотов в минуту. В каждый барабан загружают пробу топлива и около 1,5 кг шаров диаметром 20—25 мм. В результате сложного движения
132
