книги из ГПНТБ / Авдеева А.А. Контроль топлива на электростанциях
.pdfРис. 3-1. Пробоотборник системы Барышева.
/ — привод |
отборника; 2 - натяжное |
устройство; 3 — бесконечные |
цепи; 4 — |
|
лоток; |
і — направляющие; 6 |
транспортерная лента; 7 — скребок. |
||
По ведущим звездочкам опорожненный лоток поднимается на |
||||
зерхние ветви |
цепей, нажимает |
на концевой выключатель и отклю |
||
чает привод. |
При следующем «ключении лоток начинает |
двигаться |
||
с верхними ветвями цепей, ролик скребка упирается в верхнюю на правляющую и перемещает его в исходное крайнее положение внутри лотка. В результате одновременного движения скребка вдоль оси лен ты конвейера со скоростью, равной скорости ее движения, и поперек ее достигается имитация отбора с остановленной ленты конвейера. Другими словами, в конструкцию этого отборника заложен наиболее надежный с точки зрения методики отбора способ.
Анализируя работу применяемых на практике отборпиков, осуществляющих отбор проб топлива с транс портерной ленты, нужно отметить следующее. Величина отбираемых порций равна:
где р — производительность конвейера, т/ч; I — ширина раскрытия отбирающего элемента, м; v„ — скорость дви жеиия лепты конвейера, м/сек.
По ГОСТ 10742-71 ширина раскрытия отбирающих элементов любых отборников должна быть не менее 2,5 среднего диаметра кусков топлива максимального раз мера.
Следует иметь в виду, что даже при средней (производительности конвейеров при опробовании топлива, дробленого в соответствии с правилами технической эксплуатации тепловых электростанций, отборники отбирают слишком большие порции. Вследствие этого для накопления первичных проб требуются бункера, имеющие большую емкость. Усложняется разделка больших первичных проб. При дли тельной разделке вероятна подсушка лабораторных проб. Необходи мость в большой емкости для первичных проб затрудняет, а иногда делает невозможной компоновку отборников. Практика эксплуатации таких отборников показывает, что никакие устройства скребков и ковшей не обеспечивают полного сброса с ленты порций топлива. Плотное прилегание ковша или скребка к транспортерной ленте при водит к его застреванию в промежуточных положениях и к завалу галереи конвейера топливом или к порче ленты. Зазор между лентой и нижней кромкой отбирающего устройства необходим даже при изготовлении кромки из резины или другого мягкого материала. На
ходящаяся на ленте |
мелкая фракция топлива при этом не попадает |
||
в пробу. |
|
|
|
При пересечении потока ковшом или вырезании из потока топлива |
|||
лотком с последующей разгрузкой из него топлива |
скребком часть |
||
топлива, |
подлежащая |
отбору, отодвигается в сторону |
и не попадает |
в пробу. |
При отборе |
проб с ленты часто наблюдается |
одностороннее |
несоответствие расчетных масс порций практически получаемых при испытаниях. Массы порций, отбираемых таки.ми устройствами, всегда меньше теоретически ожидаемых, что снижает надежность результа тов опробования топлива. Разница указанных масс особенно ощути ма при отборе проб с быстрсдаижущихся широких транспортерных лент, так как при этом возрастает путь ковша (или скребка) и под пор основной массы потока. При использовании отборников с ленты для отбора проб из мощных потоков появляется избирательная способность отбирающих устройств. Отборник конструкции Барышева, изготовленный для установки на конвейере с быстроходной широ кой лентой, слишком громоздок и не надежен в работе как в кон структивном, так и в методическом отношении.
Отборник конструкции Барышева или отборники дру гих аналогичных конструкций могут быть рекомендованы для применения лишь в тех случаях, когда технологиче ская схема топливоподачи и топливоподготовки не имеет узлов пересыпки, удобных для установки отборников из потока. В этих случаях ширина ленты конвейера и скорость ее движения не должны превышать соответ ственно 600 мм и 1,5 м/сек при условии опробования мелкого, незасоренного топлива.
3-3. ОТБОР ПРОБ ТОПЛИВА ИЗ П А Д А Ю Щ Е Г О ПОТОКА
Более рационален и удобен способ отбора проб из падающего потока при пересыпке топлива с одного кон вейера на другой. В пересыпных коробах отбор проб про-
изводится при периодическом пересечении отбирающими элементами (приспособлениями) падающих потоков. На электростанциях для установки отборников выбирают узлы пересыпки топлива с ленты наклонного конвейера на дозировочный конвейер бункерной галереи. Через этот узел проходит все топливо, поступающее в бункера всех или некоторых (при двух топливоподачах) пароге нераторов, независимо от того, поступает ли оно непо средственно из вагонов (от узла разгрузки) или подает ся со склада. К этому узлу при наличии в схеме подачи топлива дробилок топливо поступает измельченным, что облегчает механизацию отбора и повышает его точность. Район узла пересыпки удобен для компоновки опробователя с бункером, предназначенным для хранения пер вичных проб, и с разделочной установкой. Отборники устанавливают в узлах пересыпки каждой нитки топливоподачи. При загрузке бункеров с помощью двух топливоподач отборники устанавливают на каждой нитке обе их из них.
В свое время ВТИ были разработаны для электро станций два варианта отборников из падающего потока: с верхним и с боковым раскрытием отбирающего эле мента. Положительные и отрицательные стороны обоих вариантов были всесторонне оценены в процессе испы таний, проведенных на электростанциях. Отборник с бо
ковым раскрытием отбирающего |
элемента |
имеет боль |
ше преимуществ, чем отборник |
с верхним |
раскрытием. |
. Осуществляемый им способ отбора более рационален и прогрессивен.
На электростанциях в бункера котлов должно пода ваться топливо определенной крупности. Если станция спроектирована из расчета потребления ею рядовых углей или сланцев или крупных их сортов, то по технологии топливоподготовки в схеме топливоподачи предусматри вается одноступенчатое или двухступенчатое (с предва рительным) дробление топлива. Согласно правилам тех нической эксплуатации электростанций топливо, посту пающее в бункера котлов, не должно иметь кусков размером более 25 мм.
С учетом этого обстоятельства серийно изготовляе мый Темиртауским литейно-механическим заводом от борник системы ВТИ рассчитан на отбор топлива любой влажности крупностью до 40 мм.
Рис. 3-2. Схема отбора лабораторных проб твердого топлива на элек тростанциях с помощью отборника и разделочной установки сисге* мы ВТИ.
' — привод |
заводного механизма; 2 — заводной механизм; |
3 — рычаг |
включе |
|||||||||
ния КДУ; 4— микровыключатель; 5 — |
кривошип; в — вал |
отбирающего |
элемен |
|||||||||
та; |
7 —рычаги |
отбирающего элемента; 8 — отбирающий |
элемент; |
9 —колонка |
||||||||
Дистанционного |
управления |
(КДУ); |
10 — козырек-отражатель; |
//-^заслонка |
||||||||
приемного |
отверстия течки; |
12 — течка |
отборника; 13 — люк |
для сбора |
единич |
|||||||
ных |
порций; |
14 — шибер; 15 — контрольный люк бункера; |
|
16 — бункер |
первич |
|||||||
ной |
пробы: |
If — люк для |
шуроакгі; |
18 — шибер; 19 — питатель; |
20 — привод |
|||||||
питателя; |
21 |
-г |
разъемный |
патрубок; |
22 — дробилка; |
23 — решетка дробилки; |
||||||
24 — воронка; |
25 — распределительный |
конус; |
26 — делительный |
сектор; 27 — |
||||||||
полый вал; 28 — редуктор порционера; 29 — патрубок; |
30 — шнек; |
Л-'Сектор |
||||||||||
|
|
|
|
ная воронка; 32 — стакан; |
33 — бидон. |
|
|
|
||||
Отборник системы ВТИ является наиболее предпочти тельным для электростанций. Основные требования к компоновке, наладке и испытаниям отборника данной системы могут быть в равной степени отнесены и к от борникам другой конструкции [Л. 12].
3-4. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ С Х Е М А ОТБОРА ЛАБОРАТОРНЫХ ПРОБ ТВЕРДОГО ТОПЛИВА
Отборник монтируют обычно в узле пересыпки топ лива с наклонного конвейера на горизонтальный конвей ер бункерной галереи [Л. 13]. Разница по высоте отметок, уровня отбора порций и основания конвейера бункерной галереи используется для размещения бункера первич ной пробы и разделочной установки.
Отбор порций топлива осуществляется из потока пе риодически (с заданной частотой) отбирающим элемен
том 8 (рис. 3-2), подвешенным внутри короба |
на рыча |
гах 7, прикрепленных к валу 6. Перед отбором |
каждой: |
порции отбирающий' элемент находится за потоком топ лива, а при отборе порций быстро пересекает поток. При вод отбирающего элемента осуществляется от установ ленного вне короба заводного механизма 2, шток кото рого соединен с кривошипом 5. Привод заводного'
механизма |
/ состоит |
из электродвигателя |
редуктора и? |
|
цепной передачи. Отобранные |
порции забрасываются |
|||
в приемное |
отверстие |
течки 12 |
отборника. |
Отбирающий |
элемент при забросе порций должен входить в приемное окно на несколько сантиметров за счет сжатия аморти зационной пружины заводного механизма. Разгрузка отбирающего элемента происходит принудительно в ре зультате его резкой остановки. После разгрузки пружи на амортизатора быстро разворачивается, и отбирающий элемент выходит из приемного окна течки. Из-за конст руктивных особенностей заводного механизма возвраще ние отбирающего элемента в исходное положение (за поток) происходит медленно. Когда отбирающий эле мент находится возле приемного окна, на него попадает поток топлива; рикошетом частично топливо забрасы вается в приемное окно. В ряде случаев трудно обеспе чить пересечение отбирающим элементом всего живого сечения потока и расположить приемное окно течки так, чтобы в него не попадала часть потока. В этом случае приходится деформировать поток, так как даже незначи-
46
тельное произвольное попадание «постороннего», ііе отобранного отборником топлива из сегрегированного по тока обесценивает первичную пробу. Во избежание этого над приемным окном течки монтируют козырек-отража тель 10. Чтобы обеспечить подход к приемному окну от бирающего элемента, его рычаги выполняют изогнутыми с необходимой для огибания козырька-отражателя кри визной.
Поток топлива, транспортерная лента и сбрасываю щий барабан создают в пересыпном коробе движение воздуха, вызывающее проветривание тракта течки отбор ника. Проветривание тракта течки отборника возможно также за счет температурного перепада на уровнях бун кера первичной пробы и приемного окна течки. При транспортировке сухого или смерзшегося топлива оно пылит, и в коробе находится во взвешенном состоянии большое количество пылевой фракции топлива. В откры тое окно течки в этих случаях попадает большое коли чество посторонней пыли. Пылевая фракция топлива по своим качествам существенно отличается от среднего ка чества опробуемого топлива. Обогащение или обеднение пробы пылевой фракцией крайне нежелательно, так как оно нарушает представительность пробы. Таким образом, при открытом окне течки возможны подсушка первичной пробы и засорение ее «посторонним» топливом или его пылевой фракцией. Для защиты первичной пробы в окне течки устанавливают заслонку, закрывающую его в пе риоды между отборами порций.
До недавнего времени применялись неуправляемые заслонки. На ряде электростанций такие заслонки приме няют и в настоящее время. Неуправляемая заслонка свободно висит в приемном окне. При отборе порций за слонка откидывается толкателями, а при возвращении отбирающего элемента в исходное положение она под действием собственной тяжести опускается, закрывая приемное окно. Удар толкателей о заслонку приводит к преждевременному торможению отбирающего элемен та и выбросу из него части порции мимо приемного окна. При этом теряется часть топлива, отобранного из близ лежащего к течке участка сечения потока. При односто роннем направлении отбирающего элемента (при отборе им порций) и ленты конвейера из-за сегрегации будут потеряны наиболее крупные куски порции, а при проти воположном направлении теряется более мелкая часть
порции. В том и другом случаях наблюдается значитель ная односторонняя систематическая погрешность отбора, Кроме того, как уже отмечалось, заводной механизм медленно возвращает отбирающий элемент в исходное положение, а следовательно, и толкатели медленно вы ходят из приемного окна течки, т. е. практически окно при каждом цикле отбора порций долго находится в от крытом состоянии. За период набора первичной пробы это время получается существенным, и в силу перечис ленных выше причин проба может оказаться непредста вительной.
Известны варианты заслонок, открываемых без помо щи толкателей, но с затратой части мощности, предназ начаемой для операции отбора порций. Однако при этом нарушается необходимое соотношение скоростей отби рающего элемента и потока на уровне отбора, что также ведет к нарушению представительности проб. Вследствие этого рекомендуется применять только автоматически управляемые заслонки, привод которых осуществляется не в ущерб операции по отбору порций.
Автоматический отборник проб системы ВТИ снабжен для этого колонкой дистанционного управления (КДУ)
9(см. рис. 3-2), сблокированной с заводным механизмом.
Ввал заводного механизма вмонтирована консольная вставка с рычагом 3. На корпусе заводного механизма над консольной вставкой смонтирован микровыключа тель 4. Рьічіаг устанавливают на консольной вставке в та ком положении, что он нажимает на кнопку микровы
ключателя за 10—15 сек до момента осуществления отбора порции заводным механизмом. При этом вклю чается сервомотор КДУ, и через рычажную систему от крывается заслонка. К моменту заброса порции заслон ка открывается на необходимый угол. Сразу же после заброса порции происходит реверсирование сервомотора, заслонка опускается и плотно закрывает окно течки. Кромки заслонки имеют резиновые прокладки. Своевре менное открытие заслонки на необходимый угол и ревер сирование сервомотора достигаются путем соответствую щей наладки работы КДУ. Такая схема управления за слонкой оказалась наиболее надежной и применена на многих электростанциях.
Отобранные порции самотеком по течке направляют ся в бункер первичной пробы 16. Внутренняя поверх ность течки должна быть ровной и гладкой, чтобы не
было налипания и зависания топлива. Все сварные швы изнутри зачищают. Течка имеет два люка; верхний люк служит для осмотра отбирающего элемента и настройки работы заслонки приемного окна течки; второй люк 13 служит для сбора единичных порций при испытаниях от борника и для эпизодической проверки крупности дроб ления опробуемого топлива. Для этой цели на время в течку через люк вставляют решетку необходимых' раз меров. В месте соединения течки с бункером в течку вмонтирован шибер 14, который перекрывается при не обходимости ограничения размера первичной пробы, а также в тех случаях, когда бункер служит для сбора единой пробы от топлива, подаваемого двумя конвейера ми топливоподачи, и один из конвейеров, а следователь но, и отборник, которому принадлежит течка, не работа ют и нет надобности иметь над первичной пробой до полнительный объем, способствующий ее подсушке.
В бункере имеются два люка: верхний, служащий для контроля заполнения бункера и определения полноты разделки пробы, и нижний, предназначенный для по буждения при необходимости вытекания топлива из бун кера. В нижней части бункера имеется шибер, который закрывают в период накопления первичной пробы и от крывают в период ее разделки. При отсутствии питателя дробилки шибер успешно выполняет его функции. Пода ча топлива в дробилку регулируется изменением выход ного сечения бункера, открытого шибером. Под бункером монтируют питатель 19 (шнековый, щелевой, лопастной или ленточный).
Между питателем 19 и дробилкой 22 устанавливают патрубок 21 с диагональным разъемом. Пользуясь этим патрубком, можно без демонтажа питателя или дробилки открыть последнюю и в случае необходимости прочи стить, произвести осмотр или небольшой ремонт. Места соединения патрубка с питателем и дробилкой, а также его разъема уплотняют резиновыми или войлочными про кладками. Все другие соединения узлов тракта опробователя, люки и дверцы также уплотняют аналогичными прокладками.
Измельченная первичная проба поступает для сокра щения в двухступенчатый порционер. Через воронку 24 топливо падает на распределительный конус 25 и ссыпается через кольцевое сечение между основанием ко нуса и кожухом порционера. В створе этого сечения под
4—1276 |
49 |
Конусом непрерывно вращается делительный сектор 26, в который из кольцеобразного сечения постоянно попа дает часть топлива. Не попавшая в делительный сектор большая часть топлива ссыпается по наклонному дну кожуха первой ступени порционера через патрубок 29 в шнек 30, который отводит отход сокращения первичной пробы и сбрасывает его либо в бункер котла, либо на конвейер топливоподачи, либо в иное место.-
Выделенная делительным сектором представительная часть пробы самотеком через полый вал 27 поступает во вторую ступень сокращения. Во второй ступени непре рывно вращается барабан с четырьмя съемными стака нами 32 для сбора лабораторных проб. Над стаканами к барабану жестко прикреплены секторные воронки 31. Отход второй ступени сокращения собирается в бидоне 33. Привод порционера имеет специальный червячный редуктор 28.
При разделке первичной пробы обязательна следую щая последовательность операций: проверяют установку стаканов лабораторных проб, включают привод шнека для отвода отхода сокращения, полученного в первой ступени порционера, включают двигатель порционера, включают привод дробилки (если она имеет индивиду альный привод), после набора дробилкой номинального числа оборотов включают питатель и открывают шибер под бункером.
3-5. ОТБИРАЮЩИЙ ЭЛЕМЕНТ И ЕГО У С Т А Н О В К А
Большое значение для получения представительных проб имеют изготовление и размещение отбирающего элемента по отношению к потоку топлива. Ширина рас крытия отбирающего элемента для опробования топлива, подаваемого в бункера котлов, принимается, как прави ло, равной 100 мм. Ее увеличивают только в особых слу чаях, например при опробовании более крупного топлива.
В пределах производительности топливоподач, экс плуатируемых в настоящее время на ТЭС, не следует увеличивать глубину отбирающего элемента. При уве личении ширины падающего потока обычно увеличивают длину отбирающего элемента или осуществляют пересе чение потока по частям. При этом пропорционально воз растает масса порции или порций, отобранных из сече ния потока.
Длина отбирающего элемента, а при охвате сечения потока за несколько приемов суммарная длина охвата должна быть несколько больше ширины потока; разме ры приемного отверстия несколько больше размеров от бирающего элемента. Отбирающий элемент изготовляют достаточно жестким и надежно крепят к рычагам. Ры чаги в свою очередь должны быть без люфта соединены с валом отбирающего элемента. Не должно быть боль шого люфта и в соединениях вала с кривошипом и кри вошипа со штоком заводного механизма. Суммарный ход от люфтов в этих узлах не должен превышать 50 мм по длине дуги траектории отбирающего элемента. Отбираю
щий |
элемент |
отборника систе |
|
|
||||||||
мы ВТИ имеет параболический |
|
|
||||||||||
профиль |
(рис. |
3-3) |
с |
макси |
|
|
||||||
мальной |
глубиной, |
|
равной |
|
|
|||||||
65 мм. |
Отбирающий |
элемент, |
|
|
||||||||
предназначенный |
для |
опробо |
|
|
||||||||
вания |
высоковлажного |
топли |
|
|
||||||||
ва, необходимо изготовлять из |
|
|
||||||||||
нержавеющей |
стали. |
|
|
|
|
|
|
|||||
В |
процессе |
эксплуатации |
|
|
||||||||
отборника |
рекомендуется |
еже |
|
|
||||||||
сменно |
осматривать |
отбираю |
|
|
||||||||
щий |
элемент |
и при |
необходи |
|
|
|||||||
мости очищать от нависших на |
|
|
||||||||||
него |
посторонних предметов, |
|
|
|||||||||
имеющихся зачастую |
в |
топ |
Рис. 3-3. Профиль отбираю |
|||||||||
ливе. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
щего элемента. |
||||
Отбирающий |
элемент |
нуж |
||||||||||
|
|
|||||||||||
но |
устанавливать |
по |
|
отно |
|
|
||||||
шению |
к |
потоку |
так, |
чтобы |
плоскость |
его раскрытия |
||||||
(рис. |
3-4) |
при |
входе |
в |
поток |
и выходе из |
него распола |
|||||
галась |
по |
касательной |
к |
параболическим |
поверхностям, |
|||||||
образующим поток топлива. Если нижняя кромка зеза раскрытия отбирающего элемента будет видна со сторо ны потока в направлении касательной, то он будет ча стично работать как отбирающий элемент с верхним раскрытием и быстро заполняется топливом только из ближней к его исходному положению части потока, т. е. отбираемые им порции не будут представлять все сече ние потока. Если же верхняя кромка будет чрезмерно выдвинута вперед, то в результате уменьшения проекции зева раскрытия на касательные к образующим потока'
4* |
51 |
