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

книги из ГПНТБ / Авдеева А.А. Контроль топлива на электростанциях

.pdf
Скачиваний:
52
Добавлен:
25.10.2023
Размер:
17.2 Mб
Скачать

Одной из основных технических характеристик сократителей является кратность сокращения к, представляющая собой отношение массы первичной пробы к массе получаемой при ее сокращении лабо­ раторной пробы. Кратность сокращения определяет степень механи­ зации разделки проб и область применения сократителей. Определе­ ние кратности сокращения в ковшовом сократителе проводится сле­ дующим образом.

Масса порции, отсекаемой ковшом сократителя при полном пе­

ресечении им

потока за один

прием, определяется по формуле

 

 

 

Qb

 

где Q — производительность

дробилки, кг/сек;

Ъ — ширина раскрытия

ковша, м; vK

— скорость движения

ковша, м/сек.

Для разделывания первичной пробы массой М, кг, при произво­

дительности

дробилки

Q, кг/сек,

на разделку

первичной пробы по­

требуется время T=MIQ,

сек.

 

 

Пересечение потока топлива происходит с периодичностью, рав­

ной T = L / D K ,

сек (где L — длина цепи, «которой прикреплен ковш, ж).

Всего за

время разделки при непрерывной работе сократителя

ковш пересечет поток п

раз:

 

 

 

 

 

 

Т

Mvs

 

 

 

п

=

=-0Г-

 

Следовательно, масса лабораторной пробы составляет

MvKQb

Mb

Кратность сокращения определится

из выражения

к — m

b '

т. е. она прямо пропорциональна длине цепи, к которой прикреплен ковш, и обратно пропорциональна ширине его раскрытия.

Теоретически ширина раскрытия ковша b находится в той же зависимости от крупности опробуемого топлива, как и при отборе _ проб. Однако при малой ширине раскрытия ковш получается очень небольшого объема, и, чтобы ковш не переполнялся, он должен дви­ гаться с большой скоростью. При этих условиях ковш часто заби­ вается и. не производит сокращения. Практически не рекомендуется устанавливать ковши с шириной раскрытия менее 15 мм. Следова­ тельно, возможность увеличения кратности за счет уменьшения ши­ рины раскрытия ограничена.

Иногда кратность сокращения увеличивают за счет увеличения

размеров конструкции цепной передачи или

за счет отбора

порций

не из всего сечения потока. Однако в первом

случае размеры

цепной

передачи достигают практически неприемлемых величин, а во втором случае снижается точность разделки (особенно при разделке проб

неоднородного топлива).

 

 

На предприятиях,

потребляющих

большое количество топлива,

ковшовые сократители

не обеспечивают приемлемую кратность сокра­

щения даже при наборе проб из одной трети потока. Эти

сократите­

ли в какой-то мере надежно работают

только на шахтах

и обогати-

Тельных фабриках, где на протяжении длительного времени опробуеТся топливо, марка или сорт которого изменяются редко. В условиях топливных режимов современных электростанций, когда в тече­ ние суток поступает твердое топливо с резким колебанием его ка­

чества, масса суточной или сменной шодачи топлива в бункера

кот­

лов очень неоднородна. Поэтому отобранная первичная

проба

топлива должна быть разделана более тщательно.

 

Примером лоткового или секторного делителя являет­ ся первая ступень сокращения двухступенчатого порционера ВТИ (рис. 3-13). Первая ступень сокращения со­ стоит из кожуха 1 (внутри которого вращается полый вал 6 с делительным сектором 5), воронки 2, распредели­

тельного

конуса 4

и

сбросного патрубка

3.

Крутящий

момент

передается

полому валу через посаженное на

него червячное колесо 8 от червячного вала

15 редукто­

ра, соединенного

с

электродвигателем.

Измельченное

топливо первичной пробы направляется на распредели­ тельный конус и через кольцеобразное сечение между основанием конуса и верхней частью кожуха ссыпается

Рис.

3-13.

Двухступенчатый

порционер.

 

' — кожух; 2 — воронка,

3 — сбросной

патрубок; 4 — распределительный ко­

нус; 5 — делительный

сектор; 6 — полый

вал;

7— полувал; 8,

9 — червячные

колеса; 10 — штурвал;

// - барабан; 12 - секторные воронки;

13 — стаканы;

14 — полумуфта; 15 — червячный

вал; 16— бидон; 17 — дверца.

вниз. Делительный сектор постоянно находится

в потоке

в отличие

от ковша

описанного

выше сократителя.

От

каждого сечения потока в сектор

отбирается

небольшая

его часть. Сектор имеет частоту

вращения

60

об/мин,

т. е. за 1

сек в него

попадает топливо из полного сече­

ния.

 

 

 

 

 

 

Таким

образом, в первой ступени осуществляется

не­

прерывное сокращение, что обеспечивает высокую Точ­ ность сокращения и представительность части первичной пробы, выделенной для дальнейшего сокращения. Остальная часть пробы, не попавшая в делительный сек­ тор, ссыпается по наклонному дну кожуха и удаляется через патрубок 3 как отход сокращения в первой сту­ пени.

Из полого вала топливо самотеком ссыпается во вто­ рую ступень сокращения, состоящую из вращающегося барабана / / , в держатели которого под жестко прикреп­ ленные к нему секторные воронки 12 вставляются съем­

ные стаканы

13 для

накапливания

лабораторных проб.

 

 

 

Вращаясь

вместе

с

барабаном,

 

 

 

стаканы проходят 'под торцом по­

 

 

 

лого

вала

и постепенно

заполня­

 

 

 

ются

небольшими

порциями

из

 

 

 

потока топлива. Барабан со ста­

 

 

 

канами

имеет частоту

вращения

 

 

 

45 об/мин.

Не попавшая

в стака­

 

 

 

ны часть топлива (отход сокра­

 

 

 

щения)

ссыпается

 

в

бидон

16.

 

 

 

Содержимое

бидона

может быть

 

 

 

использовано

как

 

 

резервная

Рис. 3-14.

Распредели­

проба.

 

 

 

 

 

 

 

Специфика работы второй сту­

тельный

конус.

/ — основание

 

распредели­

пени

сокращения заключается

в

тельного конуса;

2 — дели­

том,

что

разгрузка

стаканов осу­

тельный

сектор.

ществляется

принудительно после

 

 

 

окончания разделки. Барабан вто­ рой ступени сокращения получает вращение от того же редуктора, что и первая-ступень. Червячная шестерня 9 этого редуктора жестко посажена на полувал 7. Этот полувал соединен с полувалом, к которому жестко при­ креплен барабан при помощи кулачковой пружинной муфты 14. В случае каких-либо поломок порционера или выброса плохо вставленного стакана барабан стопорит­ ся и верхний полувал в результате сжатия пружины вы-

ходит из зацепления с нижним полувалом, но продолжа­ ет вращаться. Стаканы вынимают и вставляют через люк в кожухе второй ступени, плотно закрывающийся двер­ цей 17. Установку и снятие стаканов производят при отключенном приводе порционера. При этом место их установки подводят к люку поворотом барабана вручную (вращением штурвала 10). Внутренняя поверхность ста­ канов должна покрываться плотным слоем нитрокраски, так как ржавчина на их стенках абсорбирует влагу из пробы. Попадание ржавчины в пробу также может иска­ зить результаты анализа топлива.

Центр

угла делительного сектора первой ступени

(рис. 3-14)

совпадает

с осью

его вращения.

Кратность

сокращения

в первой

ступени

определяется

отношением

к=3607а.

 

 

 

 

В заводском исполнении делительный сектор изготов­ ляется с углом а=22°30' . Кратность сокращения в пер­ вой ступени при этом равна 16. При необходимости крат­ ность сокращения можно увеличить, уменьшив угол а. Однако следует помнить, что величина хорды дуги пере­ сечения (в плане) основания конуса / и плоскости сек­ тора 2 должна быть выдержана в том же соотношении

ккрупности топлива, поступающего в порционер, как и ширина раскрытия отбирающего элемента по отношению

копробуемому топливу, т. е. /;>2,5е?максПри крупности дробления до 3 мм, радиусе вращения делительного сек­ тора 190 мм и радиусе основания конуса, равном 90 мм, этому условию удовлетворяют углы сектора более 10°. Следовательно, реконструируя серийно изготовляемый пор­ ционер, можно увеличить крат­ ность сокращения в первой его ступени до 36 раз.

Углы

секторных воронок

 

 

 

 

 

над стаканами

во

второй

сту­

 

 

 

 

 

пени

сокращения

(рис.

3-15)

 

 

 

 

 

имеют центры на - оси враще­

 

 

 

 

 

ния

барабана

1.

Порционер

 

 

 

 

 

изготовляют с четырьмя стака­

 

 

 

 

 

нами, вмещающими по 0,7 кг

 

 

 

 

 

угля. Над

двумя

диаметрально

Р и с -

345.

Секторные

во-

расположенньши местами уста-

 

 

ронки.

 

НОВКИ

СТакаНОВ

МОНТИРУЮТ ВО-

/ - б а р а б а н ;

2 — секторная

во-

ронки

о

с углом

раскрытия

ронка

большая;

3 секторная

/

 

воронка

малая.

 

рі =

22°30'. Над каждым

местом установки стаканов дру­

гой

пары, также

расположенной диаметрально монти­

руют воронки 3

с углом

раскрытия, равным i p 2 = 11°15'.

Теми или иными стаканами пользуются в зависимости от массы разделываехмых первичных проб.

Соответственно кратность сокращения во второй сту­ пени при использовании стаканов под воронками с боль­ шим углом раскрытия равна: /с'2 =360°/, р> і = 16; при использовании стаканов под воронками с меньшим углом

раскрытия к " 2 = 3 6 0 7 ^ 2 = 3 2 .

Общая кратность сокращения порционера определяет­ ся как произведение кратностей сокращения в обеих сту­

пенях, т. е.

в первом случае

она равна

к'—Кі/с'2=256,

а во втором

случае /с" = к\к"г =

512.

 

Не допускается переполнение стаканов при разделке проб. Вопрос о выборе той или иной кратности сокраще­ ния решается, исходя из расчета массы первичной пробы или ориентировочно, т. е. пропорционально количеству топлива, от которого отбиралась проба. Пробы во всех стаканах должны быть равноценны. Если сокращается небольшая проба и в отдельных стаканах после сокра­ щения получились недостаточные по массе пробы, мож­ но составить единую лабораторную пробу, смешав содер­ жимое двух, трех или четырех стаканов. Если же разде­ лываемая первичная проба настолько велика, что в про­ цессе ее сокращения возможно переполнение стаканов даже под воронками с малыми углами секторов, то раз­ делку производят в два или несколько приемов. Общее примерное время разделки делится на равные части. По

окончании каждой частичной разделки пробы

дробилку

и порционер отключают, после чего содержимое

каждого

стакана высыпают в отдельную плотную закрывающую­ ся емкость. Пробу, накопленную в емкости по окончании разделки, тщательно гомогенизируют и, если это необхо­ димо, квартуют вручную для приготовления аналитиче­ ской пробы.

Кратность сокращения практически может не соответ­ ствовать расчетной как следствие возможной неточности изготовления делительного сектора и секторных воро­

нок. Она может также в

небольших пределах

колебаться

в результате пульсации

потока топлива под

дробилкой.

Однако эти отклонения не могут быть слишком больши­ ми, и значение кратности сокращения должно иметь хо­ рошую сходимость при ее повторных определениях

в близких условиях. Если значение кратности сущест­ венно отличается от расчетного и повторные ее определе­ ния также сильно отличаются одно от другого, это озна­ чает, что порционер имеет дефекты в изготовлении, свя­ занные, например, с неточностью центровки полого вала и барабана второй ступени или с неправильной установ­ кой делительного сектора и секторных воронок.

Для определения средней величины кратности сокращения, ее воспроизводимости и оценки работы порционера эпизодически про­ изводятся его специальные испытания. При испытаниях определяют кратность сокращения и проверяют работу как всего порционера, так и отдельно каждой его ступени.

 

Определение кратности производят не менее 3 раз. Перед испы­

 

таниями тщательно очищают бункер для первичной пробы

и

весь

 

тракт

разделки: дробилку и порционер. Нужно

перекрыть

шиберы

 

в течках отборника перед бункером, чтобы при испытаниях в

бункер

 

не поступало постороннего топлива. Для каждого испытания

берут

 

пробу маосой около 100 кг. Пробу берут произвольно от топлива,

 

подаваемого в бункера котлов. Желательно отобрать сразу такое

 

количество топлива, чтобы его хватило на все три испытания. Лучше

 

всего его отобрать, остановив на какое-то время конвейер топливо-

 

подачи, работающий с неполной нагрузкой. Пробу взвешивают и

 

загружают в бункер

первичной

пробы. До ее

разделки

вставляют

 

все стаканы и подвешивают бидон. Патрубок для отвода

отхода

 

первой ступени сокращения отсоединяют от устройства для удаления

 

отхода. Под него также устанавливают емкость, достаточную для

 

сбора отхода сокращения пробы, загруженной в бункер.

 

 

 

 

Кратность сокращения различна при определении ее по отноше­

 

нию

к

содержимому

стаканов,

устанавливаемых под

воронками

 

с одинаковым углом сектора, что объясняется, как уже отмечалось,

 

несущественными погрешностями изготовления и оборки порционера.

 

Поэтому, чтобы учесть эти особенности порционера и установить

 

истинную воспроизводимость значения кратности, желательно при

 

каждом

испытании под одну и

ту

же воронку

устанавливать

один

,

и тот

ж е стакан, для

чего их нужно

соответствующим образом

поме-

jтить. Рекомендуется перед испытаниями взвешивать каждый стакан • отдельно, чтобы затем после раздечки можно было определить чис-

'тую массу пробы в стакане, не высыпая из него топливо.

Испытания проводят в обычном ритме разделки. Опорожнение бункера контролируют через его верхний люк. Дробилку отключают спустя несколько минут после полного опорожнения бункера. После отключения и полной остановки дробилку вскрывают и осматривают. Если в ней обнаруживается налипшее или недоизмельченное топли­

во, то создаются условия для полной разделки топлива, после чего

ненадолго включают порционер и дробилку. После полной

разделки

и отключения дробилки и порционера вынимают стаканы

и взвеши­

вают их содержимое. Взвешивают также собранные отходы первой и второй ступеней сокращения. Общая сумма масс топлива во всех стаканах, в 'бидоне и в емкости для сбора отхода сокращения в пер­

вой

ступени должна равняться массе топлива, загруженного в бун­

кер

до испытаний.

Пусть at и а3 — масса лабораторных проб в стаканах под ворон­ ками с углом сектора 22°30', а3 и а 4 — масса лабораторных проб

в стаканах под воронками с углом раскрытия

11°15', Ь — масса отхо­

да первой

ступени

сокращения, с — масса

отхода

второй

ступени

сокращения.

Тогда

кратность сокращения в

первой

ступени

равна:

 

я, + я г

+ Яз + л4

+ b -f- с

 

 

 

к =

а1 + аї + аі

+ аі

 

'

 

Кратность сокращения во второй ступени определяется отдельно

для каждого стакана:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а-х + a-i + Дз + я 4 + Ь .

 

 

( * 2 Ч -

 

 

а,

 

 

 

 

 

'Из

 

аг

+

а, + я 4

+

6.

 

 

 

 

 

я ,

 

 

 

 

 

(к..

я , + я г

+ я , -|- д 4 + 6 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(«г)а

^ + я г

+ я , + я 4

+ 6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Если массы топлива щ стаканах

Яі

и я 3 ,

а

также

в стаканах Яг

и я 4 близки,

то определяют

среднюю

кратность при

использовании

стаканов под большими

воронками

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

я + b

 

 

 

и под малыми

воронками

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Е

я + &

 

 

 

 

 

"о — 2 j«2 +

я 4

 

 

 

Общая кратность сокращения в обеих ступенях равна произведе­ нию кратностей в каждой из них

к' = кік'г

и

к"=К\К"г.

В последние годы в связи с увеличением потребления низкосортных топлив повышенной влажности электро­ станции стали испытывать серьезные затруднения при эксплуатации порционера. В этих условиях сказываются конструктивные недостатки (малое выходное отверстие воронки, недостаточные углы наклона стенок конуса и делительного сектора), сводящие на нет методические преимущества способа сокращения, заложенные в порционер. Наличие полого вала также способствует нали-

панию и зависанию топлива в тракте порционера. Не всегда облегчают эксплуатацию порционера такие меро­ приятия, как подрезка воронки, подвешивание шарика для обстукивания сектора, увеличение угла наклона дни­

ща кожуха, установка в полый вал

ножа, закрепленного

к основанию конуса для постоянной

очистки его полости.

На современных мощных электростанциях первичные пробы, отобранные в соответствии с действующими нор­ мами, могут быть массой до 500 кг. При разделке таких проб за один прием для получения лабораторных проб стандартной массы порционер должен обладать высокой кратностью сокращения. Изготовляемый в настоящее время порционер имеет большую высоту и не позволяет скомпоновать опробователь в условиях высокопроизводи­ тельных топливоподач по наиболее рациональной схеме. Таким образом, порционер для сокращения первичных проб, отбираемых в условиях топливного режима совре­ менных мощных электростанций, сохраняя положитель­ ные методические предпосылки для обеспечения предста­ вительности при сокращении, заложенные в описанный выше порционер, должен обладать дополнительными ка­ чествами— он должен обеспечивать получение предста­ вительных лабораторных проб при высокой кратности сокращения первичных проб, обеспечивать хорошее про­ хождение топлива по его тракту и иметь небольшие раз­ меры по высоте.

С учетом этих требований во ВТИ разработана кон­ струкция нового порционера. Порционер разработан с учетом его универсального использования при раздел­ ке первичных проб различной величины, для чего пре­ дусмотрена регулировка кратности. Сокращение первич­ ной пробы в новом порционере, как и в эксплуатируемом в настоящее время, осуществляется в две ступени и про­ изводится в обеих ступенях по существу по тому же принципу. Отличительные особенности нового сократителя состоят в том, что в нем осуществлена автоматиче­ ская перестановка стаканов лабораторных проб в не­ сколько положений. Это позволило исключить из сократителя полый вал, увеличивающий его размеры и затрудняющий прохождение материала по тракту, и бо­ лее просто решить всю конструкцию порционера с соосным расположением обеих ступеней сокращения.

Над порционером при данной схеме опробования можно устанавливать любую дробилку. Измельченное

топливо поступает в порциоиер (рис. 3-16) через прием­ ный патрубок / на конус 2, где распределяется равномер­ ным потоком кольцеобразного сечения между нижним основанием конуса и кожухом 3. Для сглаживания воз­ можной неравномерности потока под дробилкой и вырав­ нивания скоростей всех частиц под конусом размеры вы­

ходного

отверстия

воронки

и основания конуса

выбра­

ны

так,

чтобы в

проекции

на плоскости, перпендику­

лярную

оси порционера, отверстие воронки

вписыва­

лось

в

основание

конуса.

Под кольцеобразным се­

чением равномерно вращается делительный сектор 4. Углы наклона рабочих поверхностей конуса и сектора

 

Рис. 3-16. Сократитель проб

СП2-ВТИ.

 

1 — приемный

патрубок;

2 — распределительный

конус;

" — кожух; 4 — дели­

тельный сектар; 5 — барабан

первой ступени

сокращения;

6 — равномерно

вращающаяся

шестерня;

7 — электродвигатель;

6—палец;

9—мальтийский

крест; 10 — планетарная

шестерня; // — неподвижная шестерня; 12 — водило;

13 — барабан

второй ступени

сокращения; 14 — стакан

лабораторных проб;

15 — сбросной

патрубок; 16 — дополнительные

емкости.

выполнены большими, чем в описанном ранее порционере. По проекту обе эти детали должны изготавливаться из нержавеющей стали. Кратность сокращения в первой ступени порционера можно варьировать, изменяя угол сектора при помощи насадок. Критерий кратности в пер-

вой ступени сокращения такой же, как й в первой ступе­ ни серийно изготавливаемого порционера. Отделенная сектором часть первичной пробы непосредственно из него поступает для дальнейшего сокращения во вторую сту­ пень. Остальная часть потока как отход сокращения пер­ вой ступени удаляется'из порционера самотеком. Крат­ ность сокращения в первой ступени равна /с1 = 360°/а, где а — угол раскрытия делительного сектора.

Делительный сектор вмонтирован в барабан 5 первой ступени, также изготовляемый из нержавеющей стали. Он защищает вторую ступень от попадания в нее топли­ ва из отхода сокращения первой ступени. Барабан наса­ жен на полую ступицу равномерно вращающейся шестер­ ни 6, получающей вращение от электродвигателя 7 через систему редуцирующих шестерен. На равномерно вра­ щающейся шестерне имеется палец 8, который периоди­ чески поворачивает мальтийский крест 9, посаженный на один вал с шестерней 10. Планетарная шестерня при пе­ редаче вращения через палец мальтийскому кресту обка­ тывается по неподвижной шестерне / / , и в определенный момент выводит из зацепления палец с мальтийским крестом. Тем самым обеспечиваются периодические оста­ новки водила 12, свободно вращающегося соосно с рав­ номерно вращающейся шестерней внутри ее полости. На нижний конец водила, выходящий из полости равномерно вращающейся шестерни, насажен барабан 13 второй сту­ пени сокращения со стаканами 14 для сбора лаборатор­ ных проб второй ступени сокращения. Электродвигатель порционера монтируется вертикально внутри конуса. Пи­ тание электрическим током к электродвигателю подво­ дится через одну из радиальных опор конуса. Весь при­ вод со специальным редуктором размещен внутри кожуха порционера и -защищен от попадания на него топлива распределительным конусом 2. Внутреннее размещение привода уменьшает размеры порционера в плане, упро­ щая тем самым его компоновку. Порционер прост по кон­ струкции. Обслуживание привода несложно: для его ре­ монта нужно выполнить несложные операции по разбор­ ке порционера.

Стаканы лабораторных проб имеют приемные отвер­ стия, угол раскрытия которых так, же, как и у сектора, можно изменять для регулирования кратности сокраще­ ния второй ступени. При работе сократителя стаканы периодически переставляются из одного положения

6—1276

81

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ