Вспомогательное оборудование электростанций

3 и пружинных амортизаторов 4 подвешивается к несущим конструкциям под углом 5-30°.

В этих грохотах относительно быстро выходят из строя амортизационные пружины и имеют место повышенные нагрузки на опорные конструкции в результате резонанса при пуске и остановке грохота. Эти недостатки устраняются с применением пневмобаллонных амортизаторов, с помощью которых грохоты можно устанавливать на фундаменте или подвешивать. Пневмобаллонная подвеска (рис. 18, б) состоит из пневмобаллона 5, изготовленного из высокопрочного нейлонового корда с обкладкой из высокопрочной резины, проушины 3, металлоконструкций 4, 6 и 7 каната 2 с ковшом 1. Пневмобаллонные подвески значительно долговечней пружинных амортизаторов, обеспечивают плавную остановку, грохота, меняют свою жесткость в зависимости от внутреннего давления в баллоне, уменьшают динамические нагрузки, не создают дополнительного шума, легко заменяются, долговечны и просты в обслуживании. При передаче вращения эксцентриковому валу с дебалансами возникает центробежная (возмущающая) сила, сообщающая вибрирующие — эллиптические движения грохоту, и происходит грохочение перемещающегося по ситам материала, поступающего на них через воронку 7.

61

Рис. 19. Инерционный вибрационный горизонтальний грохот:

а - вибрационный (дебалансный) механизм; б – схема грохота;

в – перемещения зерен по грохоту;

г – схемы действия вибромеханизма.

Инерционный горизонтальный грохот (рис. 19) предназначен для сортировки гравия, щебня и других строительных материалов крупностью до 100 мм. Грохот (рис. 19, б) имеет направленные колебания под углом 35° к горизонту. Он состоит из неподвижной рамы 1, на которую четырьмя лапами 2 через винтовые вертикально-установленные цилиндрические пружины 3 опирается короб 4 с двумя рядами сит 5. Применение мощных спиральных пружин, работающих на сжатие и изгиб, повышает надежность опор, упрощает их конструкцию и уменьшает динамическое воздействие на основание. Грохот может подвешиваться и на пружинных подвесках. Короб

62

состоит из боковых листов, соединенных поперечными связями, на которые укладываются сита. Грохот имеет два (или три) сита с разными размерами ячеек: верхнего 26x26, нижнего 5x20 мм. К подвижной раме жестко крепится корпус двухвального дебалансного вибровозбудителя, состоящего (рис. 19, а) из двух дебалансных валов 1 и 7, шейки которых смонтированы в сферических роликовых подшипниках 3, 6, 8 и 11. Дебалансные валы установлены так, что линия А—А, проведенная через их центры, находится под углом 55° к горизонту.

1.3.4. Дробление топлива

Дробление называется процесс разрушения твердых тел до размера заданной крупности путем воздействия внешних сил, преодолевающих внутренние силы сцепления элементарных частиц твердого тела.

При подготовке твердого топлива для пылевидного сжигания на тепловых электростанциях применяют одну-две стадии дробления и одну стадию измельчения.

Одним из основных показателей, характеризующих работу отдельной дробильной машины или в целом дробильной установки, является степень дробления.

Степенью дробления i называется отношение размеров кусков или зерен исходного продукта к размерам кусков или зерен полученного продукта после дробления. Это количественная характеристика, показывающая, во сколько раз уменьшается первоначальный размер кусков или зерен исходного продукта в результате дробления.

i=Dмакс/dмакс,

где Dмакс/dмакс - диаметры максимального куска до дробления и после него.

Существует несколько способов разрушения куска материала, но основными являются четыре: раздавливание, раскалывание, удар и истирание.

Раздавливание происходит под действием внешней силы, при которой кусок материала сжимается и при достижении предела прочности сжатию разрушается. Примером раздавливания может служить разрушение куска материала в щековой, валковой и конусной дробилкой.

Раскалывание куска материала происходит под действием сосредоточенной нагрузки, передаваемой клинообразным элементам дробильной машины. Примерами служат щековая дробилка, имеющая ребристую поверхность

63

броневых плит (щек), зубчатая валковая дробилка, диско-зубчатая дробилка и т.д.

Удар считается быстропротекающим процессом раздавливания под действием динамической нагрузки. Разрушение ударом происходит в молотковых и роторных дробилках, дезинтеграторах, барабанных грохотах-дробилках и т.д.

Истирание применяется для получения мелкого порошкообразного продукта путем воздействия сжимающих, растягивающих и срезающих сил. Истирание происходит в дисковых измельчителях, различных типах мельниц, а также осуществляется в комбинации многих способов дробления. Сочетание всех основных способов применяется почти во всех дробильных машинах, однако в каждой из них преобладает лишь один основной способ.

По своим конструктивным признакам дробильные машины делятся на следующие основные группы:

1.Щековые дробилки – процесс дробления осуществляется путем раздавления кусков материала между двумя щеками, причем в зависимости от конструкции одна или обе щеки могут быть качающимися с рифлеными или гладкими поверхностями.

2.Конусные дробилки – производят дробление кусков в кольцевом пространстве, образованном наружным неподвижным конусом и подвижным внутренним, концентрично-расположенным, дробящим конусом.

3.Валковые дробилки – дробят кусковой материал путем захвата кусков между двумя валками, вращающимися навстречу друг другу. Поверхности валков могут быть гладкими и рыфлеными.

4.Ударные дробилки – работают по принципу удара, наносимого движущимися рабочими частями дробилки по дробимому материалу. К ним относятся молотковые, роторные дробилки и дезынтеграторы

5.Барабанные грохоты-дробилки – работают по принципу избирательного дробления, здесь дробление кусков материала происходит за счет падения крупных кусков с поднимающихся полок и разницы прочности дробимого материала и породы.

6.Дробильно-фрезерные машины – осуществляют дробление крупных кусков материала зубьями, расположенными на поверхности быстровращающегося барабана.

64

Рис.20. Схемы основных типов дробилок В зависимости от крупности, получаемого электростанциями твердого

топлива, различают следующие стадии дробления: первичное, или крупное дробление кусков до крупности 350 мм; вторичное, или мелкое, дробление до 25 мм. Дальнейшее уменьшение крупности кусков осуществляется в мельницах и называется измельчением.

На электростанциях, работающих на твердом топливе, наибольшее распространение получили следующие дробильные машины: для первичного, или крупного дробления – дробильно-фрезерные машины, диско-зубчатые и валковые дробилки; для вторичного, мелкого или окончательного дробления – молотковые дробилки.

Барабанные грохоты-дробилки широко применяются за рубежом как для крупного, так и для мелкого дробления.

1.3.5. Размол топлива

Для размола топлива можно использовать центральные или индивиду-

альные системы пылеприготовления.

В первом случае вблизи главного корпуса электростанции сооружается центральный пылезавод (ЦПЗ), на котором организованы сушка и размол топлива для всех котлов ТЭС. Готовая угольная пыль специальным насосом пода-

65

ется в пылевые бункеры каждого котла, а из них – к горелкам котельных установок. Достоинством ЦПЗ является независимость работы котлов от нагрузки систем пылеприготовления, которые могут работать в оптимальном режиме, снижая тем самым расход электроэнергии на собственные нужды. Кроме того, при наличии ЦПЗ легче организовать размыкание схемы сушки (то есть сброс очищенного сушильного агента в атмосферу), что повышает эффективность котельных установок.

Вместе с тем, сооружение ЦПЗ требует значительных капитальных затрат, а эксплуатационные расходы часто превышают достигнутый экономический эффект даже при использовании высоковлажных топлив: для сушки топлива на ЦПЗ обычно используется пар из отборов паровой турбины. В России практически единственным объектом с работающим ЦПЗ является II очередь Назаровской ГРЭС.

На тепловых электростанциях получили распространение тихоходные шаровые-барабанные (ШБМ), среднеходные валковые и шаровые (МВС и МШС), а также быстроходные молотковые (ММ) мельницы и мельницывентиляторы (М-В).

Шаровая барабанная мельница представляет собой барабан, выложенный внутри волнистыми броневыми плитами. Почти треть его объема заполнена стальными шарами диаметром 25–60 мм. Размол угля осуществляется по принципу удара и истирания. При вращении барабана (16–23 об/мин) шары поднимаются на определенную высоту и падают, разбивая кусочки угля. Перекатывание шаров дополнительно превращает дробленку в пыль за счет истирания

(рис. 16).

66

Рис. 21. Шаровая барабанная мельница:

1 – входной патрубок; 2 – опорный подшипник; 3 – барабан мельницы с тепло– и звукоизоляцией; 4 – выходной патрубок; 5 – большая шестерня; 6 – редуктор; 7 – электродвигатель

Сырое топливо вместе с горячим воздухом подается в барабан через входной патрубок, а готовая пыль удаляется вентилирующим агентом через выход-

мола как мягких углей с высоким выходом летучих, так и твердых топлив, типа АШ. В случае попадания в ШБМ посторонних (в том числе – металлических) предметов не требуется аварийный останов мельницы.

К недостаткам ШБМ относятся, прежде всего, повышенный расход электроэнергии на размол: энергия тратится на вращение барабана даже при отсутствии топлива. Второй недостаток – износ шаров (при размоле АШ, например, истирается 400 г металла на 1 т полученной угольной пыли). Кроме того, пылесистема с ШБМ – это, как правило, пылесистема с промбункером, то есть громоздкая и сложная система, требующая место для сепараторов, циклонов, пылевых бункеров и пылепитателей. Поэтому такие мельницы в настоящее время применяются только в случае использования малореакционных твердых углей с Кло ≤ 1,1, требующих для эффективного сжигания весьма тонкий размол (R90 ≤

10 %).

Большое распространение в России для размола бурых и каменных углей

67

с высоким выходом летучих получили молотковые мельницы. Размол топлива в этих мельницах происходит по принципу удара, поэтому скорость вращения ротора достаточно высока: 735–980 об/мин. Ротор мельницы вращает билодержатели, на которых укреплены съемные била, изготовленные из отбеленного чугуна или марганцовистой стали. Корпус мельницы изнутри защищен съемной броней (рис. 22).

Рис. 22. Молотковая мельница с аксиальным подводом сушильного агента:

1 – корпус; 2 – била; 3 – ротор; 4 – патрубки для подвода сушильного агента; 5

– электродвигатель

Кроме дробленого топлива, в молотковую мельницу подается сушильный агент: горячий воздух или смесь воздуха с дымовыми газами, отобранными из конвективной шахты котла дымососом рециркуляции. По способу подвода сушильного агента молотковые мельницы делятся на аксиальные (ММА) и тангенциальные (ММТ). Заодно с мельницами устанавливаются центробежные или инерционные сепараторы, которые возвращают грубые частицы угля на повторный размол в мельницу. На котлах малой производительности можно встретить шахтные (гравитационные) сепараторы, после которых аэросмесь поступает в топку через открытую амбразуру.

68

Рис. 23. Схема действия молотковой мельницы и её компоновка с котлом: 1 – поступление топлива; 2 – размол топлива; 3 – гравитационный сепаратор; 4 – амбразура; 5 – топочные экраны

Для размола каменных углей за рубежом обычно используют среднеходные мельницы. И в российской энергетике мельницы такого типа встречаются всё чаще. Принцип получения угольной пыли в среднеходных мельницах – раздавливание. Движущаяся часть мельницы – нижнее кольцо в шаровых (МШС) или нижний стол в валковых (МВС) среднеходных мельницах вращаются с частотой 50–150 об/мин. В МШС между верхним (неподвижным) и нижним (вращающимся) кольцами установлено 9–12 шаров диаметром 270– 750 мм. Производительность наиболее крупных МШС достигает 50 т/ч по каменному углю (рис. 24).

69

Рис. 24. Шаровая среднеходная мельница:

1 – вход сырого топлива; 2 – выход угольной пыли и сушильного агента; 3 – регулируемые лопатки сепаратора; 4 – возврат грубых частиц; 5 – пустотелые шары; 6 – вращающееся нижнее размольное кольцо; 7 – вход первичного воздуха; 8 – нажимные цилиндры; 9 – направляющие ступицы колеса; 10 – стационарное верхнее кольцо; 11 – проходная плита; 12 – редуктор; 13 – камера провала

В мельницах МВС обычно устанавливают два конических валка. Попадая под них, угольная дробленка раздавливается (рис. 25). Горячий воздух, как и в МШС, выносит пыль в сепаратор, установленный над мельницей. Крупные частицы из сепаратора возвращаются на размольный стол, а подсушенная пыль направляется по пылепроводу к горелке (или через делитель пыли к нескольким горелкам одного яруса).

70