Рисунок - Факельное сжигание топлива

Преимущества факельного способа сжигания по сравнению со слоевым:

-камерные топки пригодны для сжигания любого вида топлива, включая отходы углей, образующиеся при их обогащении;

-возможность создания топки практически на любую, сколь угодно большую мощность;

-надёжная эксплуатация при низких коэффициентах избытка воздуха (даже при сжигании угольной пыли α = 1,15÷1,2);

-пониженный механический недожог.

Кнедостаткам следует отнести следующее:

-ограничен нижний предел производительности (при сжигании угольной пыли тепловая мощность не ниже 20 МВт), т.е. невозможно сжигать угольную пыль в маленьких топках, особенно при переменных режимах работы;

-повышенные энергозатраты на собственные нужды в связи с необходимостью предварительной подготовки топлива (системы пылеприготовления – СПП);

-более высокие концентрации токсичных газов (оксидов азота и серы).

3. Подготовка топлива к сжиганию.

3.1 Подготовка твердого топлива к сжиганию. Свойства и характеристики угольной пыли.

Уголь поступает на станцию в вагонах и подлежит дроблению.

56

Характеристики угольной пыли:

1.малая насыпная плотность (ρплнас= 400-500, мкг3)

за 3-6 часов пыль слеживается (ρпл= 900, мкг3), теряет сыпучесть поэтому стенки бункера делает под углом 60º;

2.влажность пыли. Влажная пыль – слеживается, сухая – взрывоопасна. Поэтому оптимальная влажность для антрацита 1-2%, для каменного угля 5- 10%, для бурого угля 10-20%, для торфа 30-35%;

3.полидисперсность (1-1000, мкм). Фракционный состав определяют путем

рассева пыли на ситах с ячейками:

х = 90 200 500 1000 мкм

Механизм рассева

По результатам рассева строится зерновая характеристика

1– тонкая пыль;

2– грубая пыль.

= 100 − , где b и n константы

Время горения отдельной частицы зависит от ее размера и марки топлива

57

До поступления топлива в мельницы оно подвергается в тракте топливоподачи предварительному дроблению, так как мельницы любого типа не приспо соблены к измельчению крупных кусков топлива. В дробильных установках топливо измельчается до размеров кусков не более 15 мм, а при высокой влажности топлива - не более 25 мм.

При поступлении на электростанции топлива с размерами кусков до 800-1000мм и даже больше, применяют последовательное дробление топлива за 2 раза, т. е. сперва в первой ступени дробилок, доводящих до 200 - 250 мм, а затем в дробилках второй ступени, измельчающих до 15 - 25 мм. Такая схема измельчения называется двухступенчатым дроблением топлива.

При работе на мелком топливе, например на торфе, шламе и отсевах, предусматривается возможность подачи топлива помимо дробилок или дробилки не устанавливаются.

топливоподачи.

Для грубого дробления топлива используют дискозубчатые и валковые зубчатые дробилки, а для тонкого дробления – молотковые. Важнейшие показатели работы дробилок – кратность дробления, т.е. отношение размеров кусков топлива на входе в дробилку и выходе из нее, а также удельный расход электроэнергии на дробление.

Дробилка служит для измельчения топлива до определенного фракционного состава, показателем дробления служит кратность дробления, под которой понимается отношение максимальных размеров кусков угля до и после дробления, т.е.

Кратность дробления зависит от конструкции дробилок.

Для дробления топлива в энергетике наибольшее распространение получили валковые и молотковые дробилки. Валковые дробилки применяют при слоевом

58

сжигании, так как в этом случае нежелательно иметь большое количество мелочи, получающейся при дроблении топлива в молотковых дробилках.

При пылевидном сжигании валковые, а за последнее время дискозубчатые дробилки высокой производительности используются в основном в схемах двухступенчатого дробления в качестве первой ступени для дробления очень крупных угольных плит. В остальных случаях преимущественное применение находят молотковые дробилки. Мелкое дробление твердого топлива осуществляется в молотковой дробилке, выполняемой, как правило, с одним ротором, который представляет собой вал с насаженными на него дисками.

Уголь, поступающий в дробилку через верхнее отверстие, дробится билами и отбрасывается на отбойную плиту, ударяясь о которую он дополнительно измельчается. Окончательное измельчение угля происходит на решетке, размеры щели которой определяют крупность дробления.

3.2Закономерность размола твердого топлива. Оптимальная тонкость помола.

Сростом диаметра частицы растет масса горючих веществ, а значит, увеличивается время горения. С ростом Vг уменьшается время воспламенения и

снижается время горения.

С ростом размера частицы растет R90 и растет q4, а значит, снижается КПД котла, следовательно растет расход топлива, поэтому увеличиваются затраты на топливо. Для снижения размера частицы, необходимо снизить R90, следовательно увеличатся затраты на помол.

Топливо с высоким Vг, быстро воспламеняется и полнее сгорает, поэтому допускает более грубый помол.

59

Механическая прочность углей

Она влияет на:

1. энергозатраты на помол;

2. производительность мельниц;

3. износ мелющих органов.

Крт = 1,2-1,8, а для бурых углей Крт>2. По Крт проектируют мельницы.

Абразивность твердого топлива

Абразивность – способность частиц истирать поверхности мелющих органов.

компании.

Взрываемость угольной пыли

Угольная пыль в смеси с воздухом образует взрывоопасную смесь. Предельное значение О2 при котором взрыв не происходит.

Вероятность повышается:

1.с ростом Vг;

2.при снижении Wпл;

3.при снижении R90;

4.с ростом tаэросмеси.

Для защиты пылесистемы от возможного взрыва, они оборудованы взрывными клапанами.

60