Приготовление топлива

Размол и подсушку топлива осуществляют совместно в пылеприготовительных установках, оборудуемых мельницами различных типов.

Барабанно-шаровые мельницы (БШМ) наиболее громоздки и дороги, их целесообразно использовать только для размола топлива, бедного летучими, требующего тонкого размола и обладающего плохой размолоспособностью (за эталон размолоспособных принят, коэффициент размолоспособности АШ, как наиболее твердого топлива).

Валковые сред исходные мельницы (ВСМ) можно использовать для размола каменных углей (включая тощие), характерных малой влажностью, выходом летучих 15% (и более), допускающих умеренно тонкий размол и не очень абразивных.

Молотковые мельницы (ММ) и мельницы-вентиляторы (МВ) пригодны для размола бурых углей, сланцев и торфа. не требующих тонкого размола. При высокой влажности топлива МВ особенно предпочтительны.

Пылеприготовительные установки различают: индивидуальные, когда каждый парогенератор оборудуют своими мельницами, и с центральным пылезаводом, из которого пыль подается в бункера парогенераторов. Индивидуальные Пылеприготовительньие установки в свою очередь вьшолняют по двум основным схемам: с промежуточным бункером и с прямым вдуванием пыли в топку.

СХЕМА ПЫЛЕПРИГОТОВЛЕНИЯ С ПРОМЕЖУТОЧНЫМ ПЫЛЕВЫМ БУНКЕРОМ

При индивидуальной схеме пылеприготовления наиболее сложной является схема с барабанно-шаровыми мельницами и промежуточным пылевым бункером (рис. 3).

Дробленое топливо из бункера 1 подается питателем 2 к углеприемному патрубку мельницы 3; туда же под напором дутьевых вентиляторов подается горячий воздух 10. Уголь, подхваченный потоком воздуха, поступает в мельницу, размалывается и в составе пылевоздушной смеси направляется сепаратор 4. Готовая угольная пыль транспортируется из сепаратора тем же воздухом в циклон 5, улавливающий большую часть (около 90%) пыли, которая через мигалки 6 ссыпается в промежуточный бункер 8.Отработавший воздух с тончайшей угольной пылью из циклона 5 отсасывается мельничным вентилятором 14 и подается через сбросные горелки 15 в топку 16. Готовая угольная пыль из промежуточного бункера 8 ссыпается пылепиателем 9 смеситель 12, врезанный в трубопровод от вентиляторов горячего дутья 11 к основной горелке 13. В зависимости от нагрузки парогенератора пылепитатели точно дозируют количество угольной пыли.

Подсушка топлива начинается на вертикальном участке воздухопровода, присоединенного к углеприемному патрубку мельницы. Наиболее интенсивная сушка происходит в самой мельнице, когда в процессе дробления и размола отдельных кусочков топлива обнажаются новые сырые поверхности, а размеры кусочков уменьшаются. С другой стороны подсушка топлива способствует его дроблению (размолу).

Барабанно-шаровая мельница (поз.3) представляет собой барабан, покрытый изнутри броней и снаружи теплозвуковой изоляцией и декоративной обшивкой. Барабан заполнен на объема стальными шарами диаметром 30-40 мм и медленно вращается в подшипниках на пустотелых цапфах. С цапфами через сальники соединены неподвижные патрубки: пылевыдающий и углеприемный. В углеприемном патрубке предусмотрен дополнительный штуцер, через который в мельницу из сепаратора возвращается недомолотая угольная пыль. Привод мельницы осуществляется от электродвигателя через редуктор и открытую наружу шестерню: шестерню и зубчатый венец. Для крупных мельниц производительностью 50 - 70 т/ч по АШ используется тихоходные электродвигатели, имеющие 100 об/мин. Такие двигатели дороги, тяжелы и громоздки, но позволяют отказаться от редуктора, ограничиваясь установкой зубчатой пары.

Измельчение топлива в БШМ осуществляется главным образом при ударе падающих шаров по кусочкам топлива и при раздавливании и стирании этих кусочков. При определенной частоте вращения барабана, называемой «критической», ( = 1 2,Зл/О об/мин, где D - внутренний диаметр барабана, м); центробежная сила становится столь значительной, что шары и топливо прижимаются к броне и вращаются вместе с барабаном. Наиболее выгодной оказывается частота вращения, равная около 0,8п_кр, когда шары поднимаются на умеренную высоту и падают на слой топлива, лежащего на шаровой засыпке. Критическая и наивыгоднейшая частота вращения уменьшаются с увеличением диаметра барабана мельницы.

Большое влияние на работу мельницы оказывает форма брони барабана и тщательность ее монтажа. Броня не должна принимать непосредственного участия в размоле, а должна лишь облегчать подъем шаров, и это достигается приданием ей волнистой или ступенчатой формы.

На каждый парогенератор устанавливают обычно две шаровые барабанные мельницы. Производительность каждой из них при мощности энергоблока 300 МВт достигает 70 т/ч. Барабан такой мельницы имеет внутренний диаметр 4 м и длину 10 м; масса загружаемых шаров достигает 138 т; мощность электродвигателя 2500 кВт; полная вращающаяся масса мельницы около 400 т.

Размолотая угольная пыль весьма неоднородна: часть ее переизмельчена, а другая часть выносится из мельницы имея размеры значительно больше допустимых. Поэтому непременной принадлежностью каждой мельничной установки является сепаратор, в котором крупные недомолотые частицы отвеиваются от готовой пыли и возвращаются обратно в мельницу. К БШМ устанавливают сепаратор центробежного типа (поз,4). Пылевоздушная смесь поступает в сепаратор снизу в пространство между наружным и внутренним конусами. В результате резкого уменьшения скорости самые крупные частицы пыли выпадают из потока и возвращаются через нижний штуцер в мельницу. Пылевоздушная смесь далее переходит во внутренний конус, поворачиваясь на 90° и закручиваясь вокруг вертикальной оси лопатками. При этом оставшиеся крупные частицы под действием центробежной силы отбрасываются к стенке конуса и выпадают из потока, стекая в мельницу через верхний штуцер; мелкие частицы выносятся в выходной патрубок.

Тонкость размола регулируется при наладке положением лопаток, которые можно поворачивать механизмом, расположенным на крышке.

Кратность циркуляции пыли на участке мельница-сепаратор достигает 3, т.е. на 1 т готовой пыли в сепаратор поступает до З т., из них 2 т вновь возвращаются в мельницу.

В циклоне происходит отделение пыли от транспортирующего его воздуха. В циклон (поз. 5) пылевоздушная смесь входит тангенциально (по касательной) и совершает в нем движение по спирали вниз. Пыль отбрасывается центробежной силой на стенку цилиндра и стекает по конической нижней части к выпускному отверстию и далее через промежуточный бункер 8 поступает к пылепитателю 9. Обеспыленный воздух выходит через центральную трубу в мельничный вентилятор 14. Циклоны имеют к.п.д. свыше 90%, но отличаются большими габаритами и массой.

Уязвимым узлом схемы является промежуточный бункер пыли, в котором угольная пыль остывает, слеживается, теряет сыпучесть, зависает и периодически обрушивается, вызывая резкие нерегулируемые изменения производительности пылепитателей.

рис. 3., Схема пылеприготовления с промежуточным пылевым бункером.