6_Podgotovka_topliva_k_szhiganiyu
6. ПІДГОТОВКА ПАЛИВА ДО СПАЛЮВАННЯ
6.1. Підготовка твердого палива для камерного спалювання
Дроблення. На електростанцію паливо надходить у вигляді шматків різних розмірів: від часток міліметра домм і більше. У процесі підготовки паливо подрібнюють та підсушують. Перетворення твердого шматкового палива на порошок здійснюють у два етапи: перший етап - дроблення до розмірів; другий етап - розмелювання до пилоподібного стану з одночасною підсушкою.
Схема найбільш поширеної одноступінчастої дробильної установки показано на рис. 6.1. У дробильну установку кускове паливо подається стрічковим конвеєром. До надходження в дробарку з потоку палива видаляють металеві предмети, що підвищують зношування та викликають поломку обладнання, а також деревну тріску. Металеві предмети, що несуть на поверхні потоку палива, уловлюються підвісними електромагнітними сепараторами 4, а що знаходяться в глибині потоку - барабанними електромагнітними сепараторами 5. Щеповловлювач 8 являє собою гребінчастий барабан, що обертається, який прочісує потік палива. Подрібнене паливо, що пройшло між гребенями, провалюється в бункер 9, а тріска скидається в окремий бункер.
Мал. 6.1. Схема дробильної установки: 1 – стрічковий конвеєр; 2 – гуркіт; 3 – дробарка; 4 – підвісний електромагнітний сепаратор; 5 – барабанний електромагнітний сепаратор: 6 – відведення металевих предметів; 7 – конвеєр; 8 - щеповловлювач; 9 – бункер подрібненого вугілля; 10 тріски
У паливі міститься багато дрібниць, що не потребує дроблення. Щоб не перевантажувати дробарку і більш ефективно її використовувати, дрібні шматочки палива відсівають на гуркотах 2 і потім змішують їх з подрібненим паливом, що пройшло через дробарку 3. Грохоти розрізняють нерухомі та
рухливі (хитливі). Нерухливі гуркіти виконують у вигляді похилих колосників (кут нахилу близько 40 °). Гойкотні гуркоти являють собою похили решітку (сито), що спирається на пружинні опори, яку приводять в коливальний рух від спеціального механізму. Великі шматки палива, що не пройшли через гуркіт, надходять у дробарку.
Розмір шматочків палива після дроблення істотно впливає на роботу системи пилоприготування щодо її продуктивності, ефективності сушіння, зносу елементів, що мелють, і витрати електроенергії на пилоприготування. Зі збільшенням розмірів шматочків палива ці показники знижуються.
На вибір кінцевого розміру шматочків палива після дроблення впливає сильний вологість, так як з її збільшенням спостерігаються втрата сипкості палива і замазування робочих органів дробильного і пилоприготувального обладнання. Максимальний розмір шматочків після дроблення для вологого палива приймають рівним мм, сухого – близько 15 мм.
6.2. Вугільний пил та його характеристики
Дроблене паливо перетворюють на пилоподібний стан у млинах, в яких отримують полідисперсний порошок, тобто суміш часток різних розмірів - від 0,1 до мкм, а при грубому розмелюванні бурого вугілля - до 1000 мкм. Полідисперсний характер пилу є наслідком того, що розмольні пристрої не можуть видавати монодисперсний пил, що складається з частинок одного, заздалегідь заданого розміру, що визначається вимогами найбільш ефективного спалювання палива. Цій умові відповідав би пил з розміром частинок.
Пилинки палива мають неправильну форму, що залежить головним чином від роду палива, розміру його частинок та методу розмелювання. Цим пояснюються проблеми визначення поверхні пилу розрахунковим шляхом. Дрібні фракції палива (зрозміром менше 20 мкм) за формою близькі до куба або ромбу, решта має досить складну зовнішню поверхню, що порізає. В основному сумарна поверхня всіх частинок вихідної порції вугільного пилу визначається її дрібними фракціями, кількість яких велика (хоча загальна їх маса може бути не визначальною), а питома поверхня (на одиницю маси) більша, ніж у великих частинок. Пил палива адсорбує значну кількість повітря і тому свіжоприготовлений порошок має об'ємну масу кг/м 3 ; згодом пил злежується, і об'ємна маса збільшується докг/м 3 . Для попередження стеження пил у бункерах періодично спрацьовують до мінімального рівня.
Пил характеризується високою плинністю, в бункері пилу можна потонути і задихнутися. У бункерах працювати дозволяється тільки після звільнення.
дення їх від пилу при дотриманні спеціальних запобіжних заходів. Пил у суміші з повітрям (аеропил) утворює емульсію, яка подібно до рідини легко транспортується трубопроводами. Ця позитивна властивість широко використовується при пневмотранспорті у системах.
Тонкість розмелювання та фракційний склад є основними характеристиками пилу. Вони мають великий, а іноді вирішальний вплив на економічність пилопідготовчої установки і на роботу парового котла. Тонкість розмелювання визначають розсівання заданої порції отриманого порошку на ситах (рис. 6.2). Відібрану порцію пилу просівають через чотири - п'ять сит з розміром комірок сита, що поступово зменшується (комірка - квадратний отвір в решітці сита розміром x ). Розсівання виробляють на вібраційній машині. Сита нумерують за розміром отвору у світлі, вираженому в мікрометрах.
Мал. 6.2. Схема виробництва ситового аналізу палива на комплекті з п'яти сит: x – розмір коміркирешітки сита, 1-5 - сита з розміром осередку відпо-
венно 1000, 500, 200, 90, 50 мкм
Мал. 6.3. Зернова характеристика пилу; 1 – грубий пил розмелювання бурого вугілля; 2 – тонкий пил розмелювання антрациту; 3 – «ідеальний» пил для спалювання
За прийнятою методикою ситового аналізу пилу за сумарний залишок на ситі заданого розміру приймають загальну кількість частинок з розміром більше, ніж розмір комірки сита x, мкм, і виражають його у відсотках початкової маси навішування. Цей залишок позначають через Rx. Так, R1000 (рис.
6.2) представляє частку залишку на ситі 1000 мкм. Тому такі залишки на ситах називають інтегральними. Минулу частину вугільного порошку називають проходом і позначають Dx. Обидві складові виражають у відсотках
первісної маси проби. Для кожного сита зберігається рівність
За допомогою сит можна розсіювати тільки пил з розміром зерен понад 40 мкм. Дрібніші фракції легко чіпляються через шорсткість матеріалу сітки, з'єднуються один з одним і, маючи малу масу, не проходять крізь дуже тонкі отвори. Фракційний аналіз найдрібнішого пилу виробляють методом отвеивания на повітряному класифікаторі із застосуванням
різних швидкостей повітря у розділових циліндрах. Для розсівання береться проба пилу масою 25 або 50 г і доводиться в сушильній шафі до стану при температурі °С.
За даними розсіву будують зернову характеристику, тобто. залежність залишків R x від розміру частинок x (рис. 6.3), Для її побудови відкладають
значення повних залишків на ситах по осі ординат та відповідні розміри частинок (тобто розмір осередків сит) по осі абсцис. З'єднуючи плавний кривою експериментальні точки, одержують зернову характеристику, яку називають інтегральною зерновою характеристикою.
З рис. 6.3 випливає, що чим крутіша зернова характеристика, тим більше в пилу дрібних частинок, що легко згорають у топках котлів, і зменшується маса великих частинок (розміром більше 200 мкм), що ведуть до недопалу палива. Разом з тим на отримання дрібного пилу витрачається більше енергії у процесі розмелювання. «Ідеальний» паливний пил (рис. 6.3, крива 3) характеризується відсутністю дуже дрібних частинок, що вимагають великої витрати енергії на розмелювання, і великих, які можуть призвести до недопалу палива та економічних втрат. Однак отримати такий монодисперсний пил на даний час неможливо.
Реальний паливний пил полідисперсний, оскільки є сумішшю різного фракційного складу, і зернові характеристики полідисперсного паливного пилу різко відрізняються від ідеальної. Аналіз численних зернових характеристик розмелювання різних видів палива показав, що всі криві описуються рівнянням
де R x – залишок на сіті з лінійним розміром отворів x %; b і n - по-
стоянні коефіцієнти, що характеризують відповідно тонкість подрібнення та рівномірність зернового складу; e – основа натурального логарифму.
Коефіцієнт b змінюється не більше ніж тонше пил, тим менше b . Коефіцієнт полідисперсності пилу n характеризує структуру пилу, його розподіл за фракціями. При n >1 пил характеризується незначною кількістю дрібних фракцій (x = мкм). При n> 1 у пилу зростає кількість середніх і великих фракцій (грубий пил). При n ≤ 1 маса дрібних частинок у пилу збільшується (тонкий пил). Коефіцієнт полідисперсності паливного пилу, що є показником її структури, залежить від досконалості млинової системи та властивостей палива і зазвичай має значення n =
В експлуатації для швидкої (оперативної) оцінкиякості вугільного пилу користуються зазвичай ситом з отворами 90 мкм, що дає чітке уявлення про характер пилу (тонкий або грубий), тобто. користуються ос-