Размольные свойства топлива

Производительность одной и той же мельницы при прочих равных условиях зависит от механической прочности топлива. В энергетике эта величина оценивается коэффициентом размолоспособности лабораторным относительным К_ЛО:

,

где , - удельные расходы электроэнергии на размол соответственно эталонного топлива (АШ) и испытуемого топлива.

Иначе,

,

т.е. К_ЛО показывает, во сколько раз производительность мельницы на испытуемом топливе выше производительности мельницы на эталонном топливе.

Тип топлива	КЛО
Донецкий АШ	0,95
Донецкий Т	1,5
Кизеловский Г	1
Подмосковный БЗ	1,7
Березовский БЗ	1,2
Сланцы	2,5

Размолоспособность реального топлива оценивается коэффициентом К_РТ:

,

где П_ДР – поправка на степень дробления (начальную крупность топлива);

П_ВЛ – поправка на влажность.

Абразивность топлива влияет на продолжительность рабочей кампании мельницы и характеризуется относительным коэффициентом абразивности [г/кВт*ч]:

,

где - убыль веса мелющих органов мельницы, выполненных из углеродистой Ст3 (г);

- работа мельницы (кВт*ч).

=0,3÷0,8 г/квт∙ч в зависимости от абразивности топлива.

Износостойкость стали оценивается относительным коэффициентом износостойкости:

,

где - убыль веса мелющих органов мельницы, выполненных из эталонной углеродистой Ст3 ;

- убыль веса мелющих органов мельницы, выполненных из из рассматриваемой более твердой стали марки Х.

Взрываемость пыли. Топливная пыль в смеси с воздухом при определенных условиях может образовывать взрывоопасную смесь. Взрываемость определяется следующими факторами:

• V^Г- выхода летучих;

• W^P - влажности;

• A^P - зольности;

• S^P_Л – содержания летучей серы;

• R₉₀ – тонкости помола топлива;

• μ – концентрации угольной пыли [кг пыли/кг воздуха] (0,3÷0,6)

• t_аэр - температура аэросмеси;

• О₂ – содержания кислорода в аэросмеси.

При V^Г <10% - топливо невзрывоопасно.

Наиболее взрывоопасными являются пыли Кизеловских, Донецких и Кузнецких газовых углей, пыли бурых углей, фрезторфа. Воспламенение пыли чаще всего происходит в результате самовозгорания слежавшейся пыли и реже – от внешнего источника. Наиболее опасными режимами с точки зрения образования взрывов являются нестационарные режимы, особенно пуск системы пылеприготовления.

Взрыв угольной пыли является следствием воспламенения в замкнутом пространстве газообразных продуктов, выделяющихся при нагревании топлива.

При недостатке кислорода образование взрыва невозможно.

Взрывобезопасные объемные концентрации О₂:

Топливо	Взрывобезопасная концентрация
торф, сланец	16%
бурый уголь	18%
каменный уголь	19%

Для снижения концентрации кислорода в системе пылеприготовления, первичный воздух разбавляется продуктами сгорания или инертными газами.

Для тушения очагов взрыва также применяется снижение концентрации кислорода путем ввода СО₂, пара и воды. При эксплуатации пылесистем для исключения взрывов ограничивается максимальная температура аэросмеси за мельницей, которая указывается в режимных картах.:

Для снижения последствий взрывов оборудование системы пылеприготовления снабжается взрывными клапанами

ПВК-предохранительный взрывной клапан

ЛЕКЦИЯ №12

Системы пылеприготовления

котлов; здесь схема сушки всегда разомкнута.

Принципиальная схема центральной системы пылеприготовления:

1 - бункер дробленого топлива; 2 - питатель; 3 - отсекающий шибер; 4 - сушилка; 5 - подвод пара к сушилке; 6 - отвод конденсата; 7 - разгрузочная камера; 8 -линия к отсосному вентилятору; 9 - мельница; 10 - сепаратор; 11 - шлюзовый затвор; 12 - шлюзовый затвор; 13 - электрофильтр; 14 - циклон; 15 - клапаны-мигалки; 16 - бункер пыли; 17 - винтовой пневматический насос; 18 - подача сжатого воздуха; 19 - мельничный вентилятор; 20 - шнек; 21 - отсос водяных паров; 22 - рукавный фильтр; 23 - вентилятор; 24 - калорифер; 25 - подача пыли; 26 - фильтр-пылеотделитель; 27 - вентилятор; 28 - пылевой бункер парогенераторов; 29 - питатели пыли; 30 - пылепроводы к горелкам;

Достоинства:

• пыль имеет стабильное качество по тонкости размола и влажности, потери не зависят от режима работы котлов;

• независимость режима работы пылесистемы от режима работы котлов.

Недостатки:

• большие капитальные затраты на сооружение пылезавода;

• сброс в атмосферу части топлива в виде мельчайших частиц и, как следствие, потери и загрязнение окружающей среды.

Индивидуальные системы пылеприготовления располагаются в котельном отделении в непосредственной близости от котла, который обслуживают. Выбор схемы сушки определяется величиной приведенной влажности W^П:

• W^П<4 % 4,19 кг/МДж. Замкнутая схема сушки. При этом влага, испаряющаяся при подсушке топлива, подается в топку, что ведет к снижению температуры факела, повышению потерь с недожогом топлива и потерь с уходящими газами из-за увеличения их объема и, как следствие, общему снижению η_КА^брутто.

• W^П>4 % 4,19 кг/МДж. Разомкнутая схема сушки. Водяные пары вместе с сушильным агентом и мельчайшими частицами топлива сбрасываются в атмосферу.

Схема пылеприготовления прямого вдувания с замкнутой системой сушки

1. бункер сырого топлива;

2. отсекающий шибер;

3. питатель сырого топлива;

4. мигалка;

5. мельница;

6. сепаратор;

7. пылепроводы;

8. горелка;

9. парогенератор;

10. воздухоподогреватель;

11. дутьевой вентилятор;

12. короб вторичного воздуха.

Недостаток: в данной пылесистеме расход топлива на паропроизводство регулируется ПСУ, поэтому режим работы котла оказывает влияние на режим работы системы пылеприготовления.

Преимущества: простота схемы, низкие капитальные и эксплуатационные затраты.

Схема пылеприготовления с замкнутой системой сушки и промбункером пыли

1 - бункер сырого дробленого топлива; 2 - отсекающий шибер; 3 - питатель сырого угля; 4 - сушильная труба; 5 - мельница; 6 - сепаратор пыли; 7 - циклон; 8 - мельничный вентилятор; 9 - бункер пыли; 10 - реверсивный шнек; 11 - перекидной шибер; 12 - питатель пыли; 13 - горелка; 14 - межагрегатный короб горячего воздуха; 15, 16, 17, 23 – клапаны; 18 - парогенератор; 19 – воздухоподогреватель; 20 – дутьевой вентилятор; 21 – эжектор-смеситель; 22 – клапаны-мигалки.

В данном случае производительность пылесистемы регулируется ПСУ, а количество топлива, подаваемого в котел, изменяется питателем пыли. В этом случае отсутствует жесткая связь между режимом работы системы и режимом работы котла, и в результате получается пыль более стабильного качества. Мельница имеет возможность работы в наиболее экономичном режиме.

Сброс сушильного агента вместе с испарившейся влагой в топку при, замкнутой схеме сушки, приводит к снижению температуры газов в топке, следовательно, способствует недожогу топлива. Водяные пары увеличивают объём продуктов сгорания и повышают потерю тепла с уходящими газами. Таким образом, применение замкнутой схемы сушки топлива в пылесистеме снижает экономичность работы котла,

При разомкнутой схеме сушки сушильный агент вместе с водяными парами сбрасывается в атмосферу. Вместе с ним теряется часть топлива, в виде мельчайших частиц прошедших через пылеуловитель и тепло сушильного агента. Кроме того, загрязняется окружающая среда.

Таким образом, выбор схемы сушки является технико-экономической задачей. Замкнутая схема сушки получается экономически оправданной при W^ПР<4%۰4,19۰кг/(Мдж)

Недостатки:

• большие капитальные и эксплуатационные затраты;

• более значительные присосы воздуха в пылесистему из-за разряжения в ней, создаваемого мельничным вентилятором;

• увеличение присосов воздуха снижает температуру в топке, увеличивает недожог и снижает η_КА^брутто.

• более высокая взрывоопасность.