Системы топливоприготовления.

Процесс подготовки твердого топлива для сжигания в камерных топках состоит из следующих стадий: предварительное грубое дробление в дробильной установке; подсушка и размол в системе приготовления пыли; подача готовой пыли в топочное устройство.

Измельчение топлива в пыль происходит в основном за счет удара, раздавливания и истирания.

Топливо из бункера сырого угля подается ленточным транспортом на грохот, на котором разделяются мелкие и крупные фракции. Крупные куски угля, отделенные на грохоте, направляются в дробилку для измельчения.

После дробилок уголь направляется в мельницы для подсушки и измельчения его в пыль с размерами частичек в зависимости от вида топлива и типа топочного устройства от 1 мкм до 300 – 500 мкм.

Применяют 4 типа мельниц: мельничные вентиляторы (МВ), среднеходные валковые (ВСМ), быстроходные молотковые (ММ) и шаровые барабанные (ШБМ).

Тип мельниц выбирают в зависимости от физических свойств топлива и мощности котельного агрегата. Выбранная конструкция мельницы должна обеспечить надежную и экономичную работу котельного агрегата при минимальных капиталовложениях.

Быстроходная мельница – вентилятор применяется для высоковлажных мягких бурых углей с большим выходом летучих и торфа.

Шаровые барабанные мельницы применяют для приготовления пыли из антрацита и каменных углей, в которых выход летучих веществ ≤ 30%.

Молотковые мельницы применяют для бурых углей, фрезерного торфа, горючих сланцев, каменных углей, выход летучих ≥ 30%.

Сушка топлива

В состав топлива входит C^P + H^P + S^P + O^P +M^P + A^P + W^P = 100%.

W^P = W_внутр. + W_внешн.

W_внутр. = W_{гидратная} + W_{коллоидная}

W_{гидратная} – связана с примесями (чаще всего глиной)

W_{коллоидная} – связана с самим угольным веществом

W_внутр – выводится при t ≥ 105 ⁰C

W_{гидратная} – при t > 150 ⁰С и полностью при t = 600 ⁰C.

Глина как примесь делает топливо пластичным, что ухудшает размолоспособность. Для улучшения размолоспособности топливо подсушивают, глина делается хрупкой. Подсушивать топливо следует до определенной температуры. При недостаточной температуре подсушки топливо плохо размалывается и плохо воспламеняется, а также утрачивает сыпучесть; при пересушке топлива (кроме антрацита и полуантрацита) возникает опасность самовозгорания и взрыва пыли.

Нижний предел температуры при сушке топлива должен быть не ниже 50 – 60 ⁰C, а верхний предел не должен превышать для тощих углей 130 ⁰C, а для прочих топлив (кроме антрацита и полуантрацита) 70 – 80 ⁰C.

В установках с молотковыми мельницами верхний предел температур составляет при размоле каменных углей 130 ⁰C, бурых 100 ⁰C, торфа и сланцев 80 ⁰C.

Приготовление пыли может производиться по замкнутой и разомкнутой схемам движения сушильных газов.

В замкнутой схеме сушильные газы (горячий воздух, топочные газы), пройдя систему пылеприготовления вместе с водяными парами, сбрасываются в котел.

При разомкнутой схеме сушильные газы вместе с водяными парами сбрасываются в атмосферу.

Наиболее простыми являются замкнутые схемы пылеприготовления с прямым вдуванием. В них пыль из мельницы подается непосредственно в горелки котла.

В этих схемах в основном используют молотковые, среднеходные мельницы и мельницы-вентиляторы.

Основными элементами пылесистем угольных дробилок, мельниц и конвекторов являются сепараторы, затворы, мешалки, питатели, для подачи угля или угольной пыли, пылепроводы.

Сепараторы служат для отделения из пылевоздушной смеси с различным фракционным составом мелких фракций от крупных. Сепараторы бывают центробежными и инерционными.

Для подачи определенного количества пыли из бункера в горелки котла используются различные типы питателей пыли (шнековые и лопастные).