Топки для слоевого сжигания твердого топлива

Котельные агрегаты производительностью до 35 т/ч для сжигания грохоченых (сортированных) и рядовых углей (со­держащих не более 60 % фракций 0—6 мм), сортированных ан­трацитов и полуантрацитов, кускового торфа, сланца и древес­ных отходов оборудуются топками для слоевого сжигания. До последнего времени в топках котлов производительностью до 10 т/ч для сжигания каменных и бурых углей, а также сорти­рованных антрацитов применялись полумеханические топки типа ПМЗ-РПК. Однако прогресс отечественной энергетики предъявляет сейчас более высокие требования к слоевым топочным устройствам в отношении механизации и автоматиза­ции топочного процесса. Для полной механизации топочного процесса ЦКТИ имени И. И. Ползунова совместно с Бийским котельным и Кусинским машиностроительным заводами разра­ботали топки, механизирующие не только заброс топлива, но и удаление шлака. Полумеханические топки ПМЗ-РПК, сняты с серийного производства,

Для сжигания сортированных антрацитов марок АС и AM применяется топка с чешуйчатой цепной решеткой прямого хода, показанная на рис. 3-2. Регулирование форсировки топки производится изменением скорости цепной решетки, подачи воздуха в зоны горения и поддержанием заданного разреже­ния в верхней части топки. Толщина слоя топлива устанавли­вается регулятором слоя в зависимости от качества сжигае­мого топлива. С повышением влажности топлива толщину слоя увеличивают.

В процессе эксплуатации необходимо следить за равномер­ным поступлением топлива по всей ширине решетки, отсутст­вием завалов и прогаров по всей ее длине. Исследования по­казали, что основная масса летучих выделяется и сгорает до начала горения кокса. Процесс горения кокса протекает на задней половине решетки и заканчивается превращением кокса в шлак на некотором расстоянии от шлакоснимателя. Однако из-за неоднородности даже сортированных топлив зоны горе­ния могут накладываться одна на другую и около шлакосни­мателя может продолжаться выгорание горючих из кокса. В соответствии с описанным развитием процесса горения необ­ходимо регулировать количество воздуха, поступающего в каж­дую зону, в зависимости от фракционного состава и качества топлива (зольность, влажность, температура плавления золы), а также форсировки топки. В первую зону (по направлению движения решетки) воздух подается в небольшом количестве (около 10%) или совсем не подается. В последнюю зону при, пониженных форсировках топки подается 5—10 % воздуха, а при повышенных — до 20 %• Основное количество воздуха (70—80%) подается в зоны активного горения (2-я и 3-я зоны).

Скорость движения полотна решетки следует выбирать с таким расчетом, чтобы активное горение заканчивалось в на­чале последней шлаковой зоны. Скорость движения решетки и распределение воздуха по зонам устанавливаются на осно­вании наладочных испытаний и указываются в режимной, карте. Разрежение в верхней части топки поддерживается по­стоянным, равным 20—30 Па, давление воздуха под решет­кой— около 1000 Па.

В процессе эксплуатации цепных решеток встречаются сле­дующие неполадки: задевание подвижной частью решетки не­подвижных частей, перегрев колосников, повреждение нижних коллекторов экранов, являющихся панелями решетки, повреж­дение подшипников и шеек валов решетки, обгорание контакт­ных уплотнений и боковых держателей, коробление передней части решетки.

Для сжигания топлив с большим содержанием мелочи (до 60 % частиц размером 0—6 мм) применяются цепные решетки прямого (решетка движется от фронтовой к задней стене топки) или обратного (решетка движется от задней к фронто­вой стене топки) хода с пневмомеханическими забрасывателями.


топки для слоевого сжигания твердого топлива - student2.ru

При этом лучшие результаты Получены в топках с пнев­момеханическими забрасывателями и ленточными цепными ре­шетками обратного хода.

На рис. 3-3 показана компоновка котла Е-4-14 (заводское обозначение КЕ-4-14С) с топкой ТЛЗМ (топка с ленточной цеп-

топки для слоевого сжигания твердого топлива - student2.ru

ной решеткой обратного хода и пневмомеханическим забрасы­вателем). Для обеспечения надежной работы пневмомеханиче­ского забрасывателя и цепной решетки необходимо один раз в смену заполнять консистентной смазкой колпачковые масленки, добавлять (при остановленном забрасывателе и решетке) ма­шинное масло в редукторы, периодически производить его пол­ную замену и проверять зазор между лопастями ротора забра-




сывателя и корпусом (зазор не Должен Превышать 3—4 мм). Во время работы топки необходимо проверять нагрев электро­двигателей забрасывателя и решетки, нагрев подшипников при­водного вала забрасывателей. При остановке топки у забрасы­вателя проверяется крепление лопастей ротора и производится очистка воздушных каналов от отложений пыли. Если при ра­боте забрасывателя происходит срезание предохранительного штифта, то перед пуском электродвигателя следует прокрутить ротор вручную и убедиться в свободном его вращении.

Привод решетки осуществляется четырехскоростным элек­тродвигателем через редуктор с двумя скоростями. Это позво­ляет иметь восемь скоростей в пределах от 2 до 14 м/ч.

Совмещение пневмомеханического заброса с движением слоя вместе с цепной решеткой обеспечивает полную поточность про­цесса горения, улучшает условия воспламенения топлива, позво­ляет удовлетворительно сжигать спекающиеся каменные и бу­рые несортированные угли без ручного вмешательства обслу­живающего персонала.

На начальном участке (вблизи задней стены топки) происхо­дит верхнее зажигание топлива. Однако на заднюю часть ре­шетки попадает только небольшая часть всего забрасываемого топлива, и тем облегчается его подготовка для горения. Основ­ная часть топлива забрасывается на всю решетку, где протекает активный процесс горения. При этом чем меньше скорость дви­жения решетки, тем меньше начальный участок, на котором происходит верхнее зажигание.

Опыт показывает, что при нормальных скоростях решетки в пределах 2—7 м/ч зажигание топлива в большинстве случаев достаточно надежное. Толщина активного слоя на начальном участке решетки около 50 мм, а в части интенсивного горения около 25 мм. При этом повышение влажности топлива, как пра­вило, приводит к утолщению слоя и ухудшению выжига шлака, что особенно заметно при влажности рабочей массы угля бо­лее 30 %.

Топка котла перед пуском должна быть очищена, а работа цепной решетки проверена на холостом ходу. Необходимо также произвести внутренний осмотр обмуровки топки, колосникового полотна, проверить легкость хода всех шиберов, наличие масла в редукторах забрасывателя и решетки, заправку масленок кон­систентной смазкой.

Топку растапливают дровами при естественной тяге, если удается создать разрежение в верхней части топки 10—20 Па. При недостаточной тяге пускается дымосос и устанавливается указанное разрежение в верхней части топки. Затем пускаются забрасыватели и решетка покрывается слоем угля толщиной 30—40 мм. На слой угля забрасываются расколотые дрова и масляные концы, которые затем поджигаются. Как только дрова прогорят, их следует расшуровать и затем при полностью закрытом направляющем аппарате включить дутьевой вентиля-

тор. После разгорания угля на решетке следует включить в ра­боту забрасыватели с минимальной подачей топлива. Для этого при работающих забрасывателях постепенно отвинчивают винты накидных собачек, устанавливая необходимую подачу топлива. Одновременно с забросом топлива открывается подача воздуха на пневмозаброс. Для действия пневмозаброса давление в об­щем воздушном коробе поддерживается равным 500—600 Па. Регулирование дальности заброса производят изменением поло­жения разгонной передвижной плиты. Давление воздуха под ре­шеткой в период растопки поддерживается равным 70—100 Па. Периодически следует контролировать дальность заброса топ­лива. По мере разгорания угля на решетке следует включить электродвигатель редуктора и установить минимальную ско­рость движения колосникового полотна. По мере повышения форсировки топки постепенно увеличивают скорость движения цепной решетки с таким расчетом, чтобы топливо на решетке успевало прогорать и не сбрасывалось в шлаковый бункер.

При нормальной работе обслуживание топки заключается в регулировании подачи топлива, правильном распределении воздуха по зонам и поддержании разрежения в верхней части топки в пределах 20—30 Па. Скорость движения колосникового полотна решетки следует установить с таким расчетом, чтобы толщина слоя сбрасываемого шлака составляла 80—120 мм. Меньшая толщина слоя шлака рекомендуется при работе на углях спекающихся или с легкоплавкой золой, большая—при сжигании бурых углей.

Для ликвидации потери теплоты от химической неполноты сгорания и уменьшения потери с уносом топки с пневмомехани­ческими забрасывателями оборудуются устройствами острого дутья. Острым дутьем называют поток (воздуха, продуктов сго­рания или пара), подаваемый в топочную камеру с большой скоростью через систему сопл.

Большое содержание горючих в уносе из слоевых топок (40—90 % в крупных фракциях уноса) делает целесообразным возврат в топку частиц уноса, оседающих в газоходах котлоагрегата, а также улавливаемых в золоуловителе первой ступени. Топки ТЛЗ оборудуются устройством для возврата уноса, осе­дающего в золовых бункерах котла. Наибольшие трудности при эксплуатации вызывает устройство возврата уноса, установ­ленное под низкопосаженными котлоагрегатами, так как эжек­торы здесь находятся внутри закрытых зольников, где за ними

трудно наблюдать.

На рис. 3-4 показано устройство возврата уноса для низко-посаженного котла ДКВР-6,5-14. Оно состоит из высоконапор­ного вентилятора, раздающего воздушного коллектора и четы­рех ветвей трубопровода с эжекторами. Нагнетательные трубы от эжекторов направляют унос к соплам, которые расположены в задней стене топки на высоте 500 мм над решеткой. Сопла на­правлены вниз и расположены под углом 10° для того, чтобы 35

исключить попадание в них крупных кусков топлива, вылетаю­щих из забрасывателей.

Возврат уноса на серийных котлах горизонтальной ориента­ции обычно совмещают с острым дутьем. В качестве примера на рис. 3-5 показано устройство возврата уноса и острого дутья

топки для слоевого сжигания твердого топлива - student2.ru

для котла ДК.ВР-10-14. Всего установлено 10 сопл (из них 6 ост­рого дутья). Сопла установлены на высоте примерно 800 мм от решетки и наклонены относительно полотна решетки на 20°. Сопла острого дутья установлены вперемежку с четырьмя соп­лами возврата уноса. Давление в коллекторе раздачи воздуха по соплам 2000 Па, что обеспечивает скорость на выходе из сопл около 46 м/с.

Опыт эксплуатации и испытаний острого дутья показал, что оно необходимо для снижения химической неполноты горения и количества уноса. Для снижения потери теплоты от механиче­ского недожога с уносом необходимо сочетать острое дутье с возвратом уноса. В качестве примера эффективности применения

острого дутья и устройства возврата уноса на рис. 3-6 по­казаны результаты испытания топки ПМЗ-РПК, выполненные

цкти.

При эксплуатации устройств возврата уноса необходимо сле­дить топки для слоевого сжигания твердого топлива - student2.ru за забиванием эжекторов и смесительных труб. Причинами

топки для слоевого сжигания твердого топлива - student2.ru

этого являются: образование шлаковин в зольниках вследствие слипания и горения отложившегося уноса; засорение эжекторов осколками рассыпавшейся обмуровки; перекрытие сопл кусками топлива при слишком большой дальности заброса; несоответ­ствие размеров эжектора и его производительности количеству

выпадающего уноса.

Устройство возврата уноса при работе котла должно нахо­диться в непрерывном действии. Установка шиберов в воздуш-

ном тракте возврата уноса или регулирование воздуха, подавае­мого вентилятором, недопустимы. Зольники следует* оборудо­вать удобными дверцами для доступа к эжекторам, чтобы не реже одного раза в сутки проверять их работу. Следует учиты­вать, что эжектор не отсасывает полностью уноса из зольника с горизонтальным подом, выполняемого у котлов с низкой ком­поновкой. Отсос в этом случае начинается только после некото­рого накопления уноса и образования вокруг эжектора естест­венной воронки. Поэтому не следует считать, что эжектор не работает, если зольник заполняется по краям уносом. Важно, чтобы образовывалась всасывающая воронка.

Для сжигания куско­вого торфа, дров или дре­весных отходов применя­ются шахтные топки и бо­лее современные топки
скоростного горения ЦКТИ системы В. В. По­меранцева. На рис. 3-7 показана шахтная топка для кускового торфа. При эксплуатации топки необ­ходимо следить за тем, чтобы горловина шахты всегда была заполнена топливом при плотно за­ топки для слоевого сжигания твердого топлива - student2.ru крытом шибере загрузоч­ной воронки. Прогар топлива в горловине или неплотное закры­тие шибера может привести к загоранию топлива в шахте или выбросу продуктов горения через загрузочную воронку. В верх­ней части топки обычно поддерживается повышенное разреже­ние 40—60 Па. Давление воздуха под решеткой при сжигании кускового торфа составляет примерно 600 Па, а при сжигании дров поступление воздуха осуществляется за счет тяги, созда­ваемой дымовой трубой. Обслуживание топки, связанное с шу­ровкой слоя и удалением шлака, требует осторожности из-за возможного выброса пламени и должно производиться при за­крытом дутье и повышенном разрежении в топке.

При сжигании древесных отходов (опилки, кора, щепа) хо­рошо зарекомендовала себя топка скоростного горения ЦКТИ системы В. В. Померанцева, показанная на рис. 3-8. Особен­ностью топки является наличие зажимающей решетки, которая, препятствуя выносу мелких фракций топлива, обеспечивает вы­сокую форсировку процесса горения. Зажимающая решетка вы­полнена из таких же труб, что и экранные поверхности котла. К трубам приварены шипы. При эксплуатации топки весьма важно правильно распределять воздух. Около 70 % воздуха, не­обходимого для горения, должно подаваться в качестве первич­ного в нижнюю часть шахты, остальной воздух является вто-

ричным и подается в топочную камеру через нижние и верхние сопла. Во избежание выброса продуктов горения через топлив­ный рукав необходимо следить, чтобы он всегда был заполнен достаточным количеством топлива.

топки для слоевого сжигания твердого топлива - student2.ru

ПЫЛЕУГОЛЬНЫЕ ТОПКИ

Пылеугольные топки применяются для паровых и водогрей­ных котлоагрегатов мощностью более 20 МВт при сжигании фрезерного торфа, бурых и каменных углей, а также антрацита. В промышленных и отопительных котельных чаще всего сжига­ются бурые и каменные угли с выходом летучих Уг^28 % (на горючую массу). Для сжигания этих углей и фрезерного торфа, как правило, устанавливаются пылеугольные топки с молотко­выми мельницами. Молотковые мельницы тоже широко исполь­зуются для установки в пылеугольных топках энергетических

топки для слоевого сжигания твердого топлива - student2.ru

котлоагрегатов, Почти половина топлива, используемого в на­стоящее время на электростанциях, размалывается молотко­выми мельницами в схемах прямого вдувания.

Отделение крупных частиц пыли от мелких, готовых для сжигания, производится в сепараторах, являющихся неотъемле-

мой частью системы пылеприготовления. С молотковыми мель­ницами в зависимости от свойств сжигаемого топлива применя­ются гравитационные, инерционные или центробежные сепара­торы.

Наиболее распространенным типом питателей сырого топ­лива является скребковый питатель различного конструктивного

топки для слоевого сжигания твердого топлива - student2.ru

исполнения. В настоящее время выпускаются скребковые пита­тели по ГОСТ 8332—71. Питатель прост в изготовлении и об­служивании, может работать в системах под давлением как большим, так и меньшим атмосферного, обладает необходимой герметичностью. Корпус питателя в соответствии с правилами взрывобезопасности рассчитан на повышение внутреннего дав­ления до 0,04 МПа.

Схема пылеугольной топки с молотковыми мельницами по­казана на рис. 3-9. При эксплуатации этих топок основное вни-

мание должно быть обращено на устойчивость процесса горе­ния, предотвращение выхода температуры аэросмеси- в сепара­торе за допустимые пределы, загрузку молотковых мельниц топ­ливом, регулирование работы питателей топлива и тонкости по­мола пыли, правильное распределение первичного и вторичного воздуха, своевременную замену бил и билодержателей мельниц.

топки для слоевого сжигания твердого топлива - student2.ru Производительность мельницы определенного типоразмера при постоянной скорости вращения ротора зависит от коэффи­циента размолоспособности топлива, тонкости помола, крупно­сти исходного топлива и его влажности, расхода сушильного агента и его температуры. Наибольшее влияние на работу мо­лотковой мельницы оказывает тонкость помола и коэффициент размолоспособности топлива.

Под оптимальной производительностью мельницы понимают такую производительность, при которой расход электроэнергии на размол минимален. Увеличение или уменьшение производи­тельности мельницы по сравнению с оптимальной вызывает по­вышение удельного расхода электроэнергии на размол. Опти­мальная производительность обусловливается большим числом конструктивных и технологических факторов. Паспортная про­изводительность мельницы принимается обычно за оптимальную.

Под максимальной производительностью мельницы пони­мают такую производительность, при которой еще сохраняется баланс между подачей на мельницу топлива и выдачей готовой пыли, т. е. мельница может устойчиво работать достаточно дол­гое время.

Коэффициент размолоспособности характеризует сопротивле­ние углей размолу. По мере увеличения твердости топлива ко­эффициент размолоспособности уменьшается; для большинства топлив он больше единицы. Однако встречаются отдельные топ­лива (например, артемовские и тавричанские бурые угли), имеющие коэффициент размолоспособности меньше единицы.

Одним из важнейших показателей, характеризующих эконо­мичность работы молотковых мельниц и их пригодность для размола различных углей, является абразивный износ мелющих органов — бил. Износ бил зависит от многих факторов, глав­ными из которых являются: абразивность размалываемого топ­лива, износостойкость металла бил, удельная производитель­ность мельницы, тонкость помола пыли, конструкция бил.

Износ бил мельницы заметно влияет на ее производитель­ность. Так, по данным ЦКТИ износ бил на 40 мм при испыта­нии мельницы на канском буром угле снизил ее производитель­ность на 10—15 % по сравнению с производительностью при но­вых билах. В молотковых мельницах, выпускаемых в СССР, радиальный зазор равен 25—30 мм, причем считается, что этот зазор оптимален с точки зрения экономичности работы мель­ницы.

На рис. 3-10 показаны распространенные типы бил, устанав­ливаемые на молотковых мельницах. Основным недостатком

П-образных бил (рис. 3-Ю, а) является небольшая степень ис­пользования металла (0,25—0,30) и значительное снижение про­изводительности мельницы по мере износа бил. Под степенью использования металла бил понимают отношение массы изно­шенного металла к массе нового била.

Отличительной особенностью С-образных бил является тон­кая (толщиной 20—40 мм) длинная лопасть (рис. 3-10,6). Сте­пень использования металла у С-образных бил составляет 0,40—0,45, что объясняется большой допустимой высотой износа

бил. Основным недостатком этих бил, как показал опыт их эксплуатации, является более низкая прочность. При попадании металла

топки для слоевого сжигания твердого топлива - student2.ru в топки для слоевого сжигания твердого топлива - student2.ru мельницу вместе с углем

происходят частые поломки бил, что снижает надежность ра­боты мельниц. Для увеличения прочности С-образных бил тре­стом ОРГРЭС предложена конструкция с двумя ребрами же­сткости, расположенными с задней стороны била (рис. 3-10,б). Установка ребер жесткости заметно повысила прочность бил, но при этом несколько увеличился их износ.

В настоящее время наиболее распространенным методом по­вышения износостойкости металла бил является наплавка их сплавом Т-620 или сормайтом. В зависимости от способа и тол­щины наплавки износостойкость наплавленных бил по сравне­нию с износостойкостью бил, выполненных из стали СтЗ, увели­чивается в 1,5—4,5 раза. Била следует наплавлять с лобовой плоскости. Наплавка сплавом Т-620 или сормайтом дает наи­лучшие результаты при использовании бил, изготовленных из стали 20Л или ЗОГЛ. 43

Наблюдения за характером износа бил показали, что форма изнашиваемой поверхности не зависит от сорта размалываемого топлива и металла бил. На форму изнашиваемой поверхности влияет конструкция била, линейная скорость и число бил по окружности.

При эксплуатации мельниц необходимо систематически сле­дить за ^состоянием бил и билодержателей, заменяя изношенные. При замене бил противоположные била должны иметь одинако­вую массу.

Отделение крупных частиц пыли от мелких, готовых для сжигания, производится в сепараторах, являющихся неотъемле­мой частью системы пылеприготовления. С молотковыми мель­ницами в зависимости от свойств сжигаемого топлива применя­ются гравитационные, инерционные или центробежные сепара­торы.

Гравитационные сепараторы применяются с молотковыми мельницами производительностью до 20 т/ч (по подмосковному углю) для получения грубой пыли (Яэо^45%) при размоле бурых углей, сланцев и фрезерного торфа. Средняя скорость в шахте гравитационного сепаратора для бурых углей состав­ляет 1,6—3,3 м/с, для сланцев 2,2—3,4 м/с и фрезерного торфа 3,5—4,5 м/с. Изменение тонкости помола в гравитационном се­параторе достигается регулированием количества воздуха, по­ступающего в мельницу. Увеличение количества воздуха, пода­ваемого в мельницу (первичный воздух), при неизменной по­даче топлива приводит к возрастанию скорости в шахте и угрублению помола. Соответственно при уменьшении количества воздуха, подаваемого в мельницу, сепаратор выдает более мел­кую пыль. Однако производительность мельницы при этом уменьшается.

Инерционные сепараторы применяются с молотковыми мель­ницами производительностью более 20 т/ч (по подмосковному углю) для грубого размола бурых углей, сланцев и фрезерного торфа. Регулирование тонкости пыли, выдаваемой сепаратором, в пределах 10—15 % остатка на сите 90 мкм производится по­воротным шибером, который может устанавливаться под раз­личными углами.

В молотковых мельницах с центробежными сепараторами получается пыль с тонкостью помола, характеризуемой остат­ком 20—40 % на сите 90 мкм, что позволяет удовлетворительно сжигать каменные угли с выходом летучих выше 28 %.

При эксплуатации мельниц и сепараторов серьезное внима­ние должно быть обращено на обеспечение плотности всего пы­левого тракта. Люки и дверцы уплотняют асбестовым шнуром, заменяя его при износе. Сепараторы мельниц должны быть плотно проварены, всякое появление в них неплотностей должно своевременно ликвидироваться. Надо следить за отсутствием по­вреждений воздушного уплотнения в месте прохода вала мель­ницы через корпус. Следует помнить, что отложения пыли на

(

строительных конструкциях и оборудовании создают опасность пожара и взрыва. Температура воспламенения пыли зависит от тонкости ее помола, количества летучих в топливе, влажности пыли, содержания свободного кислорода, зольности топлива и от других факторов. Так, по данным Всесоюзного теплотехни­ческого института им. Ф. Э. Дзержинского (ВТИ), температура воспламенения бурых углей различных месторождений состав­ляет 565—665 °С.

Взрыв пыли происходит только при определенных концен­трациях ее в потоке. По данным лабораторных исследований ЦКТИ, при минимальной концентрации пыли украинского бу­рого угля в потоке, равной 0,124 кг/м3, кизиловского — 0,245 кг/м3, торфа — 0,150 кг/м3, взрыв не происходил. Также не происходил взрыв при максимальной концентрации пыли торфа, равной 13—16 кг/м3, и подмосковского угля — 5—6 кг/м3. Для разных топлив минимальная и максимальная концентрация в потоке, при которых происходит взрыв, различны. При содер­жании свободного кислорода в смеси 16 % и менее взрыв не

происходит.

Уборку пыли с оборудования следует производить только после заливки ее водой. При этом недопустимо взрыхление пыли, так как может произойти ее вспышка или взрыв. Эксплуа­тация шахтно-мельничных топок должна производиться в стро­гом соответствии с «Правилами взрывобезопасности установок для приготовления и сжигания топлив в пылевидном со­стоянии».

При обслуживании топок необходимо внимательно следить за температурой аэросмеси в сепараторе во избежание загора­ния или взрыва пыли. В соответствии с «Правилами взрывобез­опасности установок для приготовления и сжигания топлив в пылевидном состоянии» температура аэропыли на выходе из мельницы при сушке горячим воздухом и размоле каменных углей не должна превышать 130 °С, бурых углей —100 °С и фрезерного торфа —80 °С, а при сушке смесью дымовых газов с воздухом — соответственно 170, 140 и 120 °С. Если темпера­тура аэросмеси превысит указанные значения, обслуживающий персонал должен увеличить подачу топлива в мельницу или по­дать насыщенный пар. При появлении признаков горения аэро­смеси и невозможности ликвидации его указанными средствами останавливают питатель топлива и мельницу. В мельницу и шахту (только при сжигании бурых углей и торфа) подают распыленную в форсунках воду.

Повышение температуры и загорание аэросмеси обычно про­исходит при неустойчивой работе топки вследствие пониженных нагрузок, пульсации факела, сжигания сухого топлива в летний период и других нарушений топочного режима.

При замене изношенных бил или в других случаях остановки мельницы, связанных с ее вскрытием, необходимо проявлять ос­торожность. Перед остановкой мельницы сначала останавли вают питатель топлива и вентилируют мельницу воздухом до полной разгрузки электродвигателя (нагрузка электродвига-тедя по амперметру должна соответствовать его холостому J ходу). Вентиляцию мельницы производят воздухом пониженной температуры. Это достигается присадкой холодного воздуха к горячему. В период вентиляции мельницы температура аэро-смесй не должна превышать допустимую. Затем мельницу оста­навливают и в нее подают насыщенный пар, отключая шахту от топки шибером. Открывают двери мельницы осторожно, при­открыв одну из дверей и находясь в стороне, убеждаются в от­сутствии тлеющих очагов пыли. Если обнаружены тлеющие очаги, двери мельницы снова закрывают и подают в нее насы­щенный пар или распыленную воду. Излишнюю подачу пара или заливку мельницы водой производить не следует, так как это усложняет удаление из нее остатков пыли и работу ремонт­ного персонала. Допускать ремонтный персонал можно только после охлаждения мельницы и при устойчивой работе топки. При ремонте мельницы на работающем котле не следует про­изводить удаление шлака, обдувку поверхностей нагрева и дру­гие операции, которые могут нарушить устойчивость топочного процесса.

Экономичность работы пылеугольных топок зависит от по­терь теплоты с химическим и механическим недожогом, наруж­ного охлаждения и от расхода электроэнергии на размол топ­лива. Потеря тепла от химической неполноты сгорания при нор­мальных коэффициентах избытка воздуха и правильном его распределении практически отсутствует или невелика. Потеря теплоты от наружного охлаждения также незначительна, не пре­вышает 0,6 %. Основной потерей тепла является потеря от ме­ханического недожога, которая зависит от коэффициента из­бытка воздуха, тонкости помола пыли и нагрузки объема топоч­ной камеры. В то же время утонение пыли ведет к увеличению расхода электроэнергии на ее приготовление.

При повышенных или пониженных нагрузках объема топоч­ной камеры наблюдается увеличение потери теплоты от механи­ческого недожога. Увеличение потери теплоты от механического недожога с ростом нагрузки топочного объема обусловлено уг-рублением пыли вследствие повышения скорости аэросмеси в шахте. При пониженных нагрузках топочного объема рост механического недожога происходит из-за снижения темпера­туры в топочной камере и увеличения времени, необходимого для сжигания пыли.

Как показали многочисленные испытания топок с молотко­выми мельницами, при сжигании топлив с малым выходом ле­тучих наблюдается заметное увеличение механического недо­жога при уменьшении коэффициента избытка воздуха от 1,25 до 1,05. Так, при сжигании карагандинского каменного угля потеря теплоты от механического недожога увеличилась от 6 до 9 % при уменьшении коэффициента избытка воздуха от 1,30 до

1,05 при тонкости помола пыли, характеризуемой остатком на сите i?go=30 %. Для топлив с большим выходом летучих (бурые угли, фрезерный торф) снижение коэффициента избытка воз­духа меньше сказывается на потере тепла с механическим не­дожогом.

о кВт-я
топки для слоевого сжигания твердого топлива - student2.ru

топки для слоевого сжигания твердого топлива - student2.ru В связи с тем что более тонкий помол топлива одновременно влияет на потерю теплоты от механического недожога и на рас­ход электроэнергии на привод мельниц, необходимо выбирать наивыгодную тонкость помола пыли. Под наивыгодной (опти­мальной) тонкостью помола понимают такой остаток на сите с размерами ячейки 90 мкм, при котором сумма потерь теплоты от химиче­ского и механического недо­жога и расхода электро­энергии на помол, выражен­ного в процентах низшей теплоты сгорания, мини­мальна. Расход электро­энергии в процентах низ­шей теплоты сгорания топ­лива может быть определен по формуле

где Ъ — удельный рас­ход условного топлива, кг/ (кВт • ч); Э — удельный расход электроэнергии на размол топлива, кВт-ч/т; QHp —низшая теплота сгорания рабочей массы топлива, кДж/кг.

Выбор оптимальной тонкости помола производится на осно­вании испытаний котельного агрегата. На рис. 3-11 показан вы­бор оптимальной тонкости помола по данным испытаний при сжигании бурого угля. Из графика видно, что минимальная сумма затрат энергии на помол и покрытие потерь теплоты от химической и механической неполноты горения будет при ос­татке на сите i?9o=55%. Испытания показали, что чем больше в топливе летучих, тем грубее может быть помол пыли.

Для экономичной эксплуатации топок с молотковыми мель­ницами необходимо правильно распределять первичный воздух, подаваемый в мельницу, и вторичный воздух, подаваемый в то­почную камеру. Опыт показывает, что количество первичного воздуха должно быть тем больше, чем выше содержание лету­чих в топливе. В табл. 3-2 приведены соотношения между коли­чеством первичного и вторичного воздуха в зависимости от вида



сжигаемого топлива. Эти данные в условиях эксплуатации уточняются при режимно-наладочных испытаниях. Воздушный режим топки влияет также на расположение факела в топочной камере. При открытых амбразурах вторичный воздух может подаваться через верхние и нижние шлицы (рис. 3-12,а). По­дача воздуха только в верхние шлицы отжимает факел в холод­ную, воронку, а только в нижние шлицы — поднимает факел выше оси амбразур; одновременная подача воздуха в верхние и нижние шлицы вытягивает факел и приближает его к заднему экрану. Практикуют подачу воздуха дополнительно в задние

топки для слоевого сжигания твердого топлива - student2.ru

сопла. Подача воздуха в задние сопла способствует лучшему перемешиванию и догоранию топлива в пределах топочной ка­меры. Регулированием подачи воздуха в верхние, нижние и зад­ние сопла выбирают такое расположение факела, при котором наиболее полно используется объем топочной камеры и не про­исходит местной тепловой перегрузки отдельных экранных по­верхностей нагрева. Кроме того, регулированием подачи вторич-

48топки для слоевого сжигания твердого топлива - student2.ru

ного воздуха препятствуют сепарации крупных недогоревших частиц из факела в холодную воронку.

Для улучшения заполнения топки факелом иногда вместо от­крытых амбразур применяют амбразуры с горизонтальным рассекателем и поворотным шибером перед ними (рис. 3-2, б). Опыт эксплуатации рассекателей не выявил их особых пре­имуществ перед открытыми амбразурами. В отдельных установ­ках при сжигании каменных углей горизонтальные рассекатели способствовали шлакованию нижней части амбразур. Заметное улучшение в заполнении топочной камеры наблюдается при ис-

топки для слоевого сжигания твердого топлива - student2.ru

пользовании эжекционных амбразур ЦКТИ (рис. 3-12, в). В этих амбразурах сопла вторичного воздуха непосредственно введены в амбразуру и имеют две пряди: одну, направленную вверх, и другую — вниз. Это обеспечивает больший угол разноса факела, меньшую длину его и лучшее перемешивание вторич­ного воздуха в пределах топочной камеры.

Регулирование положения факела при установке горизон­тального рассекателя достигается изменением положения ши­бера. Для опускания факела в сторону холодной воронки шибер поворачивают вверх, уменьшая количество аэросмеси, проходя­щей через верхнюю часть амбразуры. Для подъема факела из холодной воронки шибер поворачивают немного вниз, увеличи­вая количество аэросмеси, проходящей через верхнюю часть амбразуры. В эжекционных амбразурах регулирование положе­ния факела в топке производится поворотными лопатками, ко­торые располагаются в нижней пряди сопл.

При сжигании каменных углей в топках с молотковыми мельницами применяются вихревые прямоточно-улиточные го­релки (рис. 3-13). Пылевоздушная смесь подается по централь­ной трубе, на конце которой установлен диффузор и конический 49

рассекатель, обеспечивающий большой угол раскрытия потока. Вторичный воздух получает закрутку в улиточном закручиателе и, выходя по кольцевому каналу в топку, перемешивается с потоком пылевоздушной смеси. Конус может перемещаться посредством вращения штурвала, что позволяет, изменяя пло­щадь выходного сечения, регулировать скорость выхода пылевоздущной смеси в зависимости от вида сжигаемого топлива. Скорость выхода пылевоздушной смеси составляет 14—22 м/с, причем меньшее значение относится к антрациту, а большее — к каменному углю. Соответственно скорость вторичного воздуха составляет 18—22 м/с. Выбор скорости пылевоздушной смеси уточняется на основе результатов режимно-наладочных испы­таний.

Пуск топки с молотковыми мельницами и гравитационным сепаратором (см. рис. 3-9) выполняется в следующей последо­вательности. Производится осмотр и опробование на холостом ходу питателя топлива, молотковых мельниц (проверяется из­нос бил и билодержателей, легкость хода шиберов и исправ­ность их привода), проверяется состояние пылеугольных горе­лок, экранных поверхностей нагрева, мазутных растопочных форсунок. После подготовки котла к пуску и завершения венти­ляции топки и газоходов (при работе дымососа и вентилятора) поочередно зажигают растопочные форсунки. Перед зажига­нием форсунки с паровым распыливанием мазута необходимо закрыть полностью лючки и гляделки, подачу воздуха на фор­сунку, отрегулировать разрежение в верхней части топки, уста­новив его равным 10—20 Па, и убедиться, что установилась требуемая температура мазута. Затем следует вставить в за­пальное отверстие мазутный растопочный факел. При устойчи­вом горении факела в форсунку сначала подается немного воз­духа и пара, а затем и мазут путем постепенного открытия ре­гулировочного вентиля. При воспламенении мазута необходимо отрегулировать горение, изменяя подачу мазута, пара и воз­духа. При устойчивом горении удаляется растопочный факел. В'се операции по изменению подачи пара, воздуха и мазута при регулировании работы форсунки следует производить"по­степенно, наблюдая за фа<

Наши рекомендации