Тепловой баланс системы пылеприготовления

Тепловой расчет системы пылеприготовления выполняют с целью определения кол-ва тепла, необходимого для подсушки сырого топлива от начальной влажности W^р до конечной влажности пыли W^п.

Тепловой баланс системы пылеприготовления составляется обычно на 1кг топлива в виде уравнения, выполняющего равенство прихода и расхода топлива кДж/кг.

,

где q_с.а– физическое тепло сушильного агента;

– тепло выделяемое за счёт механической работы мелющих органов;

q_прс– физическое тепло присосанного воздуха;

q_исп– тепло затраченное на испарение влаги топлива,

q₂– тепло, уносимое уходящим сушильным агентом, без учета тепла водяных паров испарённой влаги,

q_тл– физическое тепло затраченное на подогрев топлива в процессе сушки,

q₅– потеря тепла от охлаждения мельничной установкой.

Вопрос № 86

Схемы разгрузки, подготовки и подвода жидкого топлива к котлам. Параметры топлива и пара. Оборудование мазутонасосной

Для перекачки мазута, заполнения и слива его из емкостей температура мазута должна быть не ниже 60—70°С, что соответствует вяз­кости не выше 30° ВУ, иначе он будет налипать на стенки.

Рис. 3.13. Технологическая схема подготовки мазута на электростанции.

1 — цистерна с мазутом; 2 — сливное устройство; 3 — фильтр грубой очистки; 4— сливной резервуар с подогревом; 5 — перекачи­вающий насос; б — основной резервуар; 7, 3—линии рециркуляции мазута; 9 — насос первого подъема: 10 —обратный клапан; 11—подогреватель мазута; 12— фильтр тонкой очистки; 13 — насос второго подъема; 14 — запорная задвижка; 15 — регулятор расхода; 16 — расходомер: 17 — задвижка; 18— форсунка.

Технологический тракт подготовки мазута на электростанции (рис. 3.13) включает: приемно-сливное устройство (сливные эстакады с желобами, приемные резервуары с погру­женными перекачивающими насосами), основ­ные резервуары для хранения постоянного запаса мазута, мазутонасосную, систему тру­бопроводов для мазута и пара, группу подо­гревателей мазута и фильтров. Подготовка мазута перед сжиганием заключается в уда­лении механических примесей, повышении давления мазута и его подогреве, необходи­мых для снижения потерь энергии на транс­порт мазута к котлам электростанции и его тонкого распыления в форсунках горелочных устройств. Температура мазута в баках под­держивается на уровне 60—80°С в любое время года за счет циркуляционного Подогре­ва путем возврата в бак части (до 50%) ра­зогретого во внешних подогревателях мазута.

Типовой является двухступенчатая схема подачи топлива, разработанная институтом; «Теплоэлектропроект». По этой схеме подача топлива в устройства для подготовки к сжиганию (подогрев, перемешивание мазута в резервуарах, фильтрация от внешних загрязне­ний) осуществляется при низком давлении мазута (около 1 МПа), а насосы второго подъема -перекачивают в главное здание ма­зут при высоком давлении (3,5—4,5 МПа).

При высокой скорости мазута в распыливающих форсунках может иметь место силь­ный абразивный износ металла мазутных ка­налов форсунки и быстрый выход ее из строя. Кроме того, при размере каналов менее 3 мм не исключено их забивание крупными тверды­ми частицами. Очистка мазута от твердых фракций происходит вначале в фильтрах гру­бой очистки с размером ячеек сетки 1,5×1,5 мм², а затем в фильтрах тонкой очистки с ячейками 0,3—0,5 мм, установленных перед насосами второй ступени на подогретом ма­зуте.

Повышение температуры мазута обеспечи­вается в паровых подогревателях до температуры, меньшей температуры вспышки паров (90–140ºС) и не выше 95ºС во избежание вскипания влаги. Для поддержания температуры мазута на нужном уровне независимо от потребления его котлом обеспечивается непрерывный расход его ч/з линию за счет частичного возврата в бак (рециркуляция).

Вопрос № 87

Подготовка к сжиганию газа

Рис. 16.3. Схема газового хозяйства ТЭС:

1— запорная задвижка; 2 — расходомер; 3 — фильтр; 4 — регу­лятор давления; 5—предохранительный клапан; 6 — байпасная линия; 7 — регулятор расхода газа; 8 — импульсный отсечный быстродействующий клапан; 9— пробковый кран

Газ поступает на электростанцию от маги­стрального газопровода или газораспредели­тельной станции (ГРС) с давлением 0,7 — 1,3 МПа. Газохранилищами электростанции не располагают. Для снижения давления по­ступающего газа до необходимого уровня у горелок (0,13—0,2 МПа) предусматривается его дросселирование в газорегуляторном пунк­те (ГРП), который ввиду повышенной взры­воопасности и резкого шума при дросселиро­вании газа размещают в отдельном помеще­нии на территории ТЭС (рис. 3.14).

В каждом ГРП выполняется несколько (чаще три) ниток газопровода с установкой регуляторов давления, одна из которых явля­ется резервной. Кроме того, предусматривает­ся байпасная линия помимо регуляторов. Для очистки газа от механических примесей перед регулирующими клапанами имеются фильтры. Регулирующие клапаны поддерживают необ­ходимое давление «после себя». Для защиты от аварийного повышения давления газа установлены предохранительные клапаны. Количество газа, прошедшего газорегуляторный пункт, регистрируется расходомерами.

Основными устройствами на газопроводе к каждому паровому котлу являются автома­тический регулятор расхода газа (АРР) и от­секающий быстродействующий клапан (БК). Регулятор АРР обеспечивает необходимую тепловую мощность котла в любой момент времени. Импульсный отсекающий БК отклю­чает подачу газа в топку парового котла в случае аварийной ситуации, когда поступле­ние газа может создать опасность взрыва (обрыв факела, падение давления воздуха у горелок, останов электродвигателей дымосо­са или дутьевого вентилятора и т. п.).

Для исключения взрывоопасных ситуаций в нерабочий период газовые линии продува­ют воздухом через специальные отводы в ат­мосферу (свечи). Последние выведены за пре­делы здания в места, недоступные для пре­бывания людей. Через свечи вытесняют также газовоздушную смесь из газопроводов перед растопкой котла. Окончание продувки линии газом определяют по содержанию кислорода в пробе не выше 1%.

Эксплуатация газового оборудования на электростанции ведется в соответствии с пра­вилами безопасности в газовом хозяйстве Госгортехнадзора.

Вопрос № 88

Конструкции циклонов, мигалок, питателей и бункеров системы пылеприготовления

Циклон применяется для отделения го­товой пыли от транспортирующего воздуха. Отделение происходит за счет центробежного эффекта, а также при по­вороте воздушного потока в центральную отводную трубу. На входе в нее устанав­ливают направляющие лопатки для обеспе­чения спокойного входа воздуха. Центро­бежный эффект усиливается с увеличением входной скорости в циклон и при умень­шении диаметра циклона. Однако при рос­те скорости усиливается возврат отсепарированных частиц в поток воздуха и умень­шается КПД очистки потока, а уменьшение диаметра ведет к росту сопротивления цик­лона и необходимости установки вместо одного нескольких циклонов на поток аэро­пыли. Обычная скорость пылевоздушного потока на входе в циклон wц=18–22 м/с

Коэффициент полезного действия цик­лонов составляет 80—93 %. Следователь­но, сушильный агент после циклона содер­жит еще много мельчайших частиц пыли, не уловленных в циклоне. Диаметр цикло­нов, применяемых в пылесистемах электро­станций, D_ц = 3–4 м. В схемах пылеприготовления, где необходимо наиболее полно отделить пыль от транспортирующего ее сушильного агента, кроме основного цикло­на большого диаметра применяют батарей­ные циклоны, представляющие собой набор большого числа циклонов ма­лого диаметра (200—300мм). Сочетание основного и батарейного циклонов обеспе­чивает отделение пыли с КПД около 99 %.

Работа циклона резко ухудшается при подсосе в него снизу атмосферного возду­ха. Поэтому под циклоном всегда устанав­ливают два последовательно расположенных на течке пыли клапана-мигалки, которые пропускают накопившуюся пыль порция­ми с последующим закрытием течки. При этом достаточную плот­ность поддерживает слой пыли, который постоянно находится в пылеподводящем патрубке. Мигалки устанавливают не толь­ко под циклоном, но и под другими эле­ментами пылесистемы, из которых необхо­димо выдать топливо или его пыль без присоса воздуха.

Бункера сырого (дробленого) угля устанавливают индивидуально для каждого парового котла, имеющего пылеприготовительную установку (один-два бункера). Вместимость бункеров должна обеспечить работу котла с номинальной нагрузкой от 5 до 8 ч в зависимости от вида топлива. Для исключения калипакия сырого угля на стенки они имеют угол наклона не менее чем 60–70 ºС в зависимости от влажности топлива и одновременно снабжаются пневмообрушителями.

Бункер пыли является емкостью для хранения запаса пыли около работающего котла. Объем пылевого бункера опреде­ляют, исходя из работы парового котла на запасе пыли в нем в течение 2—3 ч с но­минальной нагрузкой и с сохранением по истечении этого срока минимальной высо­ты слоя пыли в бункере не менее 3м для обеспечения равномерной загрузки питате­лей пыли.

Бункера пыли должны иметь верти­кальные гладкие металлические стенки для исключения налипания и застревания пыли в бункере. У выпускных патрубков наклон стенок к горизонту должен быть больше угла естественного откоса свежей угольной пыли, т. е. не менее 65°.

Питатели сырого угляустанавливают для равномерной и регулируемой подачи топлива в углеразмольные мельницы. На электростанциях находят применение ленточные (для сухих утлей) и скребковые (для влажных, склонных к замазыванию углей) питатели угля. Ленточный питатель сырого угля представляет собой конвейер с прорезиненной транспортной лентой. Подача топлива регулируется положением щибера, изменяющего толщину слоя топлива на ленте, либо изменением скорости ее движения. Здесь же происходит взвешивание топлива с автоматической записью расхода. Скребковый питатель также выполнен как конвейер, но его лента имеет вертикальные скребки (перегородки) обеспечивающие транспорт увлажненного слипающегося топлива. Для уменьшения присоса холодного воздуха в мельницу в течке топлива за питателем устанавливается клапан-мигалка, но еще лучше выполнить питателъ с закрытым кожухом. В последнее время стали внедряться шнековые питатели сырого угля.

Питатели пыли устанавливают под бун­кером пыли для регулирования подачи ее в пылепроводы. Питатели пыли выполняют в двух модификациях. Шнековый питатель регулирует подачу пыли изме­нением частоты вращения шнека. Для рав­номерности заполнения ячеек шнека пылью передние витки имеют увеличивающуюся высоту стенки, а для сокращения самопро­извольного протекания пыли вдоль шнека шаг его последних витков уменьшается.

Лопастный питатель исключает перетекание пыли. Подача пыли производится вращающимися звездочками, расположенными между неподвижными со сбросными окнами на противоположных сторонах. Регулирование частоты вращения питателей пыли производится электродви­гателями постоянного тока. На каждую го­релку работает отдельный питатель пыли.

Вопрос № 89