ES2300045T3 - Instalacion de transporte mecanico en seco de piritas y polvo de carbon. - Google Patents
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Abstract
Instalación de transporte formada por un transportador destinado a manipular de manera segura piritas, polvo de carbón y otros materiales extraños (15) procedentes de molinos destinados a la pulverización de combustible fósil sólido, comprendiendo la instalación un conjunto de depósitos de almacenamiento (2), uno para cada molino, un recipiente metálico encerrado o abierto (1), en cuyo interior está dispuesta una cinta transportadora metálica (6) resistente a altas temperaturas que no permite la propagación de ningún fuego, y un silo de almacenamiento (16), transportando dicho transportador piritas, materiales ferrosos y combustible fósil sólido pulverizado de los depósitos de almacenamiento (2) al silo de almacenamiento (16), estando provistos los depósitos de almacenamiento (2), el recipiente metálico (1) y el silo de almacenamiento (16) de un sistema sensor de detección de combustión (19) que regula la admisión de gas inerte (18) o de agua (17) según la configuración de la instalación.
Description
Instalación de transporte mecánico en seco de
piritas y polvo de carbón.
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La presente invención se refiere a una
instalación de transporte de piritas, mezcladas con materiales
extraños y a veces con polvo de carbón procedente de molinos
destinados a la pulverización de combustible fósil sólido, capaz de
transportar de manera segura estos materiales calientes que pueden
inflamarse debido a una ignición espontánea.
Los generadores de vapor de agua alimentados con
combustible sólido, tal como carbón o lignito, necesitan que el
combustible se reduzca a una finura predeterminada con el fin de
optimizar la combustión en la caldera y aumentar el rendimiento
energético. La pulverización tiene lugar en las instalaciones de
molienda donde, mediante impactos, compresión y rozamiento de los
elementos mecánicos que pertenecen al conjunto de molienda del
molino, el carbón se reduce a la granulometría deseada. A
continuación, el polvo de carbón obtenido de ese modo se transporta
a la caldera a través de transportadores neumáticos y
quemadores.
En el estado de la técnica, los materiales
extraños y más pesados presentes en el carbón, tales como piritas,
se expulsan mediante la fuerza centrífuga procedente del conducto de
molienda del molino y son transportados, junto con una cantidad
variable de polvo de carbón, a una zona de almacenamiento usando
sistemas de transporte hidráulicos, para evitar el riesgo de fuego
o explosiones debido a inflamaciones espontáneas del polvo de
carbón. La cantidad de polvo de carbón depende del tipo de molinos
usados, del desgaste de los elementos mecánicos que forman el
conjunto de molienda y de cualquier fallo.
Los sistemas hidráulicos, además de consumir
inútilmente agua y contaminarla con el carbón, tienen algunos
límites a la hora de transportar trozos de metal extraños,
normalmente presentes en el carbón, y también tienen límites con el
tamaño del material. Para eliminar estos límites, se usan rejillas
en la entrada del sistema para cribar el material, con las
consiguientes obstrucciones debidas a la necesidad de limpiar
manualmente dichas rejillas.
Actualmente, también se usan transportadores
neumáticos al vacío, aunque tienen un límite significativo que
tiene que ver con el tamaño del material y la presencia de trozos de
hierro, que causan obstrucciones de manera frecuente.
Las cintas transportadoras de caucho se usan
poco para recoger las piritas de los molinos, ya que, si se inflama
de manera espontánea el carbón, pueden arder propagándose las llamas
y esto tiene consecuencias catastróficas.
Por ejemplo, la DE-3234062A
describe una instalación de transporte para manipular de manera
segura polvo de carbón en donde el polvo de carbón lo transporta un
transportador neumático desde un depósito de almacenamiento hasta
un conjunto de silos de almacenamiento. Para evitar el riesgo de
fuego o explosión, se introduce un gas inerte en los silos de
almacenamiento. Pero el transportador no incluye una cinta
transportadora metálica resistente a altas temperaturas y el
depósito de almacenamiento o el transportador no están provistos de
un sistema de detección de combustión.
La US4887539A describe una cinta transportadora
resistente a altas temperaturas dentro de un recipiente metálico
encerrado. El transportador se usa para retirar ceniza caliente del
fondo de calderas de vapor. No se usa agua para enfriar.
En la instalación de transporte de la
US4369094A, se pasa vapor recalentado, que está en el interior del
alojamiento de un transportador que usa un carbón en partículas, de
un depósito de almacenamiento a un horno de coque. Aunque la
instalación está provista de dispositivos de regulación de
presión/temperatura para regular la admisión de vapor de agua en el
alojamiento del transportador, no hay un sistema de detección de
combustión.
La instalación de transporte objeto de la
presente invención elimina los problemas que se han citado, porque
proporciona el uso de una cinta transportadora metálica resistente a
altas temperaturas que puede transportar las piritas y la mezcla de
polvo de carbón con una mínima dispersión de polvo en el ambiente.
La instalación está provista de sensores que pueden detectar
cualquier combustión y activar un sistema de supresión adecuado. La
instalación de transporte está formada por un recipiente metálico
encerrado o abierto en cuyo interior está instalada una cinta
transportadora metálica, depósitos de almacenamiento colocados
debajo de los molinos de pulverización y un silo de almacenamiento
final. Los depósitos de almacenamiento que alimentan la cinta
transportadora metálica tienen la finalidad de aislar el molino de
pulverización de carbón del transportador metálico corriente abajo,
durante las operaciones de carga y descarga. Esta separación se
realiza a través de un par de válvulas situadas corriente arriba y
corriente abajo de cada depósito de almacenamiento.
Toda la instalación de transporte está provista
de un sistema de prevención de incendios para suprimir cualquier
combustión del polvo de carbón en la cinta transportadora metálica y
en los depósitos cerrados. La detección de combustión se realiza
mediante sensores colocados adecuadamente, que regulan la
inertización de gas para las zonas cerradas y la inertización de
agua para la cinta transportadora. Si la cinta transportadora está
completamente encerrada, la inertización se puede realizar con gas
inerte o con vapor de agua.
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El sistema de prevención de incendios con agua
está preferiblemente colocado cerca del punto de descarga del
transportador con miras a actuar sobre todo el material transportado
al silo de almacenamiento.
En el caso de que el transportador sea abierto,
la cinta metálica está provista de planchas laterales de contención
de la dispersión de polvo en el ambiente; el fondo del transportador
metálico está provisto de aberturas y debajo del transportador está
dispuesto un canal adecuado de recogida del agua expulsada.
En configuraciones especiales de la instalación
de transporte, el transportador metálico puede estar provisto de un
sistema de recuperación de finos, también puede estar provisto de
toberas de inertización, con agua que puede ser transportada a un
punto de recogida mediante dicho sistema de recuperación.
La distribución de la instalación puede
proporcionar, corriente abajo del transportador metálico, un
transportador neumático de mezcla de piritas al silo de
almacenamiento. En esta realización un sistema de retirada de
hierro, para eliminar el material ferroso presente en la mezcla de
piritas, y un sistema de molienda, para reducir el tamaño de la
mezcla de piritas y para hacerla adecuada para transportarla
reumáticamente, están colocados corriente abajo del transportador
metálico.
Las características innovadoras, objetivos y
ventajas de la presente invención se destacan en la siguiente
descripción y en los dibujos en anexo, que ilustran realizaciones
que se dan de manera no limitativa. En los dibujos:
La figura 1 es una vista de lado esquemática de
la instalación de transporte, en donde el transporte al silo de
almacenamiento es exclusivamente mecánico.
La figura 1b es una vista de lado esquemática de
la instalación de transporte, en donde el transporte al silo de
almacenamiento es mecánico neumático.
La figura 2 es una vista esquemática de la cinta
transportadora metálica provista de chapas 9, tornillos 8, una
cinta 7 tejida con acero y rodillos de apoyo 10.
La figura 3 es una vista esquemática de la cinta
transportadora metálica que muestra los tambores de tracción 12 y
de retorno 13 y los rodillos de apoyo superiores 10 e inferiores
11.
La figura 4 es una vista esquemática de la
sección transversal del conjunto de transporte en el caso de una
máquina que no está completamente cerrada (configuración
"a").
La figura 5 es una vista esquemática de la
sección transversal del conjunto de transporte en el caso de una
máquina completamente cerrada (configuración "b").
La figura 6 es una vista esquemática, en la
configuración "a", de la disposición de las toberas 17 del
sistema de prevención de incendios y de los sensores 19 para
controlar la temperatura y/o la concentración del gas combustible
en la cinta transportadora 6.
La figura 7 es una vista esquemática, en la
configuración "b", de la disposición de las toberas 18 del
sistema de aducción de gas inerte o vapor y de los sensores 19 para
controlar la temperatura y/o la concentración del gas combustible
dentro del recipiente metálico 1.
La figura 8 es una vista en sección esquemática
del transportador provisto de un sistema de recuperación de finos,
en la configuración "b".
La figura 9 es una vista esquemática de la
puerta de seguridad de protección 20 en el caso del transportador
metálico de la configuración "b".
Se debe observar que los mismos números de
referencia en las diferentes figuras indican las mismas partes o
equivalentes.
La presente invención se refiere a una
instalación de transporte de piritas, materiales extraños como
partes metálicas y a veces carbón molido, todos procedentes de
molinos de combustible usados por centrales de energía.
El elemento de manipulación de cinta
transportadora metálica, hecho con acero e insertado en un
recipiente metálico abierto o encerrado 1, consiste básicamente en
una cinta transportadora 6 que comprende una cinta 7 tejida con un
acero especial, a la cual está unido mediante tornillos 8 un
conjunto de chapas de acero parcialmente solapadas 9, que forman un
canal de transporte hermético para el material. Dicho transportador
se apoya en unos rodillos lisos superiores 10 y en unos rodillos de
apoyo inferiores 11. El par de torsión se transmite mediante
rozamiento a través de un tambor de tracción 12 y tambor de retorno
opuesto 13, provistos de un dispositivo tensor 14.
Cuando se aplica la fuerza que ejerce el
dispositivo 14, se obtiene un aumento de presión en la zona de
solapado de las chapas 9, creándose una mejor hermeticidad entre
las chapas 9 que impide pérdidas de material, incluso de pequeño
tamaño.
Por otro lado, el transportador de acero
adecuado para transportar materiales calientes también puede ser
del tipo de chapas de soporte, con cadenas de tracción accionadas
mediante ruedas dentadas.
La cinta transportadora metálica 6 recibe las
piritas 15, procedentes de los depósitos de almacenamiento 2
corriente abajo de los molinos (no se muestran en los dibujos),
cuando se abre la válvula de interceptación 3 y se cierra la
válvula de interceptación 21. Cuando se invierte la posición de las
dos válvulas, se almacenan los materiales en el tanque 2.
Las piritas recogidas en los depósitos de
almacenamiento 2, procedentes de la válvula de interceptación 3, se
cargan en la cinta transportadora metálica 6 a través de un
dosificador 4.
El transportador puede tener dos configuraciones
diferentes:
- -
- configuración "a" - el recipiente metálico en el que está instalado el transportador metálico está provisto de aberturas que ponen en comunicación el interior del recipiente con el ambiente externo.
- -
- Configuración "b" - el recipiente metálico en el que está instalado el transportador metálico está completamente cerrado.
Posteriormente, el material 15 se transporta a
la zona de almacenamiento predeterminada 16, y esta operación se
puede realizar con un transportador mecánico (figura 1) o un
transportador mecánico neumático (figura 1b).
En el caso de un transportador mecánico
neumático, se proporciona, corriente abajo del transportador
metálico 6, un sistema de retirada de hierro 25, para eliminar el
material ferroso presente en la mezcla de piritas 15, y un sistema
de molienda 26, para reducir el tamaño del material a fin de hacerlo
adecuado para transportarlo neumáticamente.
En la configuración "a", la cinta metálica
está provista de planchas laterales de contención 23, para evitar
la dispersión de polvo en el ambiente. En esta configuración, con
miras a suprimir cualquier combustión del polvo de carbón
transportado a la cinta metálica 6 junto con las piritas 15, se
instalan sensores de control de temperatura 19 en el recipiente
metálico 1, que regulan un sistema de supresión que consta de
toberas de inyección de agua 17.
Para descargar el agua expulsada, el fondo del
transportador puede estar provisto de aberturas debajo de las
cuales está dispuesto un canal de recogida adecuado.
En la configuración "b", se proporciona la
admisión de gas inerte o de vapor de agua en el recipiente metálico
1 a través de compuertas de inyección adecuadas 18, accionadas
mediante sensores 19 colocados adecuadamente, para suprimir la
combustión.
También se proporciona la inertización con gas
inerte o vapor de agua de los depósitos de almacenamiento 2 y el
silo de almacenamiento 16 según cualquier configuración de
instalación.
En la configuración "b", el recipiente
metálico 1 está provisto de puertas de seguridad adecuadas 20, con
apertura automática en caso de explosión, para proteger la
estructura cuando aumenta la presión debido a una explosión.
En realizaciones especiales de la instalación de
transporte, la cinta transportadora metálica 6 puede estar provista
de un sistema de recuperación 24 de finos procedentes del fondo de
la cinta metálica. Tal sistema de recuperación 24 está colocado en
la zona que está por debajo del trayecto de retorno de la cinta
transportadora metálica 6 y puede estar provisto de toberas de agua
17.
El mismo sistema de recuperación puede
transportar el agua usada durante la fase de expulsión al canal de
recogida.
Es obvio que, en las realizaciones descritas con
fines ilustrativos y no limitativos, se pueden hacer varias
modificaciones, ajustes, adiciones, variaciones y sustituciones de
unos elementos por otros funcionalmente equivalentes, siempre sin
alejarse del campo de protección definido en las reivindicaciones en
anexo.
Claims (6)
1. Instalación de transporte formada por un
transportador destinado a manipular de manera segura piritas, polvo
de carbón y otros materiales extraños (15) procedentes de molinos
destinados a la pulverización de combustible fósil sólido,
comprendiendo la instalación un conjunto de depósitos de
almacenamiento (2), uno para cada molino, un recipiente metálico
encerrado o abierto (1), en cuyo interior está dispuesta una cinta
transportadora metálica (6) resistente a altas temperaturas que no
permite la propagación de ningún fuego, y un silo de almacenamiento
(16), transportando dicho transportador piritas, materiales ferrosos
y combustible fósil sólido pulverizado de los depósitos de
almacenamiento (2) al silo de almacenamiento (16), estando provistos
los depósitos de almacenamiento (2), el recipiente metálico (1) y
el silo de almacenamiento (16) de un sistema sensor de detección de
combustión (19) que regula la admisión de gas inerte (18) o de agua
(17) según la configuración de la instalación.
2. Instalación de transporte según la
reivindicación 1, caracterizada porque el transporte de
mezcla de piritas (15) al silo de almacenamiento (16) puede ser
efectuado por un transportador exclusivamente mecánico, o un
transportador mecánico neumático, después de eliminar el material
ferroso, mediante un sistema de retirada de hierro (25) y la
reducción de tamaño mediante un sistema de molienda (26).
3. Instalación de transporte según la
reivindicación 1, caracterizada porque el sistema de
supresión de cualquier combustión puede estar provisto de toberas
de admisión de agua (17) accionadas por los sensores (19), en el
caso en el que el recipiente metálico (1) está en comunicación con
el ambiente externo, o de toberas de admisión de gas inerte o de
vapor de agua (18), en el caso en el que el recipiente metálico (1)
está cerrado.
4. Instalación de transporte según la
reivindicación 3, caracterizada porque está provista de
planchas laterales de contención (23) del material por toda la
longitud del transportador, para reducir la dispersión de polvo por
los alrededores.
5. Instalación de transporte según la
reivindicación 1, caracterizada porque en el interior del
recipiente metálico (1) puede instalarse un sistema de recuperación
de finos (24) para mantener el fondo del recipiente (1) sin polvo
de material depositado, transportándolo a la zona de descarga
(6).
6. Instalación de transporte según la
reivindicación 5, caracterizada porque el sistema de
recuperación de finos (24) puede estar provisto de toberas de agua
(17) accionadas mediante sensores adecuados (19), para suprimir
cualquier combustión del polvo de carbón.
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