UA147922U - Спосіб спалювання газового вугілля на тес з центральним пилозаводом - Google Patents

Abstract

Спосіб спалювання газового вугілля на ТЕС з центральним пилозаводом включає сушіння вугілля в парових панельних сушарках з аспірацією вологого запиленого повітря, розмел вугілля в невентильованих кульових барабанних млинах з аспірацією сухого запиленого повітря, сепарацію готового пилу у відцентрових механічних сепараторах з його зсипанням до бункерів готового пилу, які відбуваються на центральному пилозаводі, транспорт пилу до бункерів пилу котла за допомогою стисненого повітря від турбокомпресорів по пилопроводах високої концентрації під тиском, подачу суміші пилу з гарячим повітрям до каналу первинного повітря пальників і власне спалювання пилу в топці котла. Тиск насиченої пари в панелях зменшують від 0,4 до 0,08 МПа з відповідним зменшенням температури її конденсації від 155 до 115 °C. Витрату аспірації сушарок по сухому повітрю встановлюють на рівні 3,2-3,6 нм3/кг випаруваної вологи вугілля. За рахунок зменшення тепловиділення парових панелей вміст вологи сушонки утримують не менше, ніж рівень гігроскопічної вологи. При цьому наявність зовнішньої вологи сушонки контролюють за різницею температур між сушонкою та аспіраційним повітрям. Подальше сушіння пилу до вмісту вологи 1,5-2,5 % здійснюють в млинах за рахунок тепловиділення від мелючих тіл. Регулюванням стулок сепараторів встановлюють тонину розмелу пилу R90=20-25 %. Очищення скиду аспіраційного повітря в атмосферу здійснюють пристроєм по типу мокрого скрубера. Безпечну температуру транспортування пилу до бункерів пилу котла забезпечують охолодженням стисненого повітря до 50 °C. Зменшують температуру аеросуміші перед пальниками до рівня не більше 160 °C домішкою холодного повітря та збільшують витрату первинного повітря на пальники до рівня 25-35 % від стехіометрично необхідної.

Description

Корисна модель належить до галузі теплоенергетики і може бути використана при переведенні ТЕС з центральним пилозаводом, від початку спроектованої для спалювання антрациту, на спалювання газового вугілля з максимальним використанням існуючого обладнання.

Котлоагрегати більшості ТЕС України обладнані індивідуальними замкненими пилосистемами з кульобарабанними млинами та проміжним бункером пилу, в яких сушка палива здійснюється гарячим повітрям (для низькореакційних антрациту і пісного вугілля) або димовими газами з вмістом кисню не більше 16 95 (для газового вугілля з високою схильністю до самозаймання і вибуху) (1). Наприкінці 60-х років минулого сторіччя на деяких ТЕС було реалізовано схему сушки та розмелу антрацитового пилу на центральному пилозаводі, яка забезпечила збільшення ККД котлів та спрощення регулювання їх роботи за рахунок відсутності скидання в топку відпрацьованого холодного сушильного агенту.

Технологічна схема таких ТЕС включає сушку вугілля в парових панельних сушарках з аспірацією вологого запиленого повітря, розмел вугілля в невентильованих кульових барабанних млинах з аспірацією сухого запиленого повітря, скидання аспіраційного повітря в атмосферу після його очищення в електрофільтрі, сепарацію готового пилу у відцентрових механічних сепараторах з його зсипанням до бункерів готового пилу, які відбуваються на центральному пилозаводі, транспорт пилу до бункерів пилу котла за допомогою стисненого повітря від турбокомпресорів по пилопроводах високої концентрації під тиском, подача суміші пилу з гарячим повітрям до каналу первинного повітря пальників і власне спалювання пилу в топці котла (21, яка прийнята за найближчий аналог.

Основні відмінність цієї схеми від схем з індивідуальними замкненими пилосистемами полягає в тому, що оскільки теплоносієм для сушки є не гаряче повітря або димові гази, що безпосередньо контактують з паливом, а насичена пара, що конденсується в панелях сушарки, в елементах сушильно-розмельної системи відсутня примусова вентиляція, а повітря для аспірації надходить за рахунок природних присмоктів. Оскільки ця технологічна схема орієнтована виключно на антрацит з виходом летких речовин менше ніж 895 і низькою схильністю до самозаймання та вибуху, високу інтенсивність процесу сушки забезпечують подачею в гріючі панелі сушарки пари з надлишковим тиском 0,4 МПа і температурою

Зо конденсації 155 "С, при цьому сушонка виходить з сушарки з вмістом вологи 1,5-2,595 і температурою 90-105 "С, а подальше сушіння пилу до вмісту вологи 0,5-1,0 95 здійснюється в млинах за рахунок тепловиділення від мелючих тіл. При стисненні в турбокомпресорах транспортуюче повітря нагрівається до 100-1057С, приблизно така ж температура підтримується в пилопроводах високої концентрації від пилозаводу і в бункерах пилу котлів.

Витрата первинного повітря з температурою близько 400"С на пальники згідно з встановленими нормами для антрациту І|ІЗ| становить 15-20 95 від стехіометрично необхідної, що забезпечує температуру аеросуміші не менше ніж 280 "С і сприяє займанню пилу; решту повітря подають до каналів вторинного повітря. Для забезпечення повноти вигоряння пилу антрациту регулюванням стулок сепараторів на центральному пилозаводі встановлюють тонину помелу, яка характеризується залишком на ситі 90 мкм Коео-4-8 Об.

З припиненням поставок донецького антрациту єдиним доступним енергетичним вугіллям вітчизняного видобутку залишилось вугілля газової групи, тому актуальним стало переведення антрацитових ТЕС з центральним пилозаводом на його спалювання. Проте виконання нормативної для газового вугілля вимоги |1| про сушку димовими газами з вмістом кисню менше ніж 16 95 в технологічній схемі з центральним пилозаводом неможливе з огляду на необхідність транспортування до пилозаводу значного об'єму димових газів з попереднім їх очищенням та усунення присмоктів повітря до елементів сушильно-розмельної системи, які від початку передбачались для аспірації; будівництво ж індивідуальних замкнених пилосистем з газовою сушкою безпосередньо в котельному цеху потребувало б значних коштів та довготривалої зупинки електростанції. Разом з тим існуючі норми допускають для газового вугілля сушку ії в повітряному середовищі, за умови, що температура палива в будь-якому елементі пилосистеми не перевищує 70 "С, а температура аеросуміші перед пальниками не перевищує 160 "с.

В основу корисної моделі поставлено задачу організації спалювання газового вугілля на

ТЕС з центральним пилозаводом, від початку спроектованої для спалювання антрациту, з максимальним використанням існуючого обладнання, за рахунок виконання заходів режимного характеру.

Поставлена задача вирішується тим, що в способі спалювання газового вугілля на ТЕС з центральним пило заводом, що включає сушіння вугілля в парових панельних сушарках з аспірацією вологого запиленого повітря, розмел вугілля в невентильованих кульових бо барабанних млинах з аспірацією сухого запиленого повітря, сепарацію готового пилу у віддентрових механічних сепараторах з його зсипанням до бункерів готового пилу, які відбуваються на центральному пилозаводі, транспорт пилу до бункерів пилу котла за допомогою стисненого повітря від турбокомпресорів по пилопроводах високої концентрації під тиском, подачу суміші пилу з гарячим повітрям до каналу первинного повітря пальників і власне спалювання пилу в топці котла, згідно з корисною моделлю тиск насиченої пари в панелях зменшують від 0,4 МПа до 0,08 МПа з відповідним зменшенням температури її конденсації від 155 7С до 115 С, витрату аспірації сушарок по сухому повітрю встановлюють на рівні 3,2-3,6 нм3/кг випаруваної вологи вугілля, за рахунок зменшення тепловиділення парових панелей вміст вологи сушонки утримують не менше ніж рівень гігроскопічної вологи, при чому наявність зовнішньої вологи сушонки контролюють за різницею температур між сушонкою та аспіраційним повітрям, подальше сушіння пилу до вмісту вологи 1,5-2,5 96 здійснюють в млинах за рахунок тепловиділення від мелючих тіл, регулюванням стулок сепараторів встановлюють тонину розмелу пилу Кео-20-25 9У5, очищення скиду аспіраційного повітря в атмосферу здійснюють пристроєм по типу мокрого скрубера, безпечну температуру транспортування пилу до бункерів пилу котла забезпечують охолодженням стисненого повітря до 50 "С, зменшують температуру аеросуміші перед пальниками до рівня не більше 160 С домішкою холодного повітря та збільшують витрату первинного повітря на пальники до рівня 25-35 95 від стехіометрично необхідної.

При реалізації запропонованого способу досягнення шуканого технічного результату забезпечується тим, що при зменшенні температури конденсації пари в панелях від 155 "С до 115 "С ії, відповідно, температури поверхні гріючих панелей зменшується їх поверхневе теплове напруження і загальна передача тепла від панелей вугіллю, а це дозволяє утримувати вміст вологи сушонки не меншим, ніж рівень гігроскопічної вологи МУ" (для газового вугілля М/"-3-5 95).

За цих умов температура сушонки залишається постійною і близькою до так званої "температури мокрого термометра" |4). Це температура, яку приймає вологий матеріал в ненасиченому середовищі під час процесу випаровування фізично та хімічно незв'язаної (зовнішньої) вологи, вона є тим нижчою за температуру середовища, чим менший ступінь його насичення. Розрахунки показують, що якщо витрату аспірації сушарок по сухому повітрю встановлюють на рівні 3,2-3,6 нм3/кг випаруваної вологи вугілля, що відповідає вологовмісту

Зо аспіраційного повітря 0,21-0,24 кг/кг, температура "мокрого термометра" утримується в межах 68-70 "С при температурі аспіраційного повітря від 80 до 120 "С. Це, з одного боку, забезпечує умови пожежо- та вибухобезпеки пилосистеми при використанні газового вугілля згідно вимогам

ПІ для повітряного середовища, з іншого - дозволяє контролювати наявність зовнішньої вологи сушонки за різницею температур між сушонкою та аспіраційним повітрям. Розрахунки також показують, що тепловиділення мелючих тіл в млинах витрачатиметься на нагрів аспіраційного повітря та досушку пилу до вмісту вологи 1,5-2,5 95, що запобігає зростанню температури палива після проходження млинів. Усереднена температура вологого та сухого аспіраційного повітря з урахуванням наявних присмоктів холодного повітря становитиме близько 70 "С, що, в сукупності з наявністю електричних розрядів та високої питомої поверхні винесеного тонкого пилу, становить пожежо- та вибухонебезпеку для наявного електрофільтра, але ця небезпека повністю усувається при заміні електрофільтра мокрим скрубером. Охолодження нагрітого в турбокомпресорах стисненого повітря до 50"С забезпечує безпечну температуру транспортування пилу газового вугілля до бункерів пилу котла -не більше ніж 70 "С, в тому числі при пусках та зупинках системи пневмотранспорту. Зменшення температури аеросуміші перед пальниками до рівня не більше 160 "С домішкою холодного повітря задовольняє вимогам (11 для газового вугілля. Збільшення крупності пилу від Коо-4-8 95 до Коео-20-25 95 відповідає нормативним вимогам для газового вугілля. Збільшення витрати первинного повітря на пальники до рівня 25-35 95 від стехіометрично необхідної відповідає рекомендаціям |З| для газового вугілля, і водночас збільшує швидкість аеросуміші в каналі первинного повітря, що запобігає обгорянню торців пальників від теплового випромінювання коротшого, ніж антрациту, факелу газового вугілля.

Таким чином, запропонований спосіб вирішує задачу організації спалювання газового вугілля на ТЕС з центральним пилозаводом, від початку спроектованої для спалювання антрациту, з максимальним використанням існуючого обладнання, за рахунок виконання заходів режимного характеру.

Джерела інформації: 1. РД 34.03.352-89. Правила взрьвобезопасности топливоподач и установок для приготовления и сжигания пьілевидного топлива. 2. Назмеев Ю.Г., Мингалеева Г.Р. Системь! пьілеподачи и пьілеприготовления ТЗС: 60 Справочное пособие. - М: Изд. дом МЗИ, 2005. - 480 с.

3. ОСТ 108.030.26-78. Горелки вихревье пьілеугольнье, пьілегазовье и компоновка их с топками.

Методь расчета и проектирования. 4. Лебедев П.Д.

Расчет и проектирование сушильньх установок. - М. - Л.: Госзнергоиздат, 1962. - 320 с.

Claims (1)

1. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Спосіб спалювання газового вугілля на ТЕС з центральним пилозаводом, що включає сушіння вугілля в парових панельних сушарках з аспірацією вологого запиленого повітря, розмел вугілля в невентильованих кульових барабанних млинах з аспірацією сухого запиленого повітря, сепарацію готового пилу у відцентрових механічних сепараторах з його зсипанням до бункерів готового пилу, які відбуваються на центральному пилозаводі, транспорт пилу до бункерів пилу котла за допомогою стисненого повітря від турбокомпресорів по пилопроводах високої концентрації під тиском, подачу суміші пилу з гарячим повітрям до каналу первинного повітря пальників і власне спалювання пилу в топці котла, який відрізняється тим, що тиск насиченої пари в панелях зменшують від 0,4 до 0,08 МПа з відповідним зменшенням температури її конденсації від 155 до 115 "С, витрату аспірації сушарок по сухому повітрю встановлюють на рівні 3,2-3,6 нм3/кг випаруваної вологи вугілля, за рахунок зменшення тепловиділення парових панелей вміст вологи сушонки утримують не менше, ніж рівень гігроскопічної вологи, причому наявність зовнішньої вологи сушонки контролюють за різницею температур між сушонкою та аспіраційним повітрям, подальше сушіння пилу до вмісту вологи 1,5-2,5 96 здійснюють в млинах за рахунок тепловиділення від мелючих тіл, регулюванням стулок сепараторів встановлюють тонину розмелу пилу Коео-20-25 в, очищення скиду аспіраційного повітря в атмосферу здійснюють пристроєм по типу мокрого скрубера, безпечну температуру транспортування пилу до бункерів пилу котла забезпечують охолодженням стисненого повітря до 50 "С, зменшують температуру аеросуміші перед пальниками до рівня не більше 160 С домішкою холодного повітря та збільшують витрату первинного повітря на пальники до рівня 25-35 95 від стехіометрично необхідної.