ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Основные параметры, характеризующие работу пылеконцентратора из "Пылеконцентраторы в топочной технике " Принцип действия пылеконцентратора заключается в разделении исходной пылегазовой смеси на сильно- и слабозапыленные потоки за счет различных гидродинамических свойств твердой и газовой фаз. С SToij точки зрения процессы, происходящие в пылеконцентраторах, аналогичны процессам, имеющим место в механических пылеуловителях. В то же время между пылеуловителями и пылеконцентраторами существует коренное отличие, заключающееся в следующем. [c.12] На рис. 1-1 схематически изображен центробежный прямоточный пылеконцентратор, состоящий из цилиндрического корпуса 1, лопаточного завихрителя 2, установленного на рассекателе 5, соосно расположенной выхлопной трубы 5 и основного отвода 4. [c.13] Исходная смесь, состоящая из газа Qo и пыли Go, поступает в корпус, обтекает рассекатель и проходит через лопаточный завихритель, где приобретает вращательное движение. После выхода из завихрителя за счет воздействия центробежной силы пылевые частицы отжимаются к внутренней поверхности корпуса, увеличивая тем самым концентрацию периферийных слоев несущего газового потока. [c.13] Рассмотрим основные особенности работы пылекон-центраторов и их связь с топочным процессом. [c.14] При сжигании бурых углей, торфа и лигнитов наибольшее распространение получили системы пылеприго-товления с прямым вдуванием топлива. Отличительной особенностью этих систем является то, что между мельницей и горелками отсутствуют промежуточные емкости пыли, циклоны и пылепитатели и пыль после размола непосредственно подается в топку котла. На рис. 1-2,а представлена подобная схема с мельницами-вентилято-рами. Достоинствами данных схем являются их простота, эксплуатационная надежность и минимальные капитальные затраты. Кроме того, при отсутствии циклонов, бункеров пыли и пылепитателей указанные схемы наименее взрывоопасны по сравнению с другими системами пылеприготовления, что особенно важно при работе с топливами, имеющими высокий выход летучих V — =48—65%. [c.14] Однако при переходе к сжиганию топлив с теплотой сгорания QPh=5020—12200 кДж/кг (1200—2900 ккал/кг), рабочей влажностью 1 р 40—70% и приведенной влажностью W P 3,34—10,7%-кг/МДж (14—45%-кг/Мкал) указанные схемы в ряде случаев не могут обеспечить без дополнительных мероприятий устойчивый и тем более экономичный топочный процесс. [c.14] Расчеты показывают, что, например, для получения достаточно сухой пыли 20% при размоле болгарских лигнитов доля газа, идущего на сушку, а затем вдуваемого вместе с пылью в ядро факела в виде холодного агента 413—473 К (140—200°С), составляет 0,4—0,6 от всех топочных газов. Кроме того, наличие в первичной смеси такого большого количества инертного продукта и водяных паров уменьшает концентрацию кислорода, что также затрудняет нормальное развитие топочного процесса. [c.16] С другой стороны, подсушка этих топлив горячим воздухом также оказалась неэффективной, хотя при этом теоретическая температура горения топлива выше, чем при газовой сушке, на 100—200°С. Это объясняется тем, что сушка высоковлажного топлива воздухом с температурой г.в 673 К (400°С), во-первых, не обеспечивает необходимое снижение влажности пыли, а во-вторых, резко нарушает оптимальное соотношение между первичным и вторичным воздухом. [c.16] Для надежного сжигания указанных топлив путем повышения температуры горения в ядре факела при сохранении всех преимуществ схемы прямого вдувания разработана система пылеприготовления с отделением части слабозапыленного влажного сушильного агента и сбросом его в верхнюю область топки с помощью пыле-концентраторов, установленных между мельницами и горелками. Впервые такая пылесистема была применена в ФРГ на ТЭС Фортуна при сжигании рейнского бурого угля [Л. 1]. [c.16] На котлоагрегатах с жидким шлакоудалением пыле-концентраторы впервые были применены в СССР при сжигании бурых канско-ачинских углей. Как отмечалось выше, схемы прямого вдувания являются самыми взрывобезопасными. В то же время канско-ачинские угли, имеющие QPh=11 830—15 950 кДж/кг (2820— 3800 кал/кг) и 1/ =48%, обладают повышенной склонностью к самовозгоранию и взрывам. Поэтому для данных топлив схема прямого вдувания наиболее перспективна. Угли ряда месторождений Канско-Ачинского бассейна, например Назаровского, Ирша-Бородинского и др., имеют очень легкоплавкую золу — температура начала жидкоплавкого состояния составляет /з=1413— 1473 К (1140—1200°С). Как показала практика, сжигание таких топлив в котлоагрегатах с твердым шлакоудалением весьма затруднительно из-за шлакования топочных камер. [c.17] С другой стороны, теоретическая температура горения данных углей из-за относительно высокой рабочей влажности (1 Р=32—44%) недостаточна для организации при классической схеме прямого вдувания устойчивого удаления шлака в расплавленном состоянии, особенно при пониженных нагрузках котлоагрегата. [c.17] При схеме прямого вдувания температура сушильного агента за мельницей при уменьшении нагрузки последней регулируется следующими способами присадкой менее подогретого воздуха или газа, забираемого из конвективной шахты котлоагрегата специальным дымососом рециркуляции снижением частоты вращения электродвигателей мельницы. Все упомянутые способы регулирования t u имеют свои недостатки. [c.19] Подача в мельницу воздуха приводит к нарушению оптимального соотношения между первичным и вторичным воздухом в горелках, а в ряде случаев увеличивает взрывоопасность системы. Установка дымососа рециркуляции повышает начальные капитальные затраты, усложняет пылесистему, увеличивает удельный расход электроэнергии на пылеприготовление и снижает к. п. д. котлоагрегата за счет повышения потери тепла с уходящими газами. [c.19] Регулирование частоты вращения электродвигателя требует дополнительного электрооборудования. Кроме того, при этом способе регулирования скорости движения сушильного агента в пылепроводах и горелках, а следовательно, и гидравлическое сопротивление пылесисте-мы имеют повышенные значения при максимальной нагрузке мельницы. В противном случае при снижении частоты вращения электродвигателя и соответствующем уменьшении расхода и скорости сушильного агента возможна сепарация пыли из потока с последующим забиванием пылепроводов и горелок. [c.19] Вместе с тем пылеконцентратор может быть успешно применен исключительно как устройство для регулирования / м при сжигании топлив с умеренной влажностью Ц7р=33—40% и относительно высокой теплотой сгорания QPi,= 13 000—11 750 кДж/кг (3100—2800 ккал/кг) в топках с твердым шлакоудалением, когда повышения температуры в ядре горения не требуется. В этом случае (см. рис. 1-2,в) примерно 80% (/=0,8) сушильного агента поступает вместе с пылью в горелки, а 20% глубоко обеспыленных продуктов сушки и водяных паров подается на всас мельницы. Как показывают расчеты, теоретическая температура горения топлива при этом практически не повышается. Указанный способ регулирования с помощью упрощенного пылеконцентратора был опробован СибВТИ и ДВО ОРГРЭС при опытном сжигании канско-ачинского бурого угля на Владивостокской ТЭЦ-2. [c.20] Используемые на некоторых электростанциях разомкнутые системы пылеприготовления характеризуются тем, что газы, отбираемые из котлоагрегата на сушку топлива после насыщения водяными парами (в процессе сушки и размола топлива), проходят через обеспыливающее устройство и в виде слабозапыленного влажного сушильного агента сбрасываются в атмосферу. [c.20] Применение указанных пылесистем позволяет (особенно в случае сжигания высоковлажных топлив) существенно повысить экономичность работы котлоагрегата за счет снижения потери тепла с уходящими газами qz, а в ряде случаев и за счет уменьшения потерь с механическим недожогом 74, уменьшить габариты котлоагрегата, обеспечить достаточно высокие температуры в топке для стабильного сжигания топлив с QPh=2960— 4620 кДж/кг (700—1100 ккал/кг), улучшить вытекание расплавленного шлака, особенно при пониженных нагрузках котлоагрегата, в топках с жидким шлакоудалением. [c.20] Основным препятствием для широкого внедрения разомкнутых пылесистем в промышленность является недостаточно высокая степень обеспыливания сушильного агента. В то же время с ростом мощности электростанций непрерывно ужесточаются санитарные нормы допустимой запыленности воздушного бассейна. [c.21] Вернуться к основной статье