RU2845764C1 - Система подготовки угля для котлов с кипящим слоем - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к области подготовки угля к сжиганию в котлах с кипящим слоем и может быть использовано в теплоэнергетике и других областях промышленности. В системе подготовки угля для сжигания в котлах с кипящим слоем, содержащей разделитель исходного угля на крупную и целевую фракции и дробилку для измельчения крупной фракции, разделитель выполнен в виде гравитационного классификатора с вертикальной шахтой, на внутренних стенках которой размещены в виде каскада наклонные пересыпные полки, в средней по высоте части шахты расположено загрузочное приспособление исходного угля в виде течки с шлюзовым питателем, в нижней части шахты разгрузочное приспособление крупной фракции сообщено с загрузочным приспособлением дробилки, выходная течка которой соединена с нижней частью ковшового транспортера для подъема дробленого угля, снабженного кожухом, верхняя часть которого соединена с загрузочным приспособлением исходного угля шахты, верхняя часть шахты трубопроводом для транспортировки целевой фракции соединена с циклоном улавливания целевой фракции, оснащенным шлюзовым затвором и подключенным к топке котла, циклон соединен с трубопроводом воздушного потока, содержащим основной вентилятор, оснащенным патрубком сброса с шибером регулирования сброса и сбросным вентилятором, включенным с напора основного вентилятора, и шибером регулирования расхода воздуха через классификатор, установленным перед патрубком подачи воздушного потока в нижней части шахты. Технический результат - создание компактной и простой по конструкции системы подготовки угля для сжигания в котлах с кипящим слоем, обеспечивающей оптимальный расход первичного воздуха и низкий уровень оксидов азота при пониженных нагрузках котла, за счет регулирования максимального размера частиц угля для сжигания в котле, а также сокращение выброса пыли в помещение узла подготовки дробленого угля. 1 ил.

Description

Изобретения относится к области подготовки угля к сжиганию в котлах с кипящим слоем и может быть использовано в теплоэнергетике и других областях промышленности.

Широко известны системы подготовки угля для сжигания в котлах с кипящим слоем (Лебедев А.Н. Подготовка и размол топлива на электростанциях, М., «Энергия», 1969 г.), содержащие грохот с фиксированным размером ячеек сетки, дробилку для измельчения крупной фракции, смеситель.

Известна система топливоподготовки угля топки с кипящим слоем (Авторское свидетельство SU 1651029, МПК F23K 1/00, F23C 11/02, 1991 г.), принятая за прототип, содержащая смеситель, подключенный к трубопроводу подачи сырого топлива и материала слоя, классификатор (разделитель исходного угля на крупную и целевую фракции) с течками отвода крупной и мелкой фракций, последняя из которых подключена к топке, и дробилку, дополнительный разделитель исходного угля на крупную и целевую фракции, установленный на трубопроводе подачи сырого топлива и подключенный течкой отвода мелкой фракции к топке, а дробилка на входе подключена к течке отвода крупной фракции основного классификатора, а на выходе - к топке, в качестве разделителя исходного угля на крупную и целевую фракции используют грохоты, например, валковый или шнековый.

Указанная система подготовки угля для котла с кипящим слоем сложная по конструкции и громоздкая, так же она обладает принципиальным недостатком - отсутствие возможности регулирования максимального размера частиц подаваемого угля в зависимости от нагрузки котла. Если для поддержания кипящего слоя при номинальной нагрузке доля первичного воздуха должна быть α₁=0,7, то при снижении нагрузки до 70% и постоянном расходе воздуха на псевдоожижение слоя эта доля составляет α₁=1, что ведет к исчезновению восстановительной среды в зоне горения и повышению концентрации NO_x в дымовых газах (Лекомцева Ю.Г., Баскаков А.П., Мунц В.А. Образование и подавление NO_x и N₂O в топках циркуляционного кипящего слоя // Теплоэнергетика, 1993, №1, с. 75-78). Для поддержания концентрации оксидов азота должна быть обеспечена возможность снижения расхода первичного воздуха вместе с нагрузкой котла. Уменьшение расхода воздуха на псевдоожижение слоя возможно при снижении максимального размера частиц угля, что невозможно при фиксированном размере ячеек сетки грохота.

Техническим результатом заявляемого изобретения является создание компактной и простой по конструкции системы подготовки угля для сжигания в котлах с кипящим слоем, обеспечивающей оптимальный расход первичного воздуха и низкий уровень оксидов азота при пониженных нагрузках котла, за счет регулирования максимального размера частиц угля для сжигания в котле, а также сокращение выброса пыли в помещение узла подготовки дробленого угля.

Технический результат - достигается тем, что в системе подготовки угля для сжигания в котлах с кипящим слоем, содержащей разделитель исходного угля на крупную и целевую фракции и дробилку для измельчения крупной фракции, разделитель выполнен в виде гравитационного классификатора с вертикальной шахтой, на внутренних стенках которой размещены в виде каскада наклонные пересыпные полки, в средней по высоте части шахты расположено загрузочное приспособление исходного угля в виде течки с шлюзовым питателем, в нижней части шахты разгрузочное приспособление крупной фракции сообщено с загрузочным приспособлением дробилки, выходная течка которой соединена с нижней частью ковшового транспортера для подъема дробленого угля, снабженного кожухом, верхняя часть которого соединена с загрузочным приспособлением исходного угля шахты, верхняя часть шахты трубопроводом для транспортировки целевой фракции соединена с циклоном улавливания целевой фракции, оснащенным шлюзовым затвором и подключенным к топке котла, циклон соединен с трубопроводом воздушного потока, содержащим основной вентилятор, оснащенным патрубком сброса с шибером регулирования сброса и сбросным вентилятором, включенным с напора основного вентилятора, и шибером регулирования расхода воздуха через классификатор, установленным перед патрубком подачи воздушного потока в нижней части шахты.

Сущность изобретения поясняет чертеж, на котором приведена схема заявляемой системы подготовки угля для сжигания в котлах с кипящим слоем.

Система включает гравитационный классификатор 1 с вертикальной шахтой, на внутренних стенках которой размещены в виде каскада наклонные пересыпные полки 2. В средней по высоте части шахты гравитационного классификатора 1 расположено загрузочное приспособление исходного угля в виде течки 3 с шлюзовым питателем 4. В нижней части шахта гравитационного классификатора 1 сообщена с загрузочным приспособлением 5 дробилки 6, выходная течка 7, которой соединена с нижней частью ковшового транспортера 8 для подъема мелкой фракции. Ковшовый транспортер 8 снабжен кожухом (на схеме не показан). Верхняя часть ковшового транспортера 8 соединена с загрузочным приспособлением исходного угля шахты. Верхняя часть шахты гравитационного классификатора 1 трубопроводом 9 для транспортировки целевой фракции соединена с циклоном 10 улавливания целевой фракции. Циклон 10 оснащен шлюзовым затвором 11 и подключенным к топке котла. Циклон 10 соединен с трубопроводом воздушного потока 12. Трубопровод воздушного потока 12 содержит основной вентилятор 13, патрубок сброса, на котором установлены шибер регулирования сброса 14 и сбросный вентилятор 15, включенный с напора основного вентилятора 13, и шибер регулирования расхода воздуха 16 через гравитационный классификатор 1, установленный перед патрубком подачи воздушного потока в нижней части шахты гравитационного классификатора 1.

Система подготовки угля работает следующим образом.

Исходный уголь по течке 3 через шлюзовой питатель 4 подается в среднюю часть шахты гравитационного классификатора 1. Поток воздуха, предназначенного для организации процесса классификации частиц по размерам, подводится в нижнюю часть шахты. При обтекании полок 2 потоком воздуха в пространстве между полками формируется каскад вихрей с горизонтальными осями вращения, в которых происходит процесс классификации. Более мелкие частицы под преобладающим действием силы аэродинамического сопротивления поднимаются потоком вверх, выходят из шахты вместе с воздухом по трубопроводу 9 транспортировки целевой фракции попадают в циклон 10 для отделения целевого продукта от воздуха. Осажденные в циклоне 10 частицы через шлюзовый затвор 11 направляются в котел или на склад дробленого угля. Отделенный в циклоне 10 от частиц целевой фракции воздух по трубопроводу воздушного потока 12 основным вентилятором 13 направляется снова в шахту гравитационного классификатора 1. Более крупные частицы под преобладающим действием силы тяжести опускаются в нижнюю часть шахты гравитационного классификатора 1 и через загрузочное приспособление 5 направляются в дробилку 6. Получаемая в дробилке 6 дробленка по выходной течке 7, на нижнюю часть ковшового транспортера 8 для подъема дробленого угля на течку 3 загрузочного приспособления исходного угля шахты. Для исключения выброса пыли в помещение узла подготовки дробленого угля работа контура гравитационный классификатор 1 - трубопровод 9 для транспортировки целевой фракции - циклон 10 - трубопроводу воздушного потока 12 - основной вентилятор - гравитационный классификатор 1 осуществляется при давлении ниже атмосферного (под разрежением). Разрежение обеспечивается сбросным вентилятором 15, уровень разряжения регулируют шибером регулирования сброса 14 и выбирают при наладке системы.

Расход воздуха через гравитационный классификатор 1 в зависимости от нагрузки котла регулируют за счет изменения положения регулирующего шибера 16. При снижении нагрузки котла возможность одновременного снижения расхода первичного воздуха обеспечивает поддержание требуемой концентрации оксидов азота. Регулирование расхода воздуха через гравитационный классификатор 1 шибером 16 обеспечивает возможность управления величиной максимального размера частиц угля, направляемых для сжигания в кипящий слой котла, позволяет поддерживать оптимальный расход первичного воздуха и низкий уровень оксидов азота при пониженных нагрузках котла. Заявляемая система обеспечивает возможность целенаправленно и оперативно изменять максимальный размер частиц дробленого угля только за счет изменения расхода воздуха через гравитационный классификатор.

Таким образом, заявляемая система подготовки угля для котлов с кипящим слоем является компактной и простой по конструкции, обеспечивает оптимальный расход первичного воздуха и низкий уровень оксидов азота при пониженных нагрузках котла за счет регулирования максимального размера частиц угля для сжигания в котле, а также сокращение выброса пыли в помещение узла подготовки дробленого угля.

Claims (1)

1. Система подготовки угля для сжигания в котлах с кипящим слоем, содержащая разделитель исходного угля на крупную и целевую фракции и дробилку для измельчения крупной фракции, отличающаяся тем, что разделитель выполнен в виде гравитационного классификатора с вертикальной шахтой, на внутренних стенках которой размещены в виде каскада наклонные пересыпные полки, в средней по высоте части шахты расположено загрузочное приспособление исходного угля в виде течки с шлюзовым питателем, в нижней части шахты разгрузочное приспособление крупной фракции сообщено с загрузочным приспособлением дробилки, выходная течка которой соединена с нижней частью ковшового транспортера для подъема дробленого угля, снабженного кожухом, верхняя часть которого соединена с загрузочным приспособлением исходного угля шахты, верхняя часть шахты трубопроводом для транспортировки целевой фракции соединена с циклоном улавливания целевой фракции, оснащенным шлюзовым затвором и подключенным к топке котла, циклон соединен с трубопроводом воздушного потока, содержащим основной вентилятор, оснащенным патрубком сброса с шибером регулирования сброса и сбросным вентилятором, включенным с напора основного вентилятора, и шибером регулирования расхода воздуха через классификатор, установленным перед патрубком подачи воздушного потока в нижней части шахты.