Вращающиеся печи: теплотехника, управление и экология - Лисиенко В.Г.
ISBN 5-98457-018-1
Скачать (прямая ссылка):
При реализации разомкнутой схемы уголь любой влажности подается непосредственно в помольную установку, но если расчетная температура сушильного агента выше допустимой (350 °С), то уголь с влажностью до 25 % вначале направляется в подсушивающее устройство или в трубу-сушилку, которые устанавливаются между бункером сырого угля и мельницей. Температура сушильного агента перед подачей в подсушивающее устройство может равняться — 400-500 °С, а переда подачей в трубу-сушилку — 800 °С. Большинство цементных заводов оснащено углеподготовительными установками, в полненными по замкнутой схеме с промежуточным бункером. Уголь с начальной влажностью до 15 % подается соответствующими питателями непосредственно в мельницу. Температура сушильного агента перед подачей в мельницу в зависимости, от начальной влажности угля колеблется в пределах 150-300 °С. При влажности угля выше 15 % его необходимо предварительно подсушивать в сушильных барабанах. Преимуществом замкнутой схемы является ее относительная взрывобезопасность.
В углеподготовительных отделениях некоторых цементных заводов одна из мельниц работает по разомкнутой схеме даже при использовании угля с влажностью до 15 %. Это вызвано необходимостью иметь резерв мощностей с це-
9. Лисиенко В.Г. и др.
257
лью накопления угольного порошка для запуска печей после монтажа и длительных перерывов в работе.
Подготовленная к сжиганию угольная пыль представляет собой сухой поли-дисперсный порошок с размером частиц от 0,1 до 300-500 мкм, характеризуемый, прежде всего, тонкостью помола.
Нормальной тонкостью помола следует считать такую, при которой обеспечиваются хорошие условия сжигания угольной пыли во вращающихся печах при одновременном достижении оптимальной производительности угольных мельниц. Оптимальная тонкость помола определяется опытным путем при наладочных испытаниях печи и мельницы.
Влажность угольной пыли во многом предопределяет ее подвижность, стабильность подачи в печь, склонность к самовозгоранию и взрыву. Чем сильнее подсушена пыль, тем легче она воспламеняется. Конечная влажность угольной пыли с учетом вышеуказанных свойств и взрывобезопасности установок для приготовления топлива допускается: для антрацитов, полуантрацитов и тощих углей — ниже гигроскопической, для каменных углей — не ниже 50 % гигроскопической, для бурых углей и сланцев — не ниже гигроскопической.
Для обеспечения нормальной транспортировки угольной пыли ограничивается также верхний предел влажности: для тощих углей — антрацитов и полуантрацитов — примерно равный гигроскопической; для каменных углей — не выше гигроскопической; для бурых углей и сланцев — выше гигроскопической на 8 %.
Пыль большинства видов твердого топлива, сжигаемых на цементных заводах, взрывоопасна. Взрыв происходит вследствие воспламенения выделяющихся при нагревании пыли летучих горючих газов, вступающих в реакцию с кислородом газовоздушной среды, в которой пыль находится. При недостаточном содержании кислорода взрыв исключается. Предельное количество кислорода, при котором пыль не взрывается, составляет: для торфяной и сланцевой пыли — 16 %, для бурых углей — 18 %, для пыли каменных углей — 19 %. Наличие в сушильном агенте инертных продуктов сгорания и водяных паров снижает взрывоопасность угольной пыли, которая зависит также от следующих факторов: величины выхода летучих, температуры сушильного агента за мельницей, влажности и зольности топлива, тонкости помола и концентрации пыли в смеси. Чем больше летучих, тем больше опасность взрыва. Топливо невзрывоопасно при выходе летучих менее 8 %. Температура сушильного агента после мельницы для большинства углей не должна превышать 70-80 °С, а для тощих углей — до 130 °С, для антрацитов температура не ограничивается.
Вероятность взрыва меньше, чем выше влажность и зольность и тем больше, чем выше тонкость помола, так как пыль быстрее прогревается. Концент-
258
рацию пыли в смеси обычно ограничивают в пределах от 0,32-0,47 до 3-4 кг/ м3 ддя каменных углей и от 0,215-0,15 до 5-6 кг/м3 для бурых углей.
С целью безопасной эксплуатации оборудования помольные установки оборудуются соответствующими контролирующими приборами, взрывными клапанами по тракту и углекислотной установкой, позволяющей при перегреве системы и опасности взрыва подавать в нее углекислоту.
Контроль качества пылеугольного топлива осуществляется по следующим показателям: содержанию золы и летучих, влажности, тонкости помола и теплоты сгорания. Для определения влажности навеску топлива высушивают в сушильном шкафу при температуре 110 °С до постоянной массы. Содержание золы определяют путем прокаливания в муфельной печи проб топлива при температуре 800-870 °С.
Содержание летучих определяется по методике, предусматривающей нагревание навески топлива в закрытом тигле при температуре 850±10 °С в течение 7 мин и последующее определение потерь ее массы. Разность между потерей в массе и потерей в результате испарения влаги соответствует содержанию летучих.
Тонкость помола угольной пыли определяется рассевом пробы пыли на полном (8-10 шт.) комплекте стандартных сит с размером ячеек от 50 до 1000 мкм, однако в производственных условиях текущий контроль за тонкостью помола осуществляют по остаткам на ситах с размером ячеек 200 и 80 мкм. Допускаемый остаток на сите 008 составляет 8-18 %. Для определения теплоты сгорания топлива применяют калориметрический метод. Навеску измельченного топлива сжигают в калориметрической бомбе и с учетом выделившегося тепла рассчитывают теплоту сгорания.
