Система подготовки топлива

(57) Испол путем раз Сущность ключен к г нюю часть снабжена рециркуля пыли напр 1 ил,зова мола изоб азоз го тепло ельског А.И.Вишанциков,соплции,авлят ецтилято 16.луатации/00, 1979. ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(71) Сибирский филиал Всесоюзцтехнического научно-исследоваинститута им. Ф.ЭДзержинского(56) Волконский В.А. Мельницы-вры. М.: Энергия, 1971, с. 57, 106,Правила технической экспэлектрических станций и сетей, Миздат, 1989, с. 93,Авторское свидете С% 844916, кл. Е 23 К 1 Изобретение отцосится к области энергетики и может быть использовано на тепловых электрических станциях при подготовке в сжиганию высокоплавких бурых углей в системе пылеприготовления с мельницей-вентилятором, оснащенной инерционным сепаратором пыли.Известна система подготовки топлива котла с газовой сушкой топлива, содержа- щая бункер сырого угля, питатель сырого угля, гаэозаборную шахту, мельницу-вентилятор с инерционным сепаратором и пылепроводы подачи готовой пыли в горелки котла. Недостатком известной системы пылеприготовления является то, что в цей достаточно сложно осуществить глубокую предварительную подсушку угля, до поступления ее в мельницу-вентилятор, за счет перераспределения тепла сушильного агента, затрачиваемого на испарение влаги топлива ТЕМА ПОДГОТОВКИ ТОПЛИВА ие: для подготовки топлива в мельницах вентилятора, ретения: сепаратор 7 подборкой шахте 4 через верх- ротной камеры 8, а шахта 4 ми 18 и 19 подвода газов то позволяет часть тонкой ь в шахту 4, где оца сгорает,между мельницей-вентилятором и газозаборной шахтой. Из опыта эксплуатации пылесистемы с мельцицагли-вентиляторами, известно, что для влагосьема,приходящегося на нисходящий участок сушки в газозаборной шахте, при подаче кусков угля крупностью 15-20 мм,составляет не более 25;4 от всего количества испаренной влаги. Поэтому основная доля влаги удаляется из угля в процессе его размола в мельцицевентиляторе при более низких температурах сушильного агента (по сравнению с температурой в газозаборной шахте) и интенсифицировать процесс сушки пыли за счет увеличения температуры сушильного агента це предоставляется возможным по причине ограничения температуры аэросмеси за мсльцицей-вентилятором, по условиям взрывопожаробезопасности не более 220 С.Поэтому для интенсификации процесса сушки угля увеличивают температуру сушильного агента на нисходящем участке сушки в газозаборной шахте (до 950- 1000 С) или длину нисходящего участка сушки, либо используют предварительную газовую сушку мелкого сырого угля ( одо 6 мм) во взвешенном состоянии.Однако использование вышеуказанных технических мероприятий не всегда экономически целесообразно. Так, увеличение температуры сушильного агента в газоэаборной шахте снижает надежность работы газозаборной шахты (обгорание обмуровки), а увеличение длины нисходя щего участка сушки в ГЗШ и применение устройства для предваоительной подсушки нарядусдополнительными затратами и усложнением схемы не всегда технически реализуются в габаритах главных корпусов ТЭС.Существенным недостатком известной системы пылеприготовления является и то, что достаточно низкая температура аэросмеси эа мельницей (150 - 220 С), не позволяет при ограниченном времени протекания процесса нагрева и сушки выделить летучие вещества из крупных кусков угля, что в свою Очередь не позволяет интенсифицировать процесс выгорания пыли на начальном участке факела и снизить образование топливных окислов азота, эа счет связывания атомарного азата в нейтральные молекулы Й 2 при минимальном содержании кислорода в сушильном агенте.Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является выбранная в качестве прототипа система подготовки топлива к котельному агрегату, содержащая бункер сырого угля, питатель сырого угля, мельницу с сепаратором, конвективный газоход,переходящий в шахту основные и вспомогательные горелки, Недостатком известной системы подготовки топлива является то, что в существующих пылесистемах с мельницами-вентиляторами, в которых применяются неохлаждаемые газозаборные шахты, не предоставляется возможным резко интенсифицировать процесс сушки сырого угля на нисходящем участке газообразной шахты, эа счет сжигания мелкой (готовой) угольной пыли в дополнительных горелках.Кроме того, доля влагосьема на нисходящем участке газозаборной шахты. за счет повышения температуры сушильного агента увеличивается незначительно из-за ограниченного в нем времени пребывания крупных кусков сырого угля. Известная система пылеприготовления не позволяет также осуществить частичную газификацию угля в пылесистеме и связать при этом частьтопливного азота, выходящего с летучимивеществами в молекулы И 2 и тем самым снизить образование вредных окислов азота5 при сжигании готовой угольной пыли в топке котла, в связи с тем, что в дополнительную горелку подается мелкая угольная пыль,которая воспламеняется и частично выгорает в газозаборной шахте, с последующим10 догоранием в топке,Целью настоящего изобретения является повышение эффективности подготовкитоплива путем высокотемпературной обработки глубокой угольной пыли в газозабор 15 ной шахте котла.Указанная цель достигается тем. в известной системе подготовки топлива с мельницей-вентилятором, инерционнымсепаратором часть грубой угольной пыли из20 поворотной камеры сепаратора подается попылепроводу возврата, в верхнюю часть газозаборной шахты для глубокой сушки и вь 1- сокотемпературной обработки. Глубокаясушка и высокотемпературная обработка25 угольной пыли в гаэозаборной шахте осуществляется топочными газами котельного агрегата при температуре 700 - 800 С.Поскольку в газозаборную шахту возвращается прогретая (до температуры 150 - 220 С30 за мельницей) угрубленная угольная пыль свлажностью значительно ниже влажностисырого угля, то в области температур газов700-800 С, на участке гаэозаборной шахтыдо ввода сырого угля происходит дополни 35 тельная ее подсушка, нагрев с частичнымвыделением летучих. Содержащаяся в возврате мелкая пыль частично выгорает, обеспечивая при этом снижение содержаниякислорода в сушильном агенте. Выходящий40 с летучими топливный азот в условиях малых концентраций кислорода не образуетвредных окислов, связываясь в молекулыМ 2. При смешивании высоконагретой до(550-650 С), сухой грубой пыли с подавае 45 мыл в шахту сырым углем интенсифицируется процесс влагосьема на нисходящемучастке суш ки.Термическая обработка грубой пыли вгазозаборной шахте и увеличение глубины50 подсушки сырого угля на нисходящем участке сушки обеспечивает в свою очередь повышение эффективности размола топлива имельнице-вентиляторе,Для регулирования температуры су 55 шильного агента в газоэаборной шахте предусматривается подача о неерециркулирующих газов через сопла,расположенные до и после трубопровода возврата пыли, Сопоставительный анализ спрототипом показывает, что заявляемая си 1760251стема подготовки топлива отличается тем, что инерционный сепаратор подключен к газозаборной шахте, через вихревую часть поворотной камеры сепаратора, а шахта снабкена соплами подвода газов рециркуляции,расположенными до и после трубопровода.Таким образом, заявляемая система подготовки топлива соответствует критарию изобретения и новизна.Анализ известных технических решений в данной области позволяет сделать вывод об отсутствии в них признаков с существенными отличительными признаками заявляемой системы подготовки топлива и признать заявляемое решение соответствующим критерию "существенные отличия".На чертеже показан общий вид системы подготовки топлива.Система подготовки топливд содержитбункер сырого угля 1, питатель сырого угля 2 с течкой сырого топлива 3, примыкающей к газозаборной шахте 4, соединяющей топку котла 5 с мельницей-вентилятором 6. Нд мельнице-вентиляторе 6 установлен инерционный сепаратор 7, включающий поворотную камеру 8, шибера регулировки тонины помола 9, сепарационную камеру 10 и течку возврата 11. К верхней крышке сепаратора 7 со стороны сепарационной камеры 10 примыкает пыледелитель 12 с поярусно расположенными пылепроводами 13, примыкающими к горелкам 14 и коробам воздуха 15. Пово;.отная камера О, инерционного сепараторасоединяется через верхгною часть поворо;ной камеры сепаратора пылепроводом возврата пыли 16 с верхней частью газоздборной шахты 4. П ылеп ровод возврата пыли 16 оснащен регулирующимшибером 17. К газозаборной шахте 4 подключены сопла подвода газов рециркуляции 18 и 19, расположенные до и после трубопровода 16 с рециркуляционными шиберами 20 и 21.Система подготовки топливо работает следующим образом. В газозабориую шахту 4 из топки котла 5 поступают топочнье газы с температурой 800-1000 С. К этим газам для регулирования температуры через сопло 19 добавляются холодные газы рециркуляции. После ввода газов рециркуляции по пылепроводу 16 в газозаборную шахту 4 подается до 70 О угрубленной угольной пыли(с частью отработавшего в мельнице-вентиляторе сушильного агента 15 - 20 О), отбираемой из верхней части поворотной камеры 8 инерционного сепаратора пьли 7, Нд участке газозаборной шахты (до ввода топлива) осуществляется глубокая сушка, высокотемпературный нагрев возвращенной из сепа 10 15 20 25 30 35 40 45 50 раторд угрубленной угольной пыли при 600- 700 С, При этом часть тонкой пыли, содеркащаяся в возврате. выгорает и тем самым снижается содержание кислорода в сушильном агенте, а грубая пыль высьхает и частично газифицируется, Для регулирования температуры сушильного агента перед мельницей-вентилятором в гдзоздборную шахту 4, перед вьодом сырого топлива предусмотрена дополнительная подача холодных газов рециркуляции через сопла 18. Далее, при подаче сырого угля иэ бункера 1 питателем 2 по течке сырого угля 3 в гдзозаборную шахту 4, на нисходящем участке газозаборной шахты происходит предварительная подсушка сырого топлива теплом сушильного агента и нагретой угольной пылью. Окончательная подсушка и размол угля осуществляется в мельнице-вентиляторе 6, Из мельницы-вентилятора 6 продукты размола поступают в поворотную камеру 8 инерционного сепаратора пыли 7, Зд счет центробежных сил при изменении направления движения пылегазовый поток в поворотной камере 7 (до 70 Д наиболее грубой пыли) по пылепроводу 16 направляется в верхнюю часть газозаборной шахты, д остальное количество пыли, вместе с основной частью отработавшего сушильного агента, поступает в сепдрационнуо камеру 10 сепаратора пыли 7. Иэ сепарационной камеры 10 готовая пыль и отработавший сушильньй агент направляется в пыледелитель 12 и по пылепроводу 13 в горелки 14 котла 5, а попавшая в.нее из поворотной камеры 8 грубая пыль по течке возврата 11 направляется на домол в мельницу-вентилятор. Для изменения количества возвращаемой лз сепаратора в газообразную шихту угольной пыли нд трубопроводе 16 установлен регулируощий шибер 17.Нагрев у ольной пыли высокореакционных бурых углей, за счет выхода азота топлива и связывания его в нейтральные глолекулы К 2 позволяет снизить образование окислов азота при сжигании ее в топке котла.Внедрение предлагаемой системы подготовки топлива на котлах БКЗпозволяет получить только за счет уменьшения ущерба, наносимого окружающей среде, годовой экономический эффект 174,5 тьс,руб,/год.Формула изобретения Система подготовки топлива, содеркащая газозаборную шихту с течкой подачи сырого топлива, мсльницу-вентилятор и инерционный сепаратор с поворотной камерой, причем сепаратор подключен трубоп1760251 оставитель В.Круглянскийехред М.Моргентал Корректор С.Ли Иванова едакто каз 3174 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям 113035, Москва,Ж, Раушская наб., 4/5 КНТ СС, ул.Гагарина, 10 Произв но-издательский комбинат "Патент", г. Уж роводом к верхней части газозаборной шахты, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения эффективности подготовки топлива, сепаратор подключен к газозаборной шахте через верхнюю часть поворотной камеры, а шахта снабжена соплами подвода газов рециркуляции, расположенными до и после трубопровода.5