Топливное хозяйство при сжигании твердого топлива

Топливное хозяйство промышленных котельных установок состоит из устройств и сооружений для разгрузки, хранения, складирования и подачи топлива к КА. Основное требование, предъявляемое к оборудованию топливного хозяйства – надежность работы и обеспечение необходимого расхода топлива.

Хранение топлива производится на складах, которые необходимы для обеспечения работы котельной в периоды неравномерной подачи топлива. Процессы разгрузки и складирования топлива должны быть механизированы.

Предварительная подготовка топлива перед подачей его в бункера заключается в дробление и отделение инородных частиц, попадающих в топливо при добыче и транспортировке. Устройства и механизмы, в которых производится предварительная подготовка топлива и подача его в бункера КА – топливоподача.

Снабжение предприятия твердым топливом осуществляется железнодорожным, водным или автомобильным транспортом.

При разгрузке топлива зимой топливо в железнодорожных вагонах смерзается и разгрузка требует ручного труда. Для разморозки топлива вагоны направляют в тепляк, представляющий собой крытое помещение, оборудованное теплоизлучающими панелями и вентиляторами, подающими горячий воздух. Обработка вагона занимает около 30 минут, после чего затруднений с разгрузкой не возникает. Иногда в этом случае используют пневматические молотки или бурорыхлительные машины. Но оба этих способа малоэффективны и могут вызвать повреждение вагона.

Приемные устройства котельных предназначены для приема поступающего топлива. Они состоят из бункера или траншей, в которые разгружается топлива. Во избежание увлажнения и смерзания топлива приемные устройства размещают в закрытом помещении, которое называется разгрузочным сараем. Из приемных устройств топливо направляется в бункера котельных агрегатов или на расходный склад топлива. Емкость приемных устройств должна быть на 20% больше емкости прибывающего состава (в связи с неравномерностью прибытия ж/дорожных составов).

Хранение топлива производится на складах. Склады бывают основные (для длительного хранения в случае с перебоем в снабжении) и расходные (для кратковременного хранения топлива). Основной склад размещают в месте, имеющем ж/дорожные и автомобильные пути. Обычно на несколько котельных устраивают один основной склад. Емкость расходного склада не более 7-суточного расхода при доставке автотранспортом, и не более 14-суточного расхода при доставке ж/дорожным транспортом. Расходные склады чаще всего выполняют открытыми.

Хранят топливо на площадке или под навесом. Площадка должна быть вымощена булыжником и очищена от мусора. Если в угле высокое содержание серы, то его хранят только на сухой площадке. Хранят уголь в виде штабелей, а площадку под укладку поливают водой. Между штабелями делают каналы для отвода дождевых вод. Для отражения солнечных лучей поверхность штабеля покрывают известью. Поверхность штабеля утрамбовывают для предотвращения намокания и выветривания. При длительном хранении уголь окисляется и постепенно нагревается, что может привести к самовозгоранию. На это сильно влияют погодные условия. Чем меньше высота штабеля, тем лучше он продувается ветром. Следовательно, самовозгорание не происходит, но при этом ухудшается качество угля. Для закладки угля на длительный период необходимо исключить сор, отходы углей, шлам, т.к. это повышает опасность самовозгорания. Очаги самовозгорания необходимо сразу удалять, тушить водой нельзя, так как процесс пойдет интенсивней. Необходимо разбросать уголь на большой площадке и залить водой. Для всех углей есть определённые сроки хранения, по истечении которых уголь заменяют.

Топливоподача котельных состоит из дробилок, магнитных сепараторов, бункеров, течек, пересыпных рукавов, лотков, механизмов для транспортировки топлива из приемных бункеров в бункера КА.

В тракте топливоподачи применяют молотковые, валково-зубчатые, валковые, и винтовые дробилки-грохоты. Устройство молотковой дробилки аналогично устройству молотковой мельницы. На роторе, приводимом во вращение эл.двигателем, размещены била. Ротор помещен в корпус, в нижней части которого есть решетка. Ячейки решетки определяют крупность дробления. Валково-зубчатые дробилки выполняют в виде двух зубчатых валков, которые, вращаясь, раздавливают куски топлива.

При слоевом сжигании антрацита, сланцев, каменных и бурых углей применяют валково-зубчатые или винтовые дробилки-грохоты. При камерном сжигании твердого топлива применяют молотковые дробилки, обеспечивающие наиболее мелкое дробление топлива.

Подача топлива из приемного бункера в бункер котельной производиться ленточным конвейером. Он состоит из бесконечной резиновой ленты, натянутой на два барабана. Один из барабанов (приводной) соединен через редуктор с электродвигателем. Второй барабан (натяжной) имеет устройство, позволяющее перемещать барабан, создавая натяжение ленты. При эксплуатации лента вытягивается. Топливо на ленту подается специальным питателем.

При поступлении смерзшегося топлива оно застревает и налипает на стенки бункеров, течек, грохотов. Для предотвращения этого применяют обогрев стенок паром, поддерживая их температуру 120-140ºС. Лотки и пересыпные рукава по возможности выполняют вертикальными, круглого сечения, без крутых поворотов. Угол наклона течек для влажного топлива принимают не менее 70-75º.

На рис.2.58 (13-2 учеб) показана схема топливного хозяйства при доставке топлива в котельную ж/дорожным транспортом. Топливо подается в разгрузочный сарай или на склад топлива. Из приемного бункера питателем топливо подается на ленточный конвейер первого подъема, с него сбрасывается в дробильное устройство, снабженное грохотом. Мелкие фракции, минуя дробилку, поступают на ленточный конвейер второго подъема. Крупные фракции поступают в дробилку, а после нее – на тот же ленточный конвейер.

Ленточный конвейер второго подъема направляет топливо в бункера котельных агрегатов. Возможность разгрузки топлива из ж/дорожных вагонов непосредственно в приемный бункер топливоподачи позволяет ликвидировать лишнюю перегрузку топлива и уменьшить его потери.

Существенный недостаток топливоподачи с ленточным конвейером – большая занимаемая территория. Угол установки транспортеров не превышает 20º к горизонту. Такая топливоподача надежна и высокопроизводительна.

На рис. 2.59 (13-3 учеб) приведена схема топливоподачи с башней при доставке топлива автотранспортом. Применение такой башни предохраняет топливо от увлажнения. Самосвалы разгружаются над приемным бункером, оттуда ленточным конвейером топливо подается в дробилку. Дробленый уголь поступает на цепной элеватор и поднимается в башню. Башня рассчитывается на 3-5 суточный запас топлива. Использование башни для хранения расходного топлива позволяет уменьшить число операций, предохраняя топливо от увлажнения. Однако такой способ применяют для котельных небольшой мощности (около 50 МВт).

Для небольших котельных и недостаточной территории для размещения ленточных конвейеров могут применяться ковшовые элеваторы. Но они недостаточно надежно работают на влажных топливах и требуют строгого ограничения размеров кусков.

При расходах топлива до 25 т/ч могут применяться скиповый подъемник – ковш, который автоматически загружается и разгружается. Топливо к нему подается автопогрузчиками. Существенный недостаток скипового подъемника – рассыпание топлива при его работе, что требует периодической ручной очистки пола помещения.

Выбор системы топливного хозяйства производится в зависимости от расхода топлива, размеров его кусков, влажности и способа сжигания (слоевой или камерный).