В.В.Назаревич Средства механизации технологических процессов при производстве пара высокого давления котельным агрегатом ТП-87-1

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ КУЗБАССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра стационарных и транспортных машин

СРЕДСТВА МЕХАНИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ПАРА ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ КОТЕЛЬНЫМ АГРЕГАТОМ ТП-87-1

Методические указания к практическому занятию по дисциплине «Котельные установки и парогенераторы» для студентов направления 550900 – «Теплоэнергетика»

Составители В.В.Назаревич Б.А.Анферов Утверждены на заседании кафедры

Протокол № 178 от 23.02.01 Рекомендованы к печати методической комиссией направления 550900 Протокол № 133 от 30.03.01 Электронная копия находится в

библиотеке главного корпуса КузГТУ

Кемерово 2001

1

Средства механизации технологических процессов при производстве пара высокого давления котельным агрегатом

ТП-87-1

Цель и содержание работы – изучение принципа действия и конструкции основных средств механизации технологических процессов при выработке пара высокого давления котельным агрегатом ТП-87-1 на примере котельного цеха Кемеровской ГРЭС.

Котельный агрегат типа ТП-87-1, марка Е-420/140 ж, барабанный с естественной циркуляцией предназначен для получения пара высокого давления при сжигании в топке в пылевидном состоянии кузнецких каменных углей марки Т, ОК, ОК2, промпродуктов сухого и мокрого обогащения, попутного нефтяного газа Нижневартовского месторождения и рассчитан на параметры, приведенные в табл. 1.

Основными технологическими процессами, рассматриваемыми в данной работе, являются: пылеприготовление, подача газа, шлакоудаление, золоулавливание, тяга и дутье.

2

Пылеприготовление

Для приготовления угольной пыли для каждого котла используется пылеприготовительная установка, работающая по одновентиляторной схеме с промежуточным бункером и состоящая из двух обособленных пылесистем (рис.1).

Рис. 1. Схема системы пылеприготовления

Из бункера сырого угля 1 через штыревой шибер 2 топливо поступает в шнековый питатель сырого угля 3 и далее по течке сырого угля 4 через мигалку 5 поступает во входную горловину шаровой барабанной мельницы 6. Мигалка служит для предотвращения присосов холодного воздуха в пылесистему. Одновременно в мельницу по воздуховоду 23 подается горячий воздух с температурой 400оС (воздух после воздухоподогревателя).

В мельнице происходит размол и сушка угля. Угольная пыль транспортируется из мельницы сушильным агентом в щепоуловитель 7 и далее в сепаратор пыли 8. В щепоуловителе древесные частицы отделяются от угольной пыли и выводятся из пылесистемы. В сепараторе

3

происходит отделение крупных частиц топлива от мелких. Крупные фракции направляются обратно в мельницу по течкам возврата 9 для дополнительного размола. На течках возврата установлены корпусные или лепестковые мигалки 5, а на крышке сепаратора предохранительные взрывные клапаны 10. Готовая пыль из сепаратора поступает в циклон 11, где производится отделение пыли от излишнего воздуха. Уловленная в циклоне пыль через течку с установленными на ней двумя мигалками направляется перекидным шибером 12 в бункер пыли 13 данного котла либо на реверсивный шнек 14, используемый для передачи готовой пыли в пылевые бункеры соседних котлов. Далее из бункера 13 через отсекающий шибер 15, питатель пыли 16 и течку 17 пыль подается к основным горелкам 18 котла 19.

Сушильный агент после циклона 11, содержащий до 10% неуловленной угольной пыли, посредством короба 24 отсасывается мельничным вентилятором 25 и подается по напорному трубопроводу 26 через распределитель 27 и основные или сбросные горелки 28 в топку котла.

Напорный короб 26 мельничного вентилятора 25 соединяется с входной горловиной мельницы 6 трубопроводом рециркуляции 29 , который служит для увеличения скорости воздуха в мельнице при размоле сухих углей, требующих для сушки небольшого количества горячего воздуха.

Воздух, необходимый для приготовления пыли и ее сгорания в топке котла, дутьевым вентилятором 20 направляется в воздухоподогреватель 21, далее горячий воздух по коробу 22 подается через горелки в топку котла – вторичный воздух. Первичный воздух по коробу 23 поступает в мельницу.

Для регулирования температуры пылевоздушной смеси за мельницей, а также на всасе мельничного вентилятора используют присадки холодного или слабо подогретого воздуха, подаваемого по воздухово-

дам 30 и 31.

Бункер сырого угля (БСУ) 1 (рис.2) объемом 600 м3 (540 т) предназначен для создания запаса угля в данной пылесистеме и обеспечения надежной и экономичной ее работы. Верхняя часть бункера выполнена из железобетона, нижняя - металлическая, однотечная, сходящаяся на конус к питателю сырого угля 2 с приводом 3. В нижней части БСУ установлен шибер отсекающий 4 штыревого типа. Для лучшего пропуска угля на металлической части БСУ установлены вибраторы 5 и сопла пневмо- и парообрушения угля.

4

Рис. 2. Бункер сырого угля

Шнековый питатель сырого угля (ШПСУ) (рис.2) предназначен для регулирования подачи угля из БСУ через течку сырого угля 7 на мельницу, создания экономичного режима работы пылесистемы. ШПСУ состоит из двух шнеков-винтов 6, вращающихся «вразбежку» (во внешнюю сторону), установленных на вынесенных из ШПСУ подшипниках ; корпус ШПСУ герметичный, металлический. Для привода ШПСУ во вращение используются электродвигатели асинхронные трех типов: двухскоростные510 и 1420 об./мин; четырехскоростные510 71510301420 об./мин; бесступенчатого регулирования (АМВК200М) с регулированием скорости вращения от 750 до 1350 об./мин.

5

Мощность электродвигателей зависит от скорости вращения и изменяется от 3,5 до 15 кВт. Для снижения скорости вращения винтов-шнеков служит редуктор коническо-цилиндрический типа КЦ-2-750; передаточное число ί = 182 (ШПСУ – 11А) или червячно-цилиндрический типа РЦЧ-4, ί = 177,9; и ведомые шестерни на концах валов шнеков, приводимые во вращение одной шестерней выходного вала редуктора.

Шаровая барабанная мельница (рис.3) типа ШБМ 320/570 (Ш- 25А) предназначена для размола и подсушки угля, поступающего в мельницу; производительность по АШ при R90=7% - 25 т/ч готовой пыли. Подсушка угля производится воздухом температурой 400ºС, поступающим после воздухоподогревателя. Мельница представляет собой горизонтальный барабан 1, выполненный из листовой стали, закрытый с обеих сторон стальными торцовыми днищами. Барабан загружен на 15-25% объема чугунными шарами диаметром 30 мм и вращается со скоростью 17,87 об./мин. Масса шаров в барабане мельницы составляет 50,6 т. При вращении барабана шары пересыпаются и превращают частицы топлива в пыль. Для опирания на подшипники 3 служат установленные в днищах полые цапфы. Через одну из этих цапф, перед которой располагается воздухоподающий патрубок 5 со встроенным в него патрубком 4, в мельницу поступают топливо и горячий воздух для подсушки и транспортирования размалываемого топлива. Образовавшаяся пыль через другую цапфу и патрубок 8 выносится воздухом из мельницы.

Изнутри барабан мельницы защищен от износа броневыми плитами, изготовленными из высокомарганцовистой стали. Плиты, защищающие цилиндрическую часть барабана, образуют в совокупности волнистую поверхность, что устраняет скольжение шаров по броне. Мельница приводится во вращение электродвигателем 7 (типа ДАЗО-15-49-8, мощностью 800 кВт, напряжением 6000 В, со скоростью вращения вала 740 об./мин). Через втулочно-пальцевую муфту электродвигатель соединяется с двухступенчатым цилиндрическим редуктором (типа Ц- 800), который через пальцевую муфту соединен с валом контрпривода 6, у которого имеется зубчатая шестерня, находящаяся в зацеплении с зубчатым венцом 2 мельницы, опоясывающим торцовое днище барабана.

6

Рис. 3. Шаровая барабанная мельница

7

Щепоуловитель предназначен для улавливания перемолотых в шаровой барабанной мельнице вместе с топливом древесных частиц, не уловленных на стадии первичной обработки топлива. Схема работы щепоуловителя показана на рис. 4. Щепоуловитель содержит два патрубка: входной 1 и выходной 2, расширительную часть 3, дифференциальный манометр 4, показывающий относительное давление в расширительной части и выходном патрубке, неподвижную улавливающую решетку 5, поворотный улавливающий шибер-решетку 6 и карман с люком 7 для удаления щепы.

Рис. 4. Схема щепоуловителя

Пылевоздушная смесь входит в щепоуловитель через патрубок 1, проходит через неподвижную улавливающую решетку 5 и через патрубок 2 выходит из щепоуловителя в пылепровод и далее на сепаратор. Отверстия в неподвижной решетке больше, чем размер частиц угольной пыли, но меньше возможного размера древесных частиц-волокон. Древесные частицы застревают в решетке 5 и забивают ее отверстия. В результате этого давление в расширительной части 3 щепоуловителя

8

становится значительно больше, чем в выходном патрубке 2, о чем будет свидетельствовать соответствующая разность уровней жидкости в дифференциальном манометре 4. Поворотный шибер-решетку поворачивают, перекрывая сечение щепоуловителя в расширенной его части. Отверстия поворотного шибера быстро забиваются частицами угля, давление в расширенной части выше шибера становится равным давлению в выходном патрубке 2. Вследствие этого древесные частицы срываются с неподвижной решетки 5 и падают на поворотный шиберрешетку 6 и через карман с люком 7 удаляются из щепоуловителя вручную.

Сепаратор (рис.5) предназначен для регулирования размола угля до необходимых размеров: остаток на сите 90 при просеивании пыли должен быть не более 18-15%, т.е. размеры частиц пыли в основном не более 70 мк . Сепаратор типа ТКЗ ВТИ Ø3600 мм представляет собой опрокинутый усеченный конус 4, выполненный из листовой стали, с крышкой 8, соединенной с конусом болтами. Внутри конуса 4 находится второй конус 5, между верхним краем которого и крышкой 8 размещена система чугунных лопаток 6; их можно поворачивать особым механизмом 9 от радиального до почти тангенциального положения относительно поверхности конуса. К нижнему обрезу конуса 4 присоединен цилиндрический входной патрубок 1. На верхней крышке сепаратора расположены взрывные предохранительные клапаны, а в ее центре размещен выходной патрубок 10 с телескопической насадкой 7.

Поток пылевоздушной смеси, прошедший через мельницу и щепоуловитель, поступает через патрубок 1 в пространство между наружным и внутренним конусами, где скорость его уменьшается. В результате этого из потока выпадают самые крупные частицы пыли, которые затем через течку 2 и мигалку возвращаются в мельницу. Далее поток с оставшимся еще в нем довольно большим количеством недостаточно тонко размолотой пыли проходит во внутренний конус через зазор между верхним его краем и крышкой сепаратора, закручиваясь поворотными лопатками 6 вокруг вертикальной оси. Под влиянием возникшей центробежной силы более крупные частицы пыли отбрасываются к стенке внутреннего конуса, выпадают из потока и через течку 3 и мигалку также возвращаются в мельницу. Более мелкие частицы пыли не успевают достигнуть стенки внутреннего конуса и, оставшись в потоке, выносятся им из сепаратора через выходной патрубок 10. Пыль с нужной тониной фракции поступает в циклон.