Владлен Котлер - Котлы тепловых электростанций и защита атмосферы

Рис. 3.9. Схема действия молотковой мельницы и её компоновка с котлом: 1 – поступление топлива; 2 – размол топлива; 3 – гравитационный сепаратор; 4 – амбразура; 5 – топочные экраны

Для размола каменных углей за рубежом обычно используют среднеходные мельницы. И в российской энергетике мельницы такого типа встречаются всё чаще. Принцип получения угольной пыли в среднеходных мельницах – раздавливание. Движущаяся часть мельницы – нижнее кольцо в шаровых (МШС) или нижний стол в валковых (МВС) среднеходных мельницах вращаются с частотой 50–150 об/мин. В МШС между верхним (неподвижным) и нижним (вращающимся) кольцами установлено 9–12 шаров диаметром 270–750 мм. Производительность наиболее крупных МШС достигает 50 т/ч по каменному углю (рис. 3.10).

Рис. 3.10. Шаровая среднеходная мельница: 1 – вход сырого топлива; 2 – выход угольной пыли и сушильного агента; 3 – регулируемые лопатки сепаратора; 4 – возврат грубых частиц; 5 – пустотелые шары; 6 – вращающееся нижнее размольное кольцо; 7 – вход первичного воздуха; 8 – нажимные цилиндры; 9 – направляющие ступицы колеса; 10 – стационарное верхнее кольцо; 11 – проходная плита; 12 – редуктор; 13 – камера провала

В мельницах МВС обычно устанавливают два конических валка. Попадая под них, угольная дробленка раздавливается (рис. 3.11). Горячий воздух, как и в МШС, выносит пыль в сепаратор, установленный над мельницей. Крупные частицы из сепаратора возвращаются на размольный стол, а подсушенная пыль направляется по пылепроводу к горелке (или через делитель пыли к нескольким горелкам одного яруса).

Рис. 3.11. Валковая среднеходная мельница

Достоинствами среднеходных мельниц являются их компактность (по сравнению с ШБМ) и значительно меньший (12–15 кВт·ч/т) расход электроэнергии на размол. Основной недостаток – чувствительность к попаданию вместе с топливом металлических предметов, а также неравномерность износа размалывающих элементов. При размоле высоковлажных бурых углей использование среднеходных мельниц приводит к их замазыванию. Более подходящими для этого случая считаются молотковые мельницы, описанные выше, а также мельницы-вентиляторы (М-В), которые в последние годы всё чаще устанавливают на энергоблоках, сжигающих высоковлажные бурые угли (рис. 3.12). Особенностью этих агрегатов является возможность подсоса высокотемпературного сушильного агента из верхней части топки. Благодаря этому обеспечивается эффективная подсушка топлива в опускной шахте перед мельницей. Дымовые газы в сушильной шахте с нисходящим движением потоков топлива и газов охлаждаются примерно от 900 °С до допустимой (перед мельницей) температуры 300–400 °С, а влажный уголь – подсушивается: доля съема влаги составляет как минимум 0,4, то есть

, кг влаги/кг сырого топлива.

Дальнейшая сушка топлива осуществляется в процессе размола в мельнице-вентиляторе и частично в пылепроводе от мельницы до горелки, где температура пылегазовоздушной смеси еще достаточно высока (до 180 °С).

Рис. 3.12. Мельница-вентилятор М-В 3300/800/490: 1 – муфта; 2 – система смазки; 3 – ходовая часть откатной дверки

Благодаря предварительной подсушке топлива увеличивается размольная производительность мельницы, уменьшается износ мелющих органов и снижается расход электроэнергии на пылеприготовление. Подсушенные частицы топлива разрушаются при меньшем времени пребывания их в мельнице за счет снижения кратности циркуляции.

Кроме дымовых газов на всас М-В подается горячий воздух, изменение количества которого позволяет регулировать температуру сушильного агента.

Мельницы-вентиляторы устанавливают как можно ближе к горелкам, чтобы уменьшить длину (а следовательно, и сопротивление) газовоздушного тракта. Для отключения мельницы от топки до и после нее предусматривают установку шиберов. Индивидуальная схема пылеприготовления с прямым вдуванием, мельницей-вентилятором и пылеконцентратором представлена на рис. 3.13.

Рис. 3.13. Схема пылеприготовления с мельницей-вентилятором М-В 2700/850/590 блока 150 МВт: 1 – бункер топлива; 2 – отсекающий шибер; 3 – питатель сырого топлива; 4 – сушильная шахта; 5 – мельница-вентилятор; 6 – инерционный сепаратор; 7 – горелочное устройство; 8 – окно отбора газов для сушки топлива; 9 – смесительная камера; 10 – отключающий шибер; 11 – котел; 12 – дутьевой вентилятор; 13 – воздуховод горячего воздуха; 14 – воздухоподогреватель; 15 – взрывной клапан; 16 – клапан присадки холодного воздуха; 17 – мигалка; 18 – форсунка для впрыска воды; 19 – пыледелитель; 20 – газопровод дымовых газов; 21 – смесительная камера газов и горячего воздуха; 22 – пылеконцентратор; 23 – сбросная горелка

Мельница-вентилятор для высоковлажного бурого угля – агрегат, состоящий из улитки-корпуса и консольного мелющего колеса, состоящего из основного диска, покрывающего диска и лопаток. Корпус изнутри покрыт броневыми плитами толщиной 70–80 мм. На каждой лопатке закреплена изнашивающаяся сменная часть толщиной 30–50 мм. Вал, на котором сидит мелющее колесо, опирается на подшипники и через муфту соединяется с электродвигателем.

Входной патрубок выполнен в виде открывающейся или отодвигаемой дверки, что позволяет производить замену мелющего колеса. Узел крепления дверки к корпусу для М-В небольшой производительности выполняют в виде консольной подвески. Но для более крупных мельниц-вентиляторов, когда масса дверки приближается или даже превышает Ют, дверку подвешивают на балки и оснащают колесиками, которые по направляющим позволяют свободно открывать ее в осевом направлении.

Для замены мелющего колеса используют специальные автопогрузчики, которые должны иметь доступ к мельнице-вентилятору со стороны открывающейся дверцы.

Основным изготовителем мельниц-вентиляторов в России является Сызранский завод тяжелого машиностроения в Самарской области (ОАО «Тяжмаш»). В табл. 3.2приведены характеристики М-В, выпускаемых этим заводом в последние годы.

Таблица 3.2. Мельницы-вентиляторы завода «Тяжмаш»

*Цифры типоразмера соответствуют: наружному диаметру рабочего колеса, мм; ширине лопаток, мм; частоте вращения ротора, об/мин.