Огибая барабан, металлический предмет увлекается лентой дальше, в область, где магнитное поле сепаратора уже отсутствует. Там предмет отделяется от ленты и под действием силы тяжести падает в специальную течку для металла. Одновременно с этим топливо по инерции сбрасывается движущейся лентой конвейера вперед в свою течку. Таким путем достигается механизированное отделение металлических предметов от кусков топлива.
Электромагнитный подвесной сепаратор рисунок 4 представляет собой аппарат, состоящий из сердечников, выполненных в виде скобы с помещенными на них катушками и укрепленными снизу полюсными наконечниками.
1 - сердечник; 2 - полюсные наконечники; 3 - катушка; 4 - кольца
Рисунок 4. Электромагнитный сепаратор типа П (подвесной)
На сепараторе имеются кольца для подвешивания его над конвейером в вертикальном положении или под углом наклона ленты конвейера. Магнитные подвесные сепараторы улавливают преимущественно металлические предметы, движущиеся на ленте в верхней части топливного слоя. Поэтому более полное улавливание металла достигается при совместной установке как шкивного, так и подвесного магнитных сепараторов, над лентой по ее ширине размещают выравниватели слоя угля (грабли). Это необходимо, если в топливе содержится значительное количество крупных кусков, что вынуждает поддерживать на ленте конвейера толщину слоя более 150 мм.
Одновременное применение обоих типов сепараторов позволяет выделить до 60 % содержащегося в топливе магнитного металла. В целях более полного выделения металла из топлива, особенно при установке быстроходных и среднеходных мельниц, целесообразно устанавливать шкивный и магнитный сепараторы как до, так и после дробилок.
2.1.3 Удаление из топлива древесных включений
При шахтной добыче углей топливо засоряется обломками крепежного леса, обычно в виде мелких кусков досок и щепы. При их попадании в большом количестве в дробилки и мельницы затрудняется измельчение топлива, понижается производительность агрегатов и повышается удельный
расход электроэнергии на размол. Щепа часто бывает причиной забивания течек возврата, сепараторов, питателей пыли и пр. Во избежание этого щепу выделяют из угля до или после дробления, в пылеприго-товительной установке из готовой пыли, а иногда одновременно в 2-3 участках тракта подготовки топлива. Выделение щепы в тракте топливоподачи осуществляется с помощью различных механизмов.
1 - щелевая решетка; 2 - барабан с лопастями; 3 - барабан транспортера
Рисунок 5. Щепоуловитель
При механизированном отборе щепы на сходе угля с ленточного конвейера топливоподачи устанавливают последовательно один или два наклонных трясуна с щелевыми отверстиями или вращающийся барабан с лопастями (гребенками), располагая его параллельно оси приводного барабана транспортера. Перед барабаном устанавливают щелевую решетку. Гребенка посредством цепной передачи связана с валом приводного барабана. При включении транспортера гребенка вращается, прочесывая поток угля, захватывает щепу и сбрасывает ее в специальную течку - щепоуловитель рисунок 5. Коэффициент улавливания щепы барабанными щепоуловителями достигает 80-90 %.
2.1.4 Грохоты
Грохоты устанавливают перед дробилкой с целью предварительного выделения из топлива уже содержащихся в нем мелочи и кусочков нужного размера. Применение предвключенных грохотов позволяет не перегружать дробилку уже готовыми мелкими фракциями топлива и пропускать через нее только крупные куски топлива с целью их измельчения до заданной величины. Предварительный отсев мелочи снижает расход электроэнергии на дробление, позволяет устанавливать дробилки меньшей производительности и повышает надежность работы установки из-за уменьшения опасности замазывания дробилок мелкими, наиболее влажными и мажущими частицами топлива.
Помимо механической очистки эффективным средством ликвидации замазывания грохотов является нагрев их поверхностей. Для этого грохоты выполняют из труб с веерообразным расположением, внутри которых проходит пар, нагревающий их до 115-130 °С.
Недостаток качающегося грохота - значительная неуравновешенность движущихся масс, вызывающая вибрацию опорной конструкции самого грохота и здания.
2.1.5 Дробление топлива
До поступления топлива в мельницы оно подвергается в тракте топливоподачи предварительному дроблению, так как мельницы любого типа не приспособлены к измельчению крупных кусков топлива. В дробильных установках оно измельчается до размеров кусков не более 15 мм, а при высокой влажности топлива - не более 25 мм.
При поступлении на электростанции топлива с размерами кусков (плит) до 800-100 мм и более применяют последовательное дробление топлива за два раза, т.е. сначала в первой ступени дробилок, доводящих максимальный конечный размер кусков до 200-250 мм, а затем в дробилках второй ступени, измельчающих крупные куски до требуемого размера (15- 25 мм). Такая схема измельчения называется двухступенчатым дроблением топлива.
При работе на мелком топливе, например на АШ, торфе, продуктах мелкого обогащения каменных углей, шлама и отсевах, предусматривается возможность подачи топлива помимо дробилок или дробилки вообще не устанавливаются.
Дробилка измельчает топливо до определенного фракционного состава. Для дробления топлива в энергетике наибольшее распространение получили валковые и молотковые дробилки. Перед дробилкой всегда должен устанавливаться питатель, дозирующий подачу топлива в нее. В тракте топливоподачи такую роль выполняют ленточные конвейеры. Дробление топлива обычно производится централизованно в специальном помещении, расположенном в тракте топливоподачи.
2.1.5.1 Валковые дробилки
Валковые дробилки применяют при слоевом сжигании, так как в этом случае нежелательно иметь большое количество мелочи, получающейся при дроблении топлива в молотковых дробилках. При пылевидном сжигании валковые, а за послед нее время и дискозубчатые, дробилки высокой производительности используются в основном в схемах двухступенчатого дробления в качестве первой ступени для дробления очень крупных угольных плит. В остальных случаях преимущественно применяются молотковые дробилки.
Топливо на электростанциях может дробиться в одну стадию, если размеры кусков не превышают 25 мм (исключается стадия грубого дробления). Дробилки грубого дробления устанавливают в начале тракта топливоподачи в приемно-разгрузочном устройстве, а дробилки мелкого дробления - перед подачей топлива в главный корпус электростанции.
Для грубого дробления топлива используют дискозубчатые и валковые зубчатые дробилки, а для тонкого дробления - молотковые.
2.1.5.2 Молотковые дробилки
Мелкое дробление твердого топлива осуществляется в молотковых дробилках рисунок 6, выполняемых, как правило, с одним ротором, представляющим собой вал с насаженными на него дисками. На некотором расстоянии от центра дисков равномерно по окружности располагается несколько осей, на которые между дисками свободно подвешены молотки (била) - основные рабочие элементы дробилки. В верхней части корпус облицован отбойными плитами, в нижней - металлическими плитами с отверстиями (решетками). Уголь, поступающий в дробилку через верхнее отверстие, дробится билами и отбрасывается на отбойную плиту, ударяясь о которую, дополнительно измельчается. Окончательное измельчение угля происходит на решетке, размеры щели которой определяют крупность дробления.
1 - корпус; 2 - вал; 3 - била; 4 - диски; 5 - отбойные плиты; 6 - решетка
Рисунок 6. Молотковая дробилка
Производительность молотковой дробилки, удельный расход электроэнергии и тонкость дробления зависят от физических свойств и состава поступающего топлива, т.е. от влажности угля, количества примесей глины в нем, начальной крупности топлива и т.д. Для каждой данной конструкции дробилки эти характеристики зависят от размеров щелей и отверстий в решетках, зазоров между молотками и решетками, числа оборотов ротора, количества установленных молотков и т.п. Максимальный размер кусков, поступающих в дробилки, зависит от типа дробилки. Удельный расход энергии составляет не более 2,3 кВт·ч/т. Потребляемая мощность находится в пределах 0,6-1,5 кВт·ч/т при кратности дробления 6-12 и зависит от сорта угля.
Расход изношенного металла составляет 10-20 г/т топлива. Длительность работы бил зависит от их материала и абразивных свойств топлива. При увеличении зазора между билами и решеткой до 20-30 мм била заменяют. Нормальное расстояние от решетки до бил составляет около 5-10 мм. Чем меньше этот зазор, тем тоньше дробление.
2.2 Подготовка к сжиганию мазута и природного газа
2.2.1 Подготовка к сжиганию мазута
Для перекачки мазута, заполнения и слива его из емкостей температура мазута должна быть не ниже 60-70 °С, что соответствует вязкости не выше 30 °ВУ.
Технологический тракт подготовки мазута на электростанции рисунок 7 включает приемно-сливное устройство (сливные эстакады с желобами, приемные резервуары с погруженными перекачивающими насосами), основные резервуары для хранения постоянного запаса мазута, мазутонасосную систему трубопроводов для мазута и пара, группу подогревателей мазута и фильтров. Подготовка мазута перед сжиганием заключается в удалении механических примесей, повышении давления мазута и его подогреве, необходимых для снижения потерь энергии на транспорт мазута к котлам электростанции и его тонкого распыления в форсунках горелочных устройств. Температура мазута в баках поддерживается на уровне 60- 80 °С в любое время года за счет циркуляционного подогрева путем возврата в бак части (до 50 %) разогретого во внешних подогревателях мазута.
Типовой является двухступенчатая схема подачи топлива, разработанная институтом «Теплоэлектропроект». По этой схеме подача топлива в устройства для подготовки к сжиганию (подогрев, перемешивание мазута в резервуарах, фильтрация от внешних загрязнений) осуществляется при низком давлении мазута (около 1 МПа), а насосы второго подъема перекачивают в главное здание мазут при высоком давлении (3,5-4,5 МПа).
При высокой скорости мазута в распыливающих форсунках может иметь место сильный абразивный износ металла мазутных каналов форсунки и быстрый выход ее из строя. Кроме того, при размере каналов менее 3 мм не
исключено их забивание крупными твердыми частицами или сгустками асфальто смолистых веществ. Очистка мазута от твердых фракций про- исходит вначале в фильтрах грубой очистки с размером ячеек сетки 1,51,5, а затем в фильтрах тонкой очистки с ячейка- ми 0,3-0,5 мм, установленных перед насосами второй ступени на подогретом мазуте.
Для предотвращения застывания мазута все мазутопроводы тщательно изолируются. Паровые линии укладываются рядом с мазутными с целью обогрева
1 - цистерна с мазутом; 2 - сливное устройство; 3 - фильтр грубой очистки; 4 - сливной резервуар с подогревом; 5 - перекачивающий насос; 6 - основной резервуар; 7, 8 - линии рециркуляции мазута; 9 - насос первого подъема; 10 - обратный клапан; 11 - подогреватель мазута; 12 - фильтр тонкой очистки; 13 - насос второго подъема; 14 - запорная задвижка; 15 - регулятор расхода; 16 - расходомер; 17 - задвижка; 18 - форсунка
Рисунок 7. Технологическая схема подготовки мазута на электростанции
последних. Крайние участки мазутных линий соединяют обратными линиями с баками; это исключает застой мазута и, следовательно, его остывание.
Подогрев мазута проводится для снижения вязкости, что облегчает его фильтрацию, транспортировку и распыливание. Мазуты, сжигаемые в котлах, большей частью очень вязки и застывают при сравнительно высокой температуре (20-40 °С). Обычно мазут подогревается до 70-90 °С в зависимости от его сорта. Сильно парафинистые мазуты особенно вязки, поэтому они подогреваются до более высокой температуры (иногда до 105-130 °С). Подогрев мазута осуществляется в поверхностных теплообменниках паром низкого давления (0,59-1,18 МПа).
2.2.2 Подготовка к сжиганию газообразного топлива
В энергетических котельных агрегатах сжигаются естественные и искусственные горючие газы. Горючие газы токсичны и взрывоопасны. Поэтому при конструировании и эксплуатации оборудования, использующего газ, принимаются соответствующие меры безопасности.
Подготовка газообразного топлива к сжиганию заключается в его подводе к топке и дросселировании до рабочего давления. Давление подаваемого газа не является постоянным и изменяется в зависимости от величины потребления. Для облегчения регулирования расхода газа, подаваемого к отдельным котлам, с помощью регуляторов поддерживают постоянное давление газа в магистрали котельной. Наибольшее избыточное давление в магистрали котельной по правилам техники безопасности ограничивается величиной в 0,29МПа. Схема газоснабжения электростанции приведена на рисунок 8. Газ поступает на электростанцию от магистрального газопровода или газораспределительной станции (ГРС) с давлением 0,7-1,3 МПа. Электростанции не располагают газохранилищами. Для снижения давления поступающего газа до необходимого уровня у горелок (0,13-0,2 МПа) предусматривается его дросселирование в газорегуляторном пункте (ГРП), который из-за повышенной взрывоопасности и резкого шума при дросселировании газа размещают в отдельном помещении на территории ТЭС.