ЭНЕРГОКОМПЛЕКС ДЛЯ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ ГОРНО-РУДНОГО ПРЕДПРИЯТИЯ

Полезная модель относится к устройствам обогрева различных объектов горнорудных предприятий, расположенных в подземных условиях (горные выработки) или на поверхности посредством безводного теплоносителя воздуха.
Известна установка для подогрева воздуха, подаваемого в шахту, содержащая камеру сгорания, воздухоподогреватель, вентилятор, дымосос и трубопроводы (патент РФ на изобретение №2189533, кл. F24D 15/00, заявлено 14.09.2000 г., опубликовано 20.06.2002 г., Б. №26).
Особенностью известной установки является то, что нагрев воздуха осуществляется топочными газами, отводимыми дымососом по трубчатым элементам теплообменника, а нагретый воздух поступает по воздуховоду в воздухораспределительное устройство, расположенное в воздухоподающем стволе перед шахтным вентилятором, при этом дымосос размещен на выходе газов.
Основным недостатком известного устройства, устраненным в последующих технических решениях, является отсутствие возможности сброса подогретого воздуха при растопке или при его избыточном количестве, наличии в его составе нежелательных примесей и т.д.
Известна полезная модель по патенту РФ №30948 (F24H 3/06, заявлена 17.03.2003 г., опубликована 10.07.2003 г., Б. №19), где имеется дополнительный воздуховод, соединяющий за рекуперативным теплообменником основной воздуховод с атмосферой, при этом оба воздуховода оборудованы двумя шиберами, установленными параллельно в основном и дополнительном воздуховодах.
Известная установка для подогрева воздуха, подаваемого в шахту, содержит камеры сгорания с топками, рекуперативный теплообменник, трубчатые элементы которого соединены с камерами сгорания твердого топлива и далее через дымосос - с атмосферой, а полость его через вентилятор нагретого воздуха и шиберы соединена с распределительным устройством и атмосферой.
К недостаткам известного устройства для подогрева воздуха, подаваемого в шахту, следует отнести:
- трудность регулирования скорости сгорания твердого топлива в связи с большим разбросом кусков угля по крупности;
- зола и шлак интенсивно оседают на стенках трубок рекуперативного теплообменника и газопроводов, что ведет к быстрому износу и прогоранию их, снижению производительности установки и трудностям с регулированием температур дымовых газов и нагретого воздуха.
Техническим результатом использования полезной модели является повышение надежности работы энергокомплекса для теплоснабжения горнорудного предприятия за счет постоянного отвода золы и шлака из зон их образования и выпадения, упрощения процесса регулирования температур дымовых газов и нагреваемого воздуха.
Предложен энергокомплекс для теплоснабжения горнорудных предприятий, включающий топочное отделение с камерами сгорания, оборудованными системами подачи топлива, топочными устройствами, дутьевыми вентиляторами и конвейером золошлакоудаления, рекуперативные групповые теплообменники с набором трубчатых элементов, соединенных газоходами с камерами сгорания топлива и через дымососы - с атмосферой, вентиляторы горячего воздуха, соединенные посредством воздуховодов с атмосферой, полостью рекуперативного группового теплообменника, и далее - с воздухораспределителем и атмосферой, шиберы и систему управления и контроля с контрольно-измерительной аппаратурой.
Отличием является то, что камеры сгорания на входе систем подачи топлива снабжены дробилками твердого топлива, а на входах в рекуперативный групповой теплообменник и в его трубчатые элементы установлены дополнительно системы золошлакоудаления.
Отличием является также то, что системы золошлакоудаления камер сгорания топлива, рекуперативного группового теплообменника и его трубчатых элементов объединены в единую систему золошлакоудаления и соединены между собой транспортирующими устройствами.
Следующим отличием является то, что камеры сгорания топлива снабжены вентиляторами подачи присадочного воздуха, которые через камеры регулирования температуры дымовых газов соединены с их топочными объемами.
Системы подачи твердого топлива в топочные устройства имеют дробилки, что уменьшает разброс топлива по крупности его кусков, облегчает регулирование температуры нагрева дымовых газов и снижает расход топлива. Оборудование рекуперативного группового теплообменника с системами золошлакоудаления повышает надежность работы энергокомплекса, т.к. уменьшает расход топлива, снижает вероятность износа и прогорания стенок трубчатых элементов и облегчает регулирование температуры нагрева воздуха. Установка устройств подачи присадочного воздуха в камеры сгорания топлива обеспечивает возможность довольно точного регулирования температуры дымовых газов, исходящих из них.
Таким образом, отличительные признаки, включенные в формулу полезной модели, позволяют достигнуть положительного эффекта, планируемого при ее использовании.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где на фиг. показана принципиальная схема предлагаемого энергокомплекса для теплоснабжения горнорудного предприятия.
Энергокомплекс содержит систему подачи, например твердого топлива, включающую бункер 1 для поступающего топлива, конвейер 2 для подачи топлива на дробилку 3 и железоотделитель 4, скребковый или ленточный конвейер 5 со сбрасывателями 6 для подачи топлива в камеры сгорания 7, оборудованные бункерами 8. В камерах сгорания установлены механические топки 9 с вентиляторами 10 подачи дутья и системами отвода золы и шлака. Энергокомплекс может содержать два или более энергоблока, каждый из которых содержит камеру сгорания 7 с механической топкой 9, например, типа ТЛ-1,4/5,0, вентилятор топочного дутья 10 типа ВДН-8Х, камеру 11 регулирования температуры дымовых газов, оборудованную осевым вентилятором 12 типа В-06-300 и шибером 13 перед ним, рекуперативный групповой теплообменник 14 типа ТВП-460, имеющий набор трубчатых элементов 15, вентилятор горячего воздуха 16, соединенный с полостью 17 теплообменника, вентиляторные агрегаты 18 вторичного дутья типа 30ЦС-85. Каждая камера сгорания имеет шлаковый бункер 19 для выпуска шлака на скребковый конвейер 20, например типа 2СРВ-70М-05, а каждый рекуперативный групповой теплообменник - роторные затворы 21 золоудаления, а его трубчатые элементы - роторные затворы 22 золоудаления.
Трубчатые элементы 15 рекуперативного группового теплообменника газоходами с одной стороны соединены через камеру регулирования температуры дымовых газов 11 с топочным объемом камеры сгорания, а с другой стороны - через шибер 23, дымосос 24 и трубу 25 - с атмосферой. Полости 17 рекуперативных групповых теплообменников соединены через шиберы 26 основными теплоизолированными воздуховодами с воздухораспределительной камерой 27 (камерой смешения), а через шиберы 28 - дополнительными воздуховодами с атмосферой. Единая система золошлакоудаления образована спиральными конвейерами 29, проходящими под устройствами золоудаления теплообменников 14, конвейером 20 и бункерами-накопителями золы и шлака. Контроль параметров осуществляется набором контрольно-измерительных устройств (не показаны), которые входят в систему автоматического управления и контроля.
Ниже описан принцип действия энергокомплекса.
Твердое топливо (уголь) из бункера 1, дробилку 3, железоотделитель 4 поступает на конвейер 5 и сбрасывателем 6 направляется в любой приемный бункер 8 действующей камеры сгорания 7, где оно сгорает на топке 9 в регулируемом по толщине слое при заданной его скорости движения и подаче дутья в топку. Путем подачи с помощью осевого вентилятора 12 присадочного воздуха в камеру 11 регулирования температуры дымовых газов, исходящих из камеры 7 сгорания топлива в теплообменник 14 устанавливают в пределах 500-530°С. Из топки золу и шлак удаляют через бункер 19 на конвейер 20 и далее на отвал. Остаточную золу из входа в рекуперативный групповой теплообменник 14 и его трубчатых элементов удаляют через роторные затворы 21 и 22 на спиральный конвейер 29 и даже на конвейер 20. Охлажденные в трубчатых элементах рекуперативного группового теплообменника до температуры 100-105°С дымовые газы поступают на всас дымососа 24 и далее - в дымовую трубу 25 и в атмосферу. Газовый поток внутри трубок теплообменника находится под разрежением, а воздушный поток в его полости (межтрубном пространстве) - под напором, создаваемым вентилятором 16, что исключает попадание продуктов сгорания в нагреваемый воздух. Нагретый до 300°С воздух по воздуховоду через шибер 26 подается на воздухораспределительное устройство 27 в добавление к основному потоку вентиляционного воздуха или через шибер 28 (растопочный) сбрасывается в атмосферу по дополнительному воздуховоду.
Особенностью действия единой системы золошлакоудаления является то, что при включении роторных затворов золоуловителей зола (шлак) небольшими порциями выгружается из бункеров в узлы загрузки конвейера 20 и поддерживается слой золы (шлака) для исключения неорганизованных подсосов воздуха (толщина слоя золы не менее 300 мм).
Энергокомплекс может работать на любых видах топлива, в том числе жидком и газообразном, включая извлекаемый из шахты попутный газ - метан.