ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ СУСПЕНЗИОННОГО УГОЛЬНОГО ТОПЛИВА НА ОСНОВЕ УГОЛЬНЫХ ШЛАМОВ

Полезная модель относится к способам получения суспензионного угольного топлива (ВУТ) и может использоваться в топливной промышленности, энергетике, жилищно-коммунальном хозяйстве и других отраслях промышленности.
Известен технологический комплекс для получения композиционного водоугольного топлива (см. 1. Патент на полезную модель «Технологический комплекс для получения композиционного водоугольного топлива» №45 731 от 11.01.2005 г., включающий оборудование для мокрого измельчения дробленого угля до заданной крупности с зумпфом для приема измельченного продукта, систему дозированной подачи воды и реагента-пластификатора на мокрое измельчение, аккумулирующую емкость, технологически связанные между собой конвейерами трубопроводами, отличающийся тем, что оборудование для мокрого измельчения угля представлено вибромельницей, состоящей из двух горизонтальных барабанов, расположенных один над другим и гидравлически связанных между собой патрубком, а зумпф дополнительно оборудован механическим активатором, состоящим из корпуса с перфорированными, имеющими относительную между собой частоту вращения, дисками, зазор между которыми и боковыми стенками корпуса Н≤D/2, где D - верхний размер крупности твердых частиц в топливе.
Недостатком данногр комплекса является необходимость применения оборудования для измельчения - вибромельниц, что усложняет и удорожает процесс, когда не требуется доизмельчения исходного продукта - угольного шлама с крупностью частиц 0-500 мкм.
Наиболее близким решением по технической сущности и достигаемому результату является технологический комплекс по переработке угля (см. 2. Патент на полезную модель «Технологический комплекс по переработке угля» №57279 от 29.06.2006 г., в котором установка для получения высококонцентрированной водоугольной суспензии представлена механическим смесителем с дозированной подачей в него угольных шламов и технической воды с пластифицирующей добавкой, разгрузочный патрубок которого снабжен контрольным ситом с вибратором, а приемная емкость выполнена в виде двух последовательных гидравлически связанных между собой отсеков, в последующем из которых установлен погружной насос-активатор, напорный патрубок которого соединен трубопроводом с аккумулирующей емкостью.
Недостатками прототипа являются:
- невозможность предварительного перемешивания исходных компонентов приготавливаемого суспензионного топлива на стадии их загрузки в смеситель. В результате снижаются эффективность перемешивания и производительность установки;
- отсутствие системы контроля загружаемой массы смеси в смеситель, что влечет недогруз или перегруз смесителя и снижает производительность установки приготовления топлива.
Задачами, решаемыми предлагаемой полезной моделью, являются:
- устранение недостатков, присущих аналогу и прототипу;
- повышение эффективности процесса смешивания исходных продуктов и производительности установки.
Выполнение оборудования для дозированной подачи угольного шлама в виде шнекового транспортера-смесителя, загрузочная течка которого оборудована патрубком для приема водного раствора реагента-пластификатора обеспечивает предварительное перемешивание угольного шлама с реагентом-пластификатором уже в процессе подачи исходных компонентов в смеситель. В результате сокращается время подготовки суспензионного топлива в смесителе (увеличивается производительность процесса) и улучшаются реологические характеристики топлива. Оборудование смесителя весоизмерительным устройством, например, выполненным в виде тензодатчиков, установленных на опорах рамы смесителя, позволяет обеспечить оптимальное заполнение смесителя с заданным соотношением твердое/жидкое в готовом суспензионном топливе, что в совокупности с дозированной подачей водного раствора реагента-пластификатора обеспечивает требуемые реологические характеристики топлива.
На фигуре показана схема технологического комплекса для приготовления суспензионного топлива на основе угольных шламов.
Технологический комплекс содержит ленточный конвейер (1) для подачи исходного угольного шлама, оборудование для подготовки и дозированной подачи водного раствора реагента-пластификатора (2), шнековый питатель-смеситель (3), смесительную камеру (4), фильтр грубой очистки (5), приемный зумпф (6) с насосом, аккумулирующую емкость (7). Питатель-смеситель оборудован загрузочной (8) и разгрузочной (9) течками. Загрузочная течка питателя-смесителя содержит патрубок (10) для приема водного раствора реагента-пластификатора, а смесительная камера (4) оборудована весоизмерительным устройством (11), выполненным в виде тензодатчиков, установленных на опорах рамы камеры.
Технологический комплекс работает следующим образом.
Исходный шлам ленточным конвейером (1) подается в загрузочную течку (8) шнекового питателя-смесителя (3). Одновременно в загрузочную течку через патрубок (10) дозировано подается вода и водный раствор реагента-пластификатора, приготовленный с помощью оборудования (2).
После предварительного перемешивания в шнековом питателе-смесителе (3) смесь загружается в смесительную камеру (4). Масса загружаемой смеси определяется по показаниям весоизмерительного устройства (11). При загрузке заданного объема подача исходной смеси в смесительную камеру прекращается и производится окончательное перемешивание смеси до получения требуемых реологических характеристик суспензионного топлива. В этот момент может производиться аналогичная загрузка исходных материалов во вторую смесительную емкость.
После получения требуемых реологических показателей готовое суспензионного топливо из смесительной камеры разгружается в приемный зумпф (6), проходя фильтр грубой очистки (5). На фильтре грубой очистки отделяются крупные частицы угля, породы и посторонние предметы. Готовое суспензионное топливо из зумпфа насосом перекачивается в аккумулирующую емкость (7).
Предлагаемый комплекс по приготовлению суспензионного угольного топлива (ВУТ) из угольных шламов реализован в рабочем проекте получения ВУТ на обогатительной фабрике ЗАО ОФ «Междуреченская» (г.Междуреченск, Кемеровская обл.). В настоящее время ведутся пуско-наладочные работы по вводу технологического комплекса в промышленную эксплуатацию.
В таблице представлены первые результаты работы технологического комплекса.
Наименование параметра
Единица измерения
Числовое значение
Характеристика исходного шлама:
крупность частиц
мкм
0-500
влажность
%
40
зольность
%
42
Характеристика суспензионного угольного топлива:
влажность
%
42
низшая теплота сгорания
ккал/кг
2200
эффективная вязкость
мПа·с
не более 500