УСТАНОВКА ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО УДАЛЕНИЯ ШЛАКА ИЗ ПЫЛЕУГОЛЬНЫХ КОТЛОВ

Полезная модель относится к области энергопроизводства и котельных агрегатов с жидким шлакоудалением и может быть использована при работе тепловых электрических станций.
Известна установка непрерывного удаления шлака, состоящая из водяной ванны с выпускным окном, шлакового бункера, погруженного нижней частью в водяную ванну, и наклонного шнекового транспортера с транспортирующими выгрузными элементами (Авторское свидетельство СССР №1624246).
Недостатками этой установки являются:
2
3
2
- При стекании шлака в такие шлакоприемники на выходе из летки шлак подвергается резкому охлаждению, что приводит к потере им текучести (возрастание вязкости расплава) и к возможному зашлаковыванию летки котла, и как следствие технологической остановке котла. Потеря текучести шлака происходит и при увеличении минеральной составляющей твердого топлива, либо при изменении его химического состава в сторону повышенного содержания тугоплавких оксидов (АlO, SiO). На практике для сохранения достаточной текучести прибегают к заведомому перегреву шлака в подтопочном пространстве котла до температуры не ниже 1350…1400°С. С этой целью увеличивают расход топлива на подсветку, сжигая либо природный газ, либо мазут. Этот способ приводит к дополнительному расходу жидкого и газообразного топлива и, как следствие, повышенному содержанию оксидов азота в дымовых газах.
- Теряется физическое тепло шлака, поскольку шлак охлаждается в водяной ванне перед дальнейшем удалением на золоотвалы.
- Имеют место затраты на транспортировку шлака к месту золоотвала и его хранение там.
Известно устройство для непрерывного удаления шлака из газогенератора высокого давления, содержащее электрод-литник, выполненный в виде перфорированной трубы с трубкой шлакозаборником и трубкой шлакопроводом (Авторское свидетельство СССР №72084).
Недостатками этого устройства являются.
- Устройство не предполагает дальнейшей переработки и использования шлака в товарную продукцию.
- Непосредственное применение данного изобретения для удаления шлака из котла при сжигании твердого топлива невозможно, поскольку котлы в зоне шлакоудаления имеют пониженное давление порядка - 5…7 мм. вод. столба. Поэтому для исключения неконтролируемого подсоса воздуха в нижней части котла шлаковый бункер опущен в воду, т.е. осуществляется гидрозатвор.
Задачей полезной модели является создание установки для непрерывного удаления шлака с переработкой его в товарную продукцию различного ассортимента.
Техническим результатом полезной модели является увеличение текучести шлака, что приведет к исключению возможности зашлаковывания летки котла. При этом используется физическое тепло удаляемого шлака, ликвидируются золоотвалы и затраты на транспортировку и содержание шлака на золоотвале.
Технический результат достигается за счет того, что установка для непрерывного удаления шлака из пылеугольных котлов содержит шлаковарочную печь со встроенными в нижней части электродами, состоящую из шлакового бункера, соединенного с накопительной частью, переходящей через перетоку в выработочную часть.
На фиг.1 схематически представлена установка для непрерывного удаления шлака из пылеугольных котлов.
Установка для непрерывного удаления шлака из пылеугольных котлов представляет собой шлаковарочную печь 1, состоящую из шлакового бункера 2, соединенного с накопительной частью 3 шлаковарочной печи 1. Накопительная часть 3 шлаковарочной печи 1 через перетоку 4 переходит в выработочную часть 5 шлаковарочной печи 1. В нижней части шлаковарочной печи 1 встроены электроды 6.
Установка для непрерывного удаления шлака из пылеугольных котлов работает следующим образом. Шлак из пылеугольного котла стекает в шлаковый бункер 2 и поскольку температура в шлаковом бункере 2 за счет находящегося в нем расплава поддерживается высокая (1500°С), он не задерживается (не зависает) при стекании, что исключает возможность зашлаковывания летки котла. Падая на расплав накопительной части 3 шлаковарочной печи 1, шлак прогревается и усредняется по химическому составу. При необходимости корректировки состава шлака в накопительной части 3 шлаковарочной печи 1 возможна организация дозагрузки сырьевых компонентов, уменьшающих вязкость расплава и передающих шлаковому стеклу необходимые технологические свойства по мере накопления шлака в накопительной части 3 шлаковарочной печи 1 и его прогрева токопроводящими электродами 6. Исследования химического и фазового состава шлака показали, что шлак представляет собой тугоплавкое алюмежелезосиликатное стекло с небольшим содержанием (менее 5%) в качестве кристаллической фазы α-кварц. В расплаве шлак имеет ионную проводимость с удельным сопротивлением от 4 (1300°С) до 3(1400°С) Ом·см.
3
Гомогенизированный по химическому составу и по температуре шлак перетекает через перетоку 4 в выработочную часть 5 шлаковарочной печи 1. При введении в состав шлака оксидов щелочных и щелочноземельных металлов в равных долях от 5 до 30 мас.% вязкость расплава, примерно, по линейной зависимости падает с 10 до 10 Па·с при 1400°С. В выработочной части 5 шлаковарочной печи 1 шлакостекло студится до выработочной вязкости в зависимости от вырабатываемой продукции. Варьируя количеством, соотношением добавок к шлаковому расплаву появляется возможность получать шлакостекло с заданными технологическими свойствами для выработки требуемой продукции - шлакостеклоплитку, шлакоситаллоплитку, шлакостекловату и т.п.
Если не проводить корректировку химического состава шлака, а вырабатывать его непосредственно из шлаковарочной печи в виде, например, шлакощебня, то достаточно выработанный щебень отжечь в проходной отжиговой печи, чтобы снять возникающие при выработке напряжения и чтобы щебень приобрел необходимую прочность.