СИСТЕМА ПОДГОТОВКИ ТВЕРДОГО ТОПЛИВА К СЖИГАНИЮ

Изобретение относится к области подготовки твердого топлива к сжиганию на тепловых электрических станциях.
Известна система подготовки и сжигания твердого топлива в системе пылеприготовления. Система подготовки и сжигания твердого топлива, включающая последовательно расположенные в технологической цепи средства приема и дозированной подачи исходного сырого угля в устройства для его сушки и размола в потоке прокачиваемого через последние газообразного сушильного агента, устройства для разделения получаемой после размола угля аэросмеси на отработавший слабозапыленный сушильный агент и угольную пыль, накопитель угольной пыли - промбункер с питателями угольной пыли, мельничный вентилятор для отвода отработавшего слабозапыленного сушильного агента, топку, например, парогенератора котельной установки, снабженную размещенными на разных уровнях по ее высоте основными топливными горелками, сбросными горелками и соплами для подачи отдельно от горелок чистого (вторичного) воздуха, пылепроводы подачи в основные топливные горелки аэрированной высококонцентрированной топливовоздушной смеси с первичным воздухом, снабженные каждый отдельным смесителем, в который выполнены подвод угольной пыли отдельной пылевой течкой из питателя угольной пыли промбункера и подвод первичного воздуха, пылепроводы подачи в сбросные горелки части предварительно обогащенного основным топливом отработавшего сушильного агента, воздухо- и газопроводы для подачи соответственно горячего воздуха от воздухоподогревателя и топочных газов из топки в качестве основного сушильного агента или его составной части и для подачи этих сред в другие узлы системы. Пылепроводы подачи в сбросные горелки части потока отработавшего сушильного агента, предварительно обогащенного основным топливом, снабжены каждый отдельным
смесителем, в который выполнены подвод угольной пыли (с регулируемым ее расходом) из питателя угольной пыли промбункера отдельной пылевой течкой, а подвод отработавшего слабозапыленного сушильного агента выполнен в указанные смесители с выхода мельничного вентилятора (непосредственно или через короб отработавшего сушильного агента) с добавлением в этот поток, при необходимости, топочных газов (RU 2202739 С2, РФ, МПК 7 F23K 1/00).
Система имеет недостаток, заключающийся в том, что при подготовке топлива для сжигания она не может улучшать его физико-химические характеристики, в результате чего процесс горения топливной пыли в топке парового котла (парогенератора) протекает за счет горючих элементов топливной пыли или в ее смеси с высокореакционными топливами (природным газом или мазутом).
Известна индивидуальная замкнутая система пылеприготовления с промежуточным бункером. Система включает в себя: бункер сырого топлива, питатель сырого топлива, тракт (короб) горячего воздуха, мельницу, сепаратор, пылепровод (течка) возврата топлива, циклон, пылевой бункер, мельничный вентилятор, питатель пыли, трубопровод аэросмеси, горелки, котел, воздухоподогреватель. Система пылеприготовления с промежуточным бункером позволяет измельчать сырое топливо, отделять крупные фракции от мелких, смешивать топливную пыль с горячим воздухом и направлять по трубопроводам к горелкам котла (Тепловые и атомные электрические станции: Справочник / Под общ. ред. В.А.Григорьева и В.М.Зорина. - 2-е изд., перераб. - М.: Энергоатомиздат, 1989, С.28-39.).
К недостаткам прототипа следует отнести отсутствие возможности улучшать физико-химические характеристики измельченного в мельнице сырого топлива перед горелками котла, что необходимо для улучшения процесса горения в его топочной камере.
Задачей данного решения является повышение физико-химических характеристик сырого твердого топлива, в том числе и низкореакционного, и улучшения процесса его воспламенения в топке котла.
Техническая задача, решается следующим образом, система подготовки твердого топлива к сжиганию, включающая последовательно расположенные в технологической цепи бункер сырого топлива, питатель сырого топлива, тракт горячего воздуха, мельницу, сепаратор, пылепровод возврата топлива, циклон, пылевой бункер, мельничный вентилятор, питатель пыли, трубопровод аэросмеси, горелки, котел, воздухоподогреватель, причем перед горелками котла дополнительно установлены бункер добавки-активатора, питатель добавки-активатора, трубопровод активной смеси и смеситель, что способствует активному перемешиванию добавки с аэросмесью (смеси измельченного топлива и воздуха) и улучшению процесса воспламенения и горения топлива в топке котла.
На рис.1 показана система подготовки твердого топлива к сжиганию.
Система подготовки твердого топлива к сжиганию состоит из: 1 -бункера сырого топлива; 2 - питателя сырого топлива; 3 - мельницы; 4 - пылепровода возврата топлива; 5 - сепаратора; 6 - циклона; 7 - бункера пыли; 8 - мельничного вентилятора; 9 - питателя пыли; 10 - бункера добавки-активатора; 11 - питателя добавки-активатора; 12 - смесителя; 13 -горелок; 14 - котла; 15 - воздухоподогревателя; 16 - тракта горячего воздуха; 17 - трубопровода аэросмеси; 18 - трубопровода активной смеси.
Система подготовки твердого топлива к сжиганию работает следующим образом. Сырое твердое топливо, подается в бункер сырого топлива 1, откуда через питатель сырого топлива 2, регулирующий его расход, поступает в мельницу 3. В топливопровод перед мельницей 3 подается горячий воздух из тракта 16 для сушки и транспортировки топлива до циклона 6. В мельнице 3 происходит измельчение топлива до необходимой тонины помола, которая затем направляется в сепаратор 5, где происходит
отделение крупных фракций топлива от мелких. Топливо грубого помола по пылепроводу 4 возвращается в мельницу 3 на повторный размол. Топливо тонкого помола при помощи горячего воздуха (сушильного агента) направляется в циклон 6, где происходит разделение сушильного агента и топлива тонкого помола, при этом сушильный агент при помощи мельничного вентилятора 8 направляется в горелки котла 14. Топливо тонкого помола ссыпается в бункер пыли 7, откуда через питатель пыли 9 направляется в трубопровод 17, где создается топливная смесь (аэросмесь) горячего воздуха, подогретого в воздухоподогревателе 15, с топливом тонкого помола, которая направляется в горелки 13 котла 14. Для улучшения процесса горения аэросмеси за счет формирования необходимых ее физико-химических характеристик в систему подготовки твердого топлива встраивается бункер добавки-активатора 10, откуда через питатель добавки-активатора 11 добавка-активатор направляется в смеситель 12, в котором за счет эжекционного подсоса происходит активное перемешивание добавки-активатора с аэросмесью. После чего вновь образовавшаяся активная смесь по трубопроводу 18 направляется к горелкам 13 котла 14.
Предлагаемое техническое решение позволяет изменять физико-химические характеристики твердого топлива (угольной пыли), в том числе и его реакционную способность, и тем самым улучшать процесс воспламенения и горения угольной пыли в топке котла.
Изобретение может быть реализовано на базе существующих систем пылеприготовления тепловых электростанций.