СХЕМА ПЕРЕРАБОТКИ УЛОВЛЕННОЙ НА ТЭС УГОЛЬНОЙ ПЫЛИ И УГОЛЬНОГО ШЛАМА В КАВИТАЦИОННОЕ ВОДОУГОЛЬНОЕ ТОПЛИВО ДЛЯ ПОСЛЕДУЮЩЕГО ЕГО СЖИГАНИЯ В КОТЛАХ ТЭС

Полезная модель относится к устройствам улавливания угольной пыли и угольного шлама на ТЭС и на других промышленных объектах и может быть использована в теплоэнергетике для их переработки в кавитационное водоугольное топливо и последующего его эффективного сжигания в котлах ТЭС.
Основными очагами пылевыделений на топливоподачах ТЭС являются разгрузочные устройства, особенно при разгрузке вагонов с топливом на вагоноопрокидывателях, узлы пересыпки топлива с конвейера на конвейер, дробильные установки, бункера сырого угля (при загрузке), транспортирующие устройства (ленточные конвейеры) с плужковыми сбрасывателями, очистные ленты и проч. Большая часть этой угольной пыли улавливается аспирационными установками и собирается в приемных бункерах уловленной пыли, а меньшая часть угольной пыли в виде водоугольного шлама в узлах гидросмыва топливоподачи собирается в приямках сбора угольного шлама.
Наиболее распространенным способом обеспыливания в узлах пересыпки на топливоподачах является аспирация, т.е. создание достаточного разрежения в приемных лотках конвейеров путем отсоса из них запыленного воздуха с последующей его очисткой. Отсос запыленного воздуха осуществляется с помощью вентилятора, а очистка отсасываемого воздуха - специальными пылеуловителями. После пылеуловителей очищенный воздух проходит через вентилятор и выбрасывается в атмосферу.
Уловленная аспирационными установками угольная пыль из приемных бункеров уловленной пыли по пылепроводу направляется для сжигания в котлы ТЭС либо сбрасывается в приемный лоток конвейера. Уловленный угольный шлам из приямков сбора угольного шлама может направляться в систему гидрозолоудаления, либо на слой топлива на ленту конвейера. Таким образом, раздельное использование уловленной пыли и угольного шлама на ТЭС, создает определенные технические трудности, в том числе и их сжигание в котлах ТЭС.
Известна аспирационная установка для обеспыливания топливоподающего тракта пылесистемы парогенератора, содержащая уплотнительные короба дробильных и транспортных устройств (конвейеров), пересыпные точки с отсасывающим соплом и пылеподавляющие устройства (патент US №427212, МПК F23K 1/00, 1972 г.). В течках установлены воздухоподводящие сопла для завихрения воздуха. Уловленная угольная пыль хранится в приемном бункере, из которого она поступает для сжигания в топку парогенератора.
Недостатком этой установки является сложность транспортирования по пылепроводу уловленной угольной пыли из приемного бункера для сжигания в топку парогенератора.
Известна система гидросмыва отложений угольной пыли и просыпей топлива в трактах топливоподачи с помощью самоопрокидывающих ванн, содержащая наклонную галерею, ленточный конвейер, магистраль технической воды с регулирующими вентилями и самооопрокидывающие ванны (Черников В.П. «Топливно-транспортное хозяйство современных электростанций», Новосибирск, Новосибирское книжное издательство, 2005 г. стр.224, рис.8.19). Самоопрокидывающие ванны установлены на расстоянии 25-30 м друг от друга по длине конвейера. Вода в ванны поступает из магистрали технической воды. Наполняясь водой, они самоопрокидываются за счет смещения их центра тяжести при наполнении. Опрокидывание ванн производится последовательно одна за другой, начиная с верхней. При этом создается вал воды, который смывает не только осевшую пыль, но и все просыпавшиеся более крупные кусочки топлива. Все это смывается в приямки сбора угольного шлама.
Недостатком этой системы гидросмыва отложений угольной пыли является утилизация полученного угольного шлама в систему гидрозолоудаления либо на слой топлива на ленту конвейера.
Задачей полезной модели является создание схемы совместной переработки уловленной угольной пыли и угольного шлама на ТЭС в кавитационное водоугольное топливо для последующего его эффективного сжигания в котлах ТЭС.
Поставленная техническая задача решается тем, что схема переработки уловленной угольной пыли и угольного шлама на ТЭС в кавитационное водоугольное топливо для последующего его сжигания, содержит аспирационные установки с приемными бункерами уловленной пыли в местах перегрузки угольного топлива и узлы гидросмыва топливоподачи с приямками сбора угольного шлама. Новым, согласно полезной модели, является последовательное соединение приемных бункеров уловленной пыли и приямков сбора угольного шлама с приемным смесителем узла приготовления кавитационного водоугольного топлива, с кавитатором-диспергатором и с котлом ТЭС.
Между кавитатором-диспергатором и котлом ТЭС установлен резервуар хранения готового кавитационного водоугольного топлива.
Котлы ТЭС дополнительно оснащены горелочными устройствами для сжигания кавитационного водоугольного топлива.
Полезная модель поясняется рисунком, на котором представлена схема переработки уловленной угольной пыли и угольного шлама на ТЭС в кавитационное водоугольное топливо для последующего его сжигания в котлах ТЭС.
Схема содержит расположенные на территории ТЭС аспирационные установки с приемными бункерами 1 уловленной пыли в местах перегрузки угольного топлива, а также узлы гидросмыва с приямками 2 сбора угольного шлама. Приемные бункера 1 уловленной пыли и приямки 2 сбора угольного шлама соединены с приемным смесителем 3 узла приготовления кавитационного водоугольного топлива (не показан) известной конструкции, который последовательно соединен с кавитатором-диспергатором 4, с резервуаром 5 хранения готового кавитационного водоугольного топлива (КаВУТ) и с котлами 6 ТЭС. В этих котлах сжигается КаВУТ, для более эффективного его сжигания котлы 6 ТЭС дополнительно оснащены горелочными устройствами 7 для сжигания КаВУТ известной конструкции.
Схема переработки уловленной угольной пыли и угольного шлама на ТЭС в кавитационное водоугольное топливо (КаВУТ) для последующего его сжигания в котлах ТЭС работает следующим образом.
Уловленную на ТЭС угольную пыль из приемных бункеров 1 и собранный угольный шлам из приямков 2 транспортируют в приемный смеситель 3 узла приготовления кавитационного водоугольного топлива. Здесь угольную пыль и угольный шлам перемешивают, при необходимости в смесь добавляют воду, а затем пропускают через кавитатор-диспергатор 4. В кавитаторе-диспергаторе 4 происходит окончательное приготовление КаВУТ.
Совместное использование уловленных на ТЭС угольной пыли и угольного шлама (с последующим их сжиганием) позволяет повысить эффективность приготовления КаВУТ и минимизировать энергозатраты на его приготовление. В состав готового КаВУТ входит от 53 до 65% твердых веществ и от 47 до 35 до 47% воды, это соотношение определяется свойством исходного продукта. Уловленные на ТЭС угольная пыль и угольный шлам являются основными и дешевыми компонентами для приготовления КаВУТ, причем их количество огромно и исчисляется сотнями тонн в сутки.
КаВУТ - экологически чистое топливо:
- соответствует классу безопасных веществ, не содержит агрессивные и вредные компоненты;
- взрыво- и пожаробезопасно;
- позволяет в 1,5-3,5 раза снизить вредные выбросы в атмосферу (оксидов азота, двуокиси серы и др.);
- не загрязняет окружающую среду при аварийных сбросах.
Полученное КаВУТ подают в резервуар 5 для его хранения, где оно может находиться длительное время, сохраняя свои свойства. КаВУТ для сжигания можно легко транспортировать по трубам, либо перевозить в авто и железнодорожных цистернах на большие расстояния при этом исключается его пыление и потери при транспортировке. Для сжигания КаВУТ подают в горелочные устройства 7 известной конструкции, которыми оснащаются топки котлов 6. Это обеспечивает:
- расширение диапазона устойчивой работы топки котла за счет постоянной подсветки основного пылеугольного факела горелочными устройствами 7, сжигающими водоугольное топливо;
- возможность осуществления безмазутной растопки котлов с разогревом и сжиганием КаВУТ горелочнами устройствами 7 в кипящем слое.
Процесс сжигания КаВУТ характеризуется высокой полнотой выгорания топлива (98-99%) за счет снижения механической неполноты сгорания и практического отсутствия химической неполноты сгорания топлива.
Применение КаВУТ позволяет:
- уменьшить потери топлива за счет сбора, переработки и сжигания выбрасываемой угольной пыли систем аспирации и шлама гидросмыва.
- улучшить экологические показатели котельных установок за счет снижения объемов образования токсичных отходов азота и серы при сжигании КаВУТ в низкотемпературном кипящем слое горелочного устройства котла.
Предлагаемая схема переработки уловленной угольной пыли и угольного шлама на ТЭС в кавитационное водоугольное топливо для последующего его сжигания в котлах ТЭС проста в эксплуатации и может найти применение на действующих и строящихся ТЭС.
Настоящая схема позволяет эффективно сжигать совместно уловленные на ТЭС угольную пыль и угольный шлам. При этом их сжигание осуществляется в виде кавитационного водоугольного топлива, которое является экологически чистым топливом, что позволяет проводить его сжигание с экологической чистотой (минимальными выбросами вредных веществ).