СИСТЕМА ПОДАЧИ УГОЛЬНОЙ ПЫЛИ НА СЖИГАНИЕ

Полезная модель относится к теплоэнергетике, а именно к устройствам для подготовки твердого топлива к сжиганию, и может быть использована на тепловых электростанциях, котельных и т.п., а также в отраслях промышленности, где требуется подача аэрированных материалов.
Известен пылераспределитель (Авт. свидетельство СССР №493599, МПК F23K 3/02, опубл. 30.11.1975), содержащий вертикальный цилиндрический корпус, разделенный радиальными перегородками на каналы и патрубки для выхода аэросмеси. Известное техническое решение обладает недостаточно высокой равномерностью раздачи пыли по пылепроводам, значительной металлоемкостью и аэродинамическим сопротивлением. В этих условиях известное решение не обеспечивает стабильную, равномерную и надежную подачу пылевидного материала.
Известна система приготовления пылевидного топлива, содержащая линии подачи исходного угольного топлива и сушильного агента, соединенные с размольным устройством, устройство для разделения аэросмеси готовой пыли, выходные патрубки которого подключены пылепроводами к горелкам топки котла (Авторское свидетельство СССР №1250782, F23К 1/00, опубл. 15.08.1986). В такой достаточно простой схеме с прямым вдуванием пыли производительность мельницы определяет нагрузку котла, а эффективность работы последнего особенно на переменных режимах в большой степени зависит от тонкости помола угольной пыли и равномерности фракционного состава.
Наиболее близкой по своей технической сущности является система подачи угольной пыли на сжигание (Авторское свидетельство СССР №870862, МПК F23К 1/04, опубл. 07.10.1981), включающая линии подачи исходного угольного топлива и горячего воздуха, устройство для разделения аэросмеси готовой пыли, выходные патрубки которого подключены пылепроводами к горелкам топки котла.
Недостатком этой системы является то, что на входе и выходе пыледелителя давление пылевоздушной среды остается постоянным. В связи с тем, что горелочные устройства находятся на различном расстоянии от устройства для разделения готовой пыли, т.е. аэродинамические сопротивления трактов пылепроводов различны - соответственно на горелочные устройства поступает различное количество топливовоздушной смеси, что создает перекос горения в топочном пространстве топки котла и отрицательно воздействует на работу котла в целом.
Техническая задача, на решение которой направлена настоящая полезная модель заключается в создании простой и надежной в эксплуатации системы подачи пылевидного топлива, обеспечивающей равномерное деление и регулирование аэросмеси по раздаточным пылепроводам. Это позволяет оптимизировать топочный процесс за счет плавности и равномерности горения аэросмеси (отсутствие перекосов по горелочным устройствам).
Задача, положенная в основу настоящей полезной модели, с достижением заявленного технического результата, решается тем, что в системе подачи угольной пыли на сжигание, включающей линии подачи исходного угольного топлива и сушильного агента, соединенные с размольным устройством, устройство для разделения аэросмеси, выходные патрубки которого подключены раздаточными пылепроводами к горелкам топки котла, устройство для разделения аэросмеси выполнено с возможностью двухступенчатого разделения последней в каждой ступени на два потока, разведенные друг от друга на расстоянии и находящиеся во взаимно перпендикулярных плоскостях, раздаточные пылепроводы снабжены устройствами регулирования сопротивления аэросмеси, а в линии подачи сушильного агента установлены делители потока.
Кроме того, устройство для разделения аэросмеси снабжено шиберными заслонками, выполненными с возможностью регулированного поворота.
Кроме того, устройство регулирования сопротивления аэросмеси выполнено в виде заслонки, соединенной с винтовой парой с возможностью регулированного изменения сечения пылепровода.
Кроме того, делители потока линии подачи сушильного агента выполнены в виде разделительных пластин, равноудаленных друг от друга.
Выполнение устройства для разделения аэросмеси с возможностью ее двухступенчатого разделения в каждой ступени на два потока, разведенные друг от друга на расстоянии и находящиеся во взаимно перпендикулярных плоскостях позволяет регулировать подачу пылевоздушной смеси в каждый пылепровод,. в зависимости от необходимого количества пыли на каждую горелку, что обеспечивает четкое регулирование расхода пылевоздушной смеси на соответствующие горелки топки котла.
Снабжение системы устройствами регулирования сопротивления аэросмеси позволяет обеспечить плавное регулирование аэродинамического сопротивления пылепроводов.
Установка делителей потока в линии подачи сушильного агента позволяет равномерно разделить воздушный поток (поток сушильного агента) и исключить возникновение так называемой «мертвой зоны».
Проведенный сопоставительный анализ предложенного технического решения с выявленными аналогами уровня техники, из которого полезная модель явным образом не следует для специалиста по противопожарной технике, показал, что она не известна, а с учетом возможности промышленного серийного изготовления запорно-пускового устройства.
Сущность полезной модели и возможность ее практической реализации поясняются чертежами, где на:
фиг.1 изображен общий вид системы подачи угольной пыли на сжигание; фиг.2 изображено устройство деления аэросмеси (первая ступень по ходу среды);
на фиг.3 изображено устройство деления аэросмеси (вторая ступень по ходу среды);
на фиг.4 изображен узел регулирования каждой ступени устройства деления аэросмеси;
на фиг.5 изображено индивидуальное устройство регулирования сопротивления аэросмеси (узел плавного регулирования сечения пылепровода); на фиг.6 изображен существующий в настоящее время узел делителя потока сушильного агента;
на фиг.7 изображен предлагаемый узел делителя потока сушильного агента;
на фиг.8 изображены сечения существующего в настоящее время узла делителя потока сушильного агента (сечение А-А) и предлагаемого (сечение Б-Б).
В графических материалах соответствующие конструктивные элементы системы подачи угольной пыли на сжигание обозначены следующим позициями:
1. - горелочное устройство топки котла;
2. - устройство регулирования сопротивления аэросмеси;
3. - раздаточный пылепровод;
4. - устройство деления аэросмеси;
5. - делитель потока сушильного агента;
6. - сепаратор;
7. - размольное устройство;
8. - линия подачи сушильного агента;
9. - линии подачи исходного топлива;
10. - шиберное устройство;
11.- узел регулирования поворота шиберного устройства;
12. - рукоятка;
13. - фиксатор;
14. - направляющая рейка;
15. - уплотняющее устройство;
16. - шиберная заслонка;
17. - перегородка;
18. - шиберная заслонка;
19. - узел регулирования поворота шиберных заслонок;
20. - заслонка;
21. - шток;
22. - гайка-втулка;
23. - шайба;
24. - упорная рамка;
25. - шкала;
26. - соединительные фланцы;
27. - корпус устройства регулирования сопротивления аэросмеси;
28. - разделительные пластины.
Общая схема системы подачи угольной пыли на сжигание представлена на фиг.1 и включает в себя размольное устройство 7, сепаратор 6, линию подачи исходного топлива 9, горелочные устройства 1, раздаточные пылепроводы 3, линию подачи сушильного агента 8, а также устройство деления аэросмеси 4, индивидуальные устройства регулирования сопротивления аэросмеси в каждом конкретном раздаточном пылепроводе 2 и делитель потока сушильного агента 5.
Устройство деления аэросмеси 4 представляет собой прямой участок короба, содержащий две ступени деления пылевоздушной среды, разведенные друг от друга на расстоянии и находящиеся во взаимно перпендикулярных плоскостях.
Первая ступень по ходу среды делит пылевоздушную среду на два потока (фиг.2) при помощи единого шиберного устройства 10 с индивидуальным узлом 11 регулирования поворота.
Узел регулирования поворота состоит из рукоятки 12 (фиг.4), фиксатора 13, направляющей рейки 14, уплотняющего устройства 15, предотвращающего утечку аэросмеси наружу и одновременно являющимся узлом крепления вала, к которому крепится шиберная заслонка 16.
Далее, внутри раздаточного короба имеется перегородка 17 для исключения смешивания уже разделенных двух потоков друг с другом. Далее следует вторая ступень деления аэросмеси. Она представляет собой две независимые друг от друга шиберные заслонки 18, расположенные во взаимно перпендикулярных плоскостях относительного шиберного устройства 10 первой ступени деления аэросмеси (фиг.2). Каждая заслонка второй ступени деления имеет собственный узел 19 регулирования поворота (фиг.3) по принципу работы схожим с узлом регулирования первой ступени (фиг.4 поз.12 - 14).
Устройство 2 регулирования сопротивления аэросмеси представляет собой регурирующий орган (фиг.5), состоящий из заслонки 20, соединенной с винтовой парой: шток 21, гайка-втулка 22, соединительных фланцев 26, корпуса 27. Поворачивая гайку-втулку 22 вокруг своей оси, находящейся в резьбовом соединении со штоком 21 с заслонкой 20 либо поднимаем, либо опускаем заслонку, меняя тем самым поперечное сечение трубопровода, а шайба 23. не позволяет гайке-втулке 22 выйти из упорной рамки 24. Меняя поперечное сечение трубопровода, изменяют и сопротивление движению аэросмеси на данном участке раздаточного пылепровода. Для более точного регулирования положения пары шток-заслонка, плавного изменения поперечного сечения трубопровода и сопротивления на данном участке раздаточного пылепровода, на корпусе индивидуального устройства 2 регулирования сопротивления аэросмеси имеется градуированная шкала 25 от 0,5 до 1. Крайние положения штоков в данном случае соответствует половине проходного сечения (значения 0,5) и полностью открытому сечению трубопровода (значение 1). Установка индивидуального устройства производится штоком вверх с отклонениями до 30 градусов от вертикального положения.
Делитель 5 потока сушильного агента (фиг.7) имеет в своем поперечном сечении разделительные пластины 28, равноудаленные друг от друга. Указанное решение позволяет равномерно разделить воздушный поток (поток сушильного агента), исключить возникновение так называемой «мертвой зоны» (фиг.6). Отличия движения воздушного потока без предлагаемых разделительных пластин в сечении короба и с ними представлены на фиг.6 и фиг.7. Равномерно разделенный воздушный поток (поток сушильного агента) позволяет равномерно распределяться потоку по всей поверхности ротора размольного устройства, как следствие охватывать большую полезную площадь осушения, исключить возникновение «мертвой зоны» и захватывать с потоком больший объем угольных частиц по длине ротора размольного устройства, по сравнению с существующими в настоящее время подающими трубопроводами (коробами) сушильного агента без равноудаленных разделительных пластин в поперечном сечении тракта (фиг.8 сечение «А-А»).
Система подачи угольной пыли на сжигание работает следующим образом (см. фиг.1): исходное угольное топливо поступает по линии 9 подачи исходного топлива в размольное устройство 7. Сушку и размол исходного угля осуществляют в потоке газообразного сушильного агента, который поступает по линии 8 подачи сушильного агента. Сушка угля в потоке сушильного агента протекает в процессе его размола в размольном устройстве 7, при этом делитель потока сушильного агента 5 для равномерного снятия частиц пыли по длине ротора размольного устройства обеспечивает равномерную подачу сушильного агента по отдельным каналам.
Полученная после размола угля угольная пыль выносится потоком газообразного сушильного агента из размольного устройства 7 и в виде аэродинамической среды (аэросмеси) подается на сепаратор 6 и далее на устройство 4 деления аэросмеси, с последовательно расположенными двумя ступенями регулирующих шиберных устройств 10, 18 (фиг.2, 3) для обеспечения деления и регулирования потока аэродинамической среды сначала на два потока, а затем каждый из двух потоков еще на два потока, при этом деление потоков осуществляется во взаимно перпендикулярных плоскостях. Это позволяет равномерно разделить общий объем аэросмеси по потокам. Далее угольная пыль подается в пылепроводы 3. Вследствие возможности управления устройством 2 регулирования сопротивления аэросмеси с плавным регулированием проходного сечения пылепровода 3. Имеется возможность создавать сопротивление аэродинамической смеси в начальной точке каждого из пылепроводов 3 и регулировать работу горелочного устройства 1 топки котла в индивидуальном порядке, в зависимости от пространственной геометрической траектории и длины каждого пылепровода 3. Все вышеуказанные технические решения в целом обеспечивают стабильную работу горелочных устройств 1 в частности и котла в целом.
Предлагаемая система надежна в работе из-за простоты и технологичности конструкции и обладает низкими энергозатратами при эксплуатации.