Способ обработки угля в виде порошка и устройство для его осуществления

 

Использование: в области энергетики для обработки угля. Сущность изобретения: перед сбросом давления из шлюза путем подачи инертного газа под давлением в верхнюю часть бункера производят первый этап сброса давления, включающий отделение угля из газа под давлением после выхода из шлюза наддува и подачу очищенного газа в придонную часть накопительного бункера, при этом первый этап сброса давления производится на большей части инертного газа. 7 з. п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к способу обработки угля в виде порошка в установке впрыска твердых топлив, имеющей в своем составе бункер для хранения угольного порошка, по меньшей мере один шлюз, связанный с контуром пневматической транспортировки угля, по меньшей мере один фильтрующий грохот, установленный между шлюзом и бункером, источник инертного газа под давлением для наддува каждого шлюза и формирования потока для пневматического продвижения угля и контур выравнивания давления и наддува каждого шлюза через фильтр. Изобретение относится также к устройству для реализации этого способа.

Установка такого типа описана в патенте США N 4702288. Уголь, используемый в установке такого типа, подается навалом и дробится, измельчается и подсушивается на месте. Дробление выполняется в дробилке вертикального типа, в которой уголь разрушается на дорожке дробления ротационного типа с помощью роликов для дробления. Угольный порошок увлекается газом для подсушки в сепаратор, где он перегружается в бункер для хранения установки впрыска угля в печь.

Степень гигрометричности создает определенные проблемы в бункере для хранения. Действительно, вследствие сушки угля подсушивающий газ накапливает много паров воды, которые по мере охлаждения в бункере конденсируются над массой и приводят к агломерации и налипанию не стенках угольного порошка.

Кроме того, вследствие теплообмена и теплового равновесия в массе угольного порошка он "запотевает", что также создает окружающую газовую среду, богатую паром, в промежутках массы угля. Этот водяной пар в массе угля увлекается за пределы бункера в грохот, где он, конденсируясь, создает риск закупорки сит.

Задача настоящего изобретения состоит в создании нового способа и нового устройства, в котором риск конденсации паров воды существенно снижен.

Для решения этой задачи предлагаемый настоящим изобретением способ состоит в том, что перед сбросом давления из шлюза путем подачи инертного газа под давлением в верхнюю часть бункера производят первый этап сброса давления, включающий отделение угля из газа под давлением после выхода из шлюза наддува и подачу через фильтр в верхней части бункера над уровнем угля, причем оставшуюся часть инертного газа сброса давления направляют непосредственно к вершине бункера для хранения.

Операция фильтрации имеет предпочтительно фазу динамической фильтрации и фазу статической фильтрации.

Средства фильтрации могут быть промыты и очищены инертным газом, который на выходе из средств фильтрации направляют через грохот или грохоты с угольным порошком в шлюз или шлюзы в процессе их заполнения.

Тогда как до настоящего времени инертный газ, под давлением поступающий после наддува шлюзов, был потерян, в том смысле что он не подводился к вершине бункера для его очистки фильтром, с дополнительным риском охлаждения окружающей средой над массой угля и усиливал тенденцию к конденсации, изобретение позволяет извлечь выгоду из наличия этого сухого и инертного газа для улучшения тепловых и гигрометрических условий в бункере, причем как внутри массы угля, так и над ней. Действительно, подводя инертный газ под давлением к дну бункера, обеспечивают тем самым многоцелевой положительный эффект. Вынуждая газ пересекать снизу вверх массу угля, сначала освобождают промежутки в массе угля, а затем пространство над углем от паров воды. Вследствие теплообмена инертный газ охлаждает уголь, что снижает его "запотевание", а подогрев газа снижает риск конденсации пара.

Проникновение газа в массу угольного порошка имеет также благоприятное воздействие на консистенцию благодаря разрыхляющему воздействию.

Когда давление газа падает до значения, недостаточного для слива массы угля в бункер, газ автоматически отклоняется к вершине бункера до конца фазы выравнивания давления в шлюзах.

Устройство для реализации изобретения состоит в том, что контур выравнивания давления и сброса давления каждого шлюза имеет первичный контур и вторичный контур, связывающий дно бункера хранения через станцию фильтрации с каждым шлюзом. Станция фильтрации имеет циклон и фильтрующую пластину. Как циклон, так и фильтрующая пластина связаны с грохотом, с одной стороны, и с контуром очистки инертного газа, с другой.

Другие особенности и характеристики будут представлены в описании преимущественного варианта реализации, описанного ниже в качестве иллюстрации, со ссылками на прилагаемый чертеж, на котором показана блок-схема установки в соответствии с настоящим изобретением.

Позициями 2 и 4 обозначены два шлюза, работающие поочередно для шлюзования угольной пыли в контур пневматической транспортировки 6 под воздействием движущего инертного газа, подаваемого под давлением в каждый шлюз 2 и 4 от одного или двух источников газа под давлением (не показаны), давление в которых измеряется и наблюдается датчиками давления 8, 10. Шлюзы 2 и 4 запитывают угольным порошком от бункера хранения 12 через грохоты 14, 16, содержащие средства фильтрации угольного порошка. Поскольку два шлюза 2 и 4 находятся под давлением транспортирующего газа, когда они пусты, необходимо в них сбросить давление перед заполнением. Для этого каждый шлюз 2, 4 связан через первичный контур сброса давления 18, 20 с вершиной бункера хранения 12, где выполняется аэрация через фильтр 22, находящийся на бункере 12.

В соответствии с настоящим изобретением каждый из двух шлюзов также соединен через дополнительный контур 24 сброса давления с дном бункера 12. Этот вторичный контур 24 пересекает станцию фильтрации, которая может быть образована отделителями пыли, а именно циклоном 26 и фильтрующей пластиной 28. Циклон 26 и фильтрующая пластина 28 соединены открытием вентиля 30 с источником инертного газа 32, предназначенным для очистки циклона 26 и фильтрующей пластины 28. Циклон 26 и фильтрующая пластина 28 также соединены с одним или двумя грохотами 14, 16 открытием вентилей 34, 36, что позволяет использовать остатки от очистки, направляя их в грохот 14 (и/или в грохот 16), и воспользоваться давлением газа очистки в качестве движущего газа для облегчения наполнения шлюзов 2 и 4. В процессе очистки станции фильтрации ее отсоединяют от бункера 12 путем закрытия вентиля 38.

Два шлюза соединены со своими контурами сброса давления 18, 20, 24 вентилями автоматического запирания 40, 42, тогда как управление работой первичных и вторичных контуров выполняется вентилями автоматической регулировки 44, 46, с одной стороны, и вентилем автоматической регулировки 48 во вторичном контуре 24, с другой. Эти вентили 44, 46, 48 являются вентилями, открытие которых выполняется автоматически в зависимости от давления, детектируемого датчиками 8 или 10 для обеспечения определенного и постоянного расхода.

Далее приводится описание рабочей фазы устройств, описанных выше. Шлюз 4 опорожняют от содержимого через канал пневматической транспортировки. В процессе опорожнения шлюза 4 шлюз 2 может быть заполнен, но для возможности его заполнения нужно сперва сбросить давление в нем, поскольку после опорожнения он находится под давлением, соответствующим давлению источника газа. В соответствии с изобретением сброс давления сперва выполняется через вторичный контур 24 под управлением регулировочного вентиля 48 и через открытый вентиль 40, причем регулировочный вентиль 44 удерживается в закрытом положении под управлением датчика давления 8. Оставшаяся часть угольного порошка, увлеченная газом во вторичный контур 24, частично попадает в циклон 26, а частично удерживается фильтрующей пластиной 28, тогда как инертный газ, освобожденный от остатков угольного порошка, подают к нижней части бункера 12 для выталкивания оттуда водяного пара. Эта инжекция выполняется через антивозвратные сита (не показаны), встроенные в стенку бункера 12 и способные пропустить газ и задержать угольный порошок. Эти антивозвратные сита препятствуют тому, чтобы угольный порошок покидал бункер 12 через контур 24, и обеспечивают одновременно хорошее распределение в бункере 12 газа сброса давления, поступающего от контура 24.

Вентиль 48 предназначен для автоматического запирания, если давление газа сброса давления падает ниже заранее определенного уровня, соответствующего минимальному давлению, требуемому для пересечения вторичного контура 24 и массы угля в бункере 12. Вентиль 44 предназначен для автоматического открытия датчиком 8 при этом же давлении так, чтобы шлюз 2 автоматически соединялся вторичным контуром 24 с первичным контуром 18 и чтобы оставшаяся часть инертного газа при низком давлении отклонялась к вершине бункера 12 для высвобождения через фильтр 22. Когда в шлюзе 2 давление полностью сброшено, он отсоединяется от двух контуров 18 и 24 посредством закрытия вентиля 40. С этого момента можно начинать заполнение шлюза путем открытия клапанов (не показаны) в канале, связывающем шлюз 2 с бункером 12.

По другому варианту изобретения можно использовать время, требуемое для заполнения шлюза 2 для очистки циклона 26 и фильтрующей пластины 28, подключая их к источнику инертного газа 32 путем открытия вентиля 30 и после закрытия вентиля 38. Остаток угольной пыли, увлекаемый газом ополаскивания в циклон 26 и к фильтрующей пластине 28, смешивают затем с угольным порошком, вытекающим из бункера 12 в резервуар 14. После заполнения шлюз 2 может быть отсоединен от промежуточного резервуара 14 и присоединен к каналу пневматической транспортировки 6, тогда как пустой шлюз 4 подвергают операциям сброса давления и заполнения, как это было описано выше.

Формула изобретения

1. Способ обработки угля в виде порошка, включающий хранение угля в накопительном бункере, подачу части его в шлюз наддува после сброса в нем давления путем подачи инертного газа под давлением в верхнюю часть накопительного бункера, откуда этот газ выводится через фильтр, наддув шлюза путем подачи инертного газа под давлением перед пневматической транспортировкой угля, отличающийся тем, что перед сбросом давления из шлюза путем подачи инертного газа под давлением в верхнюю часть бункера производят первый этап сброса давления, включающий отделение угля из газа под давлением после выхода из шлюза наддува и подачу очищенного газа в придонную часть накопительного бункера, при этом первый этап сброса давления производится на большей части инертного газа.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что подачу инертного газа в верхнюю часть объема угля накопительного бункера осуществляют при падении давления в шлюзе ниже заданного, при этом первый этап сброса давления автоматически прекращают.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что отделение угля от большей части газа после выхода из шлюза наддува производят последовательно в разделителях типа центрифуги, а затем типа фильтра.

4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что разделители продувают и очищают инертным газом перед подачей его в шлюз.

5. Устройство для обработки угля в виде порошка, включающее накопительный бункер для приема угля в виде порошка, по меньшей мере один шлюз, связанный с контуром пневматического транспорта, источник инертного газа под давлением, соединенный с каждым шлюзом, фильтр вытяжной трубы накопительного бункера, а также контур сброса давления, соединяющий каждый шлюз наддува с верхней частью накопительного бункера, отличающееся тем, что оно содержит дополнительный контур сброса давления, соединяющий каждый шлюз наддува через дополнительно установленные отделители пыли с нижней частью накопительного бункера.

6. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что отделители пыли состоят из циклонов и фильтров.

7. Устройство по п. 6, отличающееся тем, что отделители подключены с одной стороны по меньшей мере к одному шлюзу наддува, а с другой к источнику инертного газа.

8. Устройство по п.5, отличающееся тем, что оно содержит антивозвратные сита, встроенные в нижнюю часть накопительного бункера и соединенные с отделителями пыли.

РИСУНКИ

Рисунок 1