Система подготовки твердого топлива для сжигания

 

Использование: на ТЭЦ и в котельных при применении в качестве топлива угля, отходов углеобогащения, сланцев и других видов твердого топлива. Сущность изобретения: система включает линию подачи исходного материала 1, емкость 2, соединенную с измельчающим устройством 5, тракт готовой фракции 24, тракт возврата промежуточного продукта 16, сепаратор, состоящий из двух последовательно установленных тонкослойных сгустителей 10, 18, дополнительное измельчающее устройство 11, обеспечивающее селективное измельчение и сообщенное на входе с тонкослойным сгустителем 10 и трактом возврата промежуточного продукта 16, пульпообразователь 6 обеспечивающий равномерное смешивание пульпы до требуемой консистенции перед подачей в тонкослойный сгуститель 10 с помощью пульпонасоса 8, обогатительный аппарат 12, работающий в замкнутом цикле с измельчающим устройством 11 и сообщенный с тонкослойным сгустителем 18 и отвалом пустой породы 27, пульпообразователь 21, имеющий фильтр и связанный с тонкослойным сгустителем 18, с вакуум-насосом 22 и пульпонасосом 23, подающим готовый продукт на сжигание в топочные устройства котлов, тракты 13,17, элеватор 15, трубопроводы 3,7,9,19,20,25,26,28,29, насосную станцию 4 для подачи воды, водоем 14, отвал пустой породы 27. 1 ил., 2 табл.

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано на ТЭЦ и в котельных при применении в качестве топлива угля, отходов углеобогащения, сланцев и других видов твердого топлива.

Известна система подготовки твердого топлива к сжиганию, включающая гранулятор, сито и смеситель (авт.св. N 1537964, кл. F 23 K 1/00, 1990).

Недостатком известной системы является то, что при ее использовании не снижается зольность исходного угля, что не дает возможности повысить эффективность сжигания топлива и ухудшает экологию.

Наиболее близкой к предлагаемому изобретению является система подготовки твердого топлива, содержащая линию подачи исходного топлива, соединенную с измельчающим устройством, снабженным сепаратором, тракт готовых фракций, тракт возврата крупных частиц и емкость, сообщенную на входе с трактом возврата крупных частиц (авт. св. N 1455139, кл. F 23 K 1/00, 1989).

К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата при использовании известной системы, принятой за прототип, относится то, что в известной системе готовый продукт для сжигания используется в обезвоженном и необогащенном виде, что приводит к недожогу топлива и ухудшению экологии.

Изобретение направлено на достижение технического результата, заключающегося в повышении эффективности сжигания твердого топлива и улучшении экологии, которые достигаются за счет того, что система снабжена двумя пульпообразователями, дополнительным измельчающим устройством для селективного измельчения, обогатительным аппаратом и вакуум-насосом, при этом сепаратор выполнен в виде двух последовательно установленных тонкослойных сгустителей, один из которых связан на входе посредством насоса с первым пульпообразователем и соединен на выходе с дополнительным измельчающим устройством, а другой сообщен с двумя пульпообразователями, которые связаны между собой, последний из них имеет фильтр и связан с вакуум-насосом и трактом подачи готового продукта на сжигание, при этом обогатительный аппарат сообщен с дополнительным измельчающим устройством, вторым тонкослойным сгустителем и отвалом пустой породы.

При патентных исследованиях не были выявлены аналоги, признаки которых сходны с совокупностью существенных признаков, изложенной в формуле изобретения.

Изобретательский уровень предложения свидетельствует о его новизне.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображена система подготовки твердого топлива для сжигания в разжиженном виде в топках котлов ТЭЦ и котельных.

Система содержит линию подачи исходного материала 1, пульпосмесительное устройство 2, трубопровод 3, насосную станцию 4, измельчающее устройство 5, первый пульпообразователь 6, трубопровод 7, насос 8, трубопровод 9, тонкослойный сгуститель 10 первой стадии классификации и сгущения, дополнительное измельчающее устройство 11 (гидродинамический дезинтегратор или другое измельчающее устройство, обеспечивающее селективное измельчение), обогатительный аппарат 12 (гравитационного или другого типа), тракт 13, водоем 14, элеватор 15, тракты 16 и 17, тонкослойный сгуститель 18 второй стадии классификации и сгущения, трубопровод 19, тракт 20, второй пульпообразователь 21, оснащенный фильтром, вакуум-насос 22, пульпонасос 23, тракт 24, трубопроводы 25 и 26, отвал пустой породы 27, трубопроводы 28, 29.

Система работает следующим образом.

Исходный материал твердое топливо по линии подачи 1 поступает в пульпосмесительное устройство 2, куда по пульповоду 3 от насосной станции 4 подается вода в количестве, необходимом для соединения консистенции пульпы с содержанием 45-85% твердого материала.

Пульпа из пульпосмесительного устройства 2 поступает самотеком в измельчающее устройство 5. В измельчающем устройстве 5 топливо измельчается до крупности 0-1,2 мм. Измельченный продукт направляется в пульпообразователь 6, куда подается дополнительная вода для создания пульпы требуемой консистенции. Вода подается по трубопроводу 7 от насосной станции 4, по трубопроводу 26 из тонкослойного сгустителя 18 и по трубопроводу 25 из пульпообразователя 21. Консистенция пульпы колеблется в диапазоне от Т:Ж 1:4 до Т:Ж 1:9. Диапазон изменения консистенции пульпы установлен на основании проведенных экспериментальных исследований, результаты которых приведены в табл. 1. Из пульпообразователя 6 пульпа насосом 8 по трубопроводу 9 подается в тонкослойный сгуститель 10 первой стадии классификации и сгущения. Крупная фракция 0,2-1,2 мм сгущенный продукт, содержащий частицы недоизмельченного топлива, сростков и пустой породы, поступает во второе измельчающее устройство 11 (гидродинамический дезинтегратор или другое измельчающее устройство, обеспечивающее селективное измельчение), где происходит селективное измельчение, при котором частицы топлива измельчаются более интенсивно, чем частицы пустой породы, при этом раскрываются сростки топлива с пустой породой.

Продукт измельчения из дополнительного измельчающего устройства 11 поступает в обогатительный аппарат 12 (гравитационного или другого типа), в котором происходит разделение продукта измельчения на фракции по крупности (или другим свойствам).

В обогатительный аппарат 12 по трубопроводу 29 из водоема 4 подается дополнительная вода для создания в нем требуемой консистенции материала.

Наиболее крупная фракция (+0,6 мм), содержащая частицы пустой породы (хвосты) по тракту 13 направляется в отвал 27. Осветленная вода из отвала 27 поступает в водоем 14 для оборотного водоснабжения.

Промежуточный продукт (фракция 0,6-0,2 мм), содержащий сростки топлива с пустой породой, элеватором 15 подается на тракт 16, по которому возвращается в измельчающее устройство 11, работающее в замкнутом цикле с обогатительным аппаратом 12. Концентрат обогатительного аппарата (слив) по тракту 17 направляется в тонкослойный сгуститель второй стадии классификации и сгущения.

Слив тонкослойного сгустителя 10 первой стадии крупностью 0-0,2 мм по трубопроводу 19 направляется также в тонкослойный сгуститель 18. В тонкослойный сгуститель 18. В тонкослойном сгустителе 18 происходит удаление мелких фракций 0-0,005 мм в слив и сгущение топлива мелкой фракции 0-0,2 мм. Сгущенный продукт из тонкослойного сгустителя 18 по тракту 20 поступает в пульпообразователь 21, оснащенный фильтром и сообщенный с вакуум-насосом 22, который с помощью известных средств автоматики регулирует влажность готового продукта в пределах 35-50% Диапазон требуемой влажности (35-50%) готового продукта, поступающего на сжигание, установлен на основании экспериментальных исследований, результаты которых представлены в табл.2.

Полученная мелкозернистая (0-0,2 мм) водотопливная суспензия с помощью пульпонасоса 23 по тракту 24 подается на сжигание в топочные устройства котлов.

Слив тонкослойного сгустителя 18 по трубопроводу 26 направляется в пульпообразователь 6.

Проведенные технологические исследования и расчеты показали, что при зольности исходного угля 19% полученная по схеме водоугольная суспензия имеет зольность не более 9% вследствие чего калорийность угля, подаваемого в топки котлов повышается, Существенно уменьшается недожог угля и в 1,5-2 раза снижается содержание оксидов серы и азота в дымовых газах, т.е. улучшается экология.

Формула изобретения

Система подготовки твердого топлива для сжигания в разжиженном виде, содержащая линию подачи исходного материала, соединенную с измельчающим устройством, сепаратор, тракт готовой фракции, тракт возврата крупных частиц в измельчающее устройство, отличающаяся тем, что она снабжена двумя пульпообразователями, дополнительным измельчающим устройством для селективного измельчения, обогатительным аппаратом и вакуум-насосом, при этом сепаратор выполнен в виде двух последовательно установленных тонкослойных сгустителей, один из которых связан на входе посредством насоса с первым пульпообразователем и соединен на выходе с дополнительным измельчающим устройством, а другой сообщен с двумя пульпообразователями, которые связаны между собой, последний из них имеет фильтр и связан с вакуум-насосом и трактом подачи готового продукта на сжигание, при этом обогатительный аппарат сообщен с дополнительным измельчающим устройством, вторым тонкослойным сгустителем и отвалом пустой породы.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2