Описание промышленной установки

Установка для сушки гипсовых плит с печью кипящего слоя, работающей на водоугольном топливе из пылеугольных отходов цеха «Сульфоуголь» ОАО «Воскресенские минеральные удобрения», включает в себя участки приготовления водоугольного топлива, его сжигания, газоочистки и тоннельную сушилку. В табл. 1 приведены характеристики угольных отходов и ВУТ.

Схема участка приготовления ВУТ представлена на рис. 1. Уголь поставляется на участок цементовозом и с помощью пневмотранспорта перекачивается в силос емкостью 60 м³. Угольная пыль, вода и тонкодисперсный известняк дозируются в смеситель объемом 1 м³, оборудованный перемешивающим устройством. Полученная смесь измельчается до кондиционного состояния в роторно-пульсационном аппарате (РПА), откуда перекачивается в аккумулирующие емкости объемом 15 м³. Регулирование качества суспензии осуществляется кратностью ее возврата в РПА. Подача водоугольного топлива на участок сжигания осуществляется винтовым насосом.

На рис. 2 представлена схема участка сжигания. Топливо на форсунку подается из расходного бака питателем, состоящим из винтового насоса и вариатора. Бак оснащен уровнемерами и системой перемешивания водоугольного топлива сжатым воздухом. Объем бака соответствует 12-часовому запасу топлива на участке сжигания.

При конструировании топки на ВУТ использован опыт создания топок кипящего слоя, работающих на угле [4]. Печь представляет собой вертикальную неохлаждаемую кирпичную топку сечением 1,3x1,7 м², высотой 4,5 м и толщиной стенки 0,5 м.

Топка оснащена трубной воздухораспределительной решеткой колпачкового типа, разделенной на две секции равной площади, одна из которых - пусковая. Высота слоя в спокойном состоянии 0,12 м, материал слоя - речной песок крупностью более 0,8 мм. Разогрев пусковой секции слоя осуществляется горелкой на дизельном топливе, расположенной в боковой стенке топки под углом 45 ^О к слою. При достижении температуры кипящего слоя около 500 ^ОС начинается подача ВУТ, и далее температура процесса при пониженных режимах работы пусковой горелки доводится до рабочей, лежащей в диапазоне 830-900 ^ОС. Время разогрева слоя и выхода на режим горения ВУТ составляет 1 ч.

ВУТ подается на слой центральной секции форсункой, конструкция которой предусматривает регулирование крупности капель дутьевым воздухом. Регулирование мощности топки осуществляется путем регулирования подачи ВУТ и расхода воздуха, направляемого под решетку. Глубокое регулирование мощности топки достигается подключением боковой секции слоя путем открытия воздуха на псевдоожижение и соответствующего увеличения подачи ВУТ.

Горение ВУТ в топке осуществляется с большими избытками воздуха. Соотношение воздуха под решетку и вторичного воздуха, подаваемого над слоем для дожигания, составляет ~ 3:1. Максимальная тепловая мощность печи 2 МВт, из них ~ 25 кВт отбирается для отопления помещения установки. С этой целью в слое установлен водяной теплообменник в виде трубы длиной 0,8 м и диаметром 1 1/4".

Продукты сгорания на выходе из печи разбавляются холодным воздухом до требуемой температуры, очищаются в рукавном фильтре и с помощью дымососа ДН-12,5 направляются на тоннельную сушилку. Зола ВУТ благодаря высокой начальной дисперсности не накапливается в кипящем слое и улавливается в фильтре с эффективностью более 99%. Высота слоя в процессе работы печи изменяется вследствие истирания инертного материала, поэтому персонал периодически пополняет слой с расходом 20 кг/сут. при общей массе слоя ~ 400 кг.

Управление работой печи на ВУТ осуществляется в режиме контрольных функций персонала с сигнализацией выхода параметров процесса из рабочего диапазона. При достижении предельных значений параметров и невмешательстве персонала предусмотрено аварийное отключение подачи топлива и воздуха под решетку.