4.2.7. При эксплуатации пылеприготовительных установок
должен быть организован контроль за следующими процессами, показателями и оборудованием:
бесперебойным поступлением топлива в мельницы;
уровнями в бункерах сырого угля и пыли для предотвращения снижения или увеличения уровня по сравнению с предельными значениями, указанными в местной инструкции;
температурой сушильного агента и пылегазовоздушной смеси на выходе из подсушивающих и размольных установок для предотвращения ее повышения сверх значений, указанных в табл. 4.1;
протоком масла через подшипники с жидкой принудительной смазкой мельниц и их электродвигателей;
уровнем вибрации блоков подшипников;
температурой масла в блоке подшипников;
температурой пыли в бункере для предотвращения во всех режимах работы установки повышения ее сверх значений, указанных в табл. 4.1;
исправностью предохранительных клапанов;
состоянием изоляции и плотностью всех элементов установки (выбивание пыли должно быть немедленно устранено);
током электродвигателей оборудования пылепри-
готовительной установки;
давлением сушильного агента перед подсушивающим устройством или мельницей, перед и за мельничным вентилятором и мельницей-вентилятором;
сопротивлением шаровых барабанных и среднеходных мельниц;
содержанием кислорода в сушильном агенте в конце установки при сушке дымовыми газами (в местах, предусмотренных положениями действующих правил);
расходом сушильного агента на системах пылеприготовления с прямым вдуванием с молотковыми и среднеходными мельницами;
тонкостью пыли, кроме установок с прямым вдуванием.
Бесперебойная подача топлива в мельницу является одним из главных условий эффективной работы системы пылеприготовления. Нарушение поступления топлива в систему пылеприготовления с прямым вдуванием затрудняет поддержание необходимой нагрузки котла и параметров пара, может привести к пульсации и даже погасанию факела в топке.
В системах пылеприготовления с ШБМ и промежуточным бункером неравномерное поступление топлива в мельницу приводит к снижению ее экономичности и производительности, повышенному износу шаров и брони из-за работы с выхолощенным барабаном мельницы. При этом нарушается стабильность фракционного состава пыли, выдаваемой системой пылеприготовления, что отрицательно сказывается на полноте сгорания топлива.
Длительная работа в таком режиме приводит к постепенному опорожнению бункеров пыли и необходимости разгрузки котла. Перерывы в подаче угля нарушают работу автоматических регуляторов, затрудняют поддержание необходимой по условиям взрывобезопасности температуры за мельницей (сепаратором) и являются одной из основных причин взрывов в работающей системе пылеприготовления.
Равномерность подачи топлива в работающую мельницу должна обеспечиваться ПСУ. Для контроля непрерывности поступления топлива применяются датчики обрыва топлива, устанавливаемые на ПСУ или в топливной течке. На системах пылеприготовления с ШБМ обычно применяются ленточные питатели, меньше других чувствительные к влажному топливу. Однако при поступлении переувлажненного угля ухудшается работа и ленточных ПСУ из-за прилипания топлива к ленте, застревания его в выходном отверстии бункера и у ножа, регулирующего высоту слоя топлива. Недостатком ленточных питателей является их чувствительность к попаданию крупных кусков угля и посторонних предметов, застревающих между лентой и ножом или другими неподвижными частями ПСУ, что приводит к нарушению нормальной подачи топлива в мельницу, а иногда и к повреждению ленты.
При подаче сухого мелкого топлива ленточные питатели являются источником пыления, а при неисправности или отсутствии мигалки на течке сырого топлива перед мельницей – источником повышенных присосов холодного воздуха в тракт системы пылеприготовления.
Достоинствами дисковых питателей являются их компактность и герметичность. Однако при поступлении влажного топлива их работа резко ухудшается: уголь прилипает к телескопической трубе и стенкам течки, питатель начинает вращаться вхолостую.
Широкое распространение, особенно в установках с прямым вдуванием, получили скребковые питатели угля. Они меньше пылят, чем ленточные, благодаря хорошей герметичности корпуса имеют меньшие присосы холодного воздуха, могут использоваться для систем пылеприготовления, работающих под давлением. Но и работа скребковых питателей на переувлажненном топливе резко ухудшается из-за прессования и налипания топлива на столе питателя. Кроме того, при попадании посторонних предметов и крупных кусков топлива быстро изнашиваются и обрываются цепи.
Применяются также шнековые питатели угля, обеспечивающие более стабильную работу на влажном топливе. В отдельных случаях применяются комбинированные ПСУ, например дисковые вместе со скребковыми.
Для улучшения работы ПСУ на переувлажненном топливе применяются скребки или щетки для снятия прилипшего к ленте топлива, приварка специальных зубьев к скребкам питателя.
Устойчивость работы ПСУ зависит не только от влажности угля, но и от его уровня в бункере. При недостаточном количестве угля в бункере образуются воронки, нарушающие стабильность работы ПСУ.
Не меньшее значение для устойчивой работы котла имеет поддержание определенного уровня пыли в бункере. При недостаточном уровне пыли резко ухудшается равномерность ее подачи отдельными питателями из-за образования в бункере воронок и неполного заполнения пылью ячеек питателей пыли.
Не следует допускать переполнения бункеров угля и пыли, поскольку это может привести к нарушению их плотности, пылению и забиванию циклона пылью.
Предельные значения уровней угля и пыли в бункерах должны устанавливаться местными инструкциями на основе эксплуатационного опыта, поскольку они определяются конструктивными особенностями бункеров, а также свойствами размалываемого топлива.
Взрывобезопасность установки находится в прямой зависимости от температуры пылегазовоздушной смеси, поэтому очень важно в процессе эксплуатации не допускать повышения температуры за размольной установкой выше значений, указанных в таблице 4.1 для различных топлив в зависимости от их реакционной способности. При резком повышении температуры за установкой необходимо принимать срочные меры к ее понижению: увеличить загрузку мельницы топливом, понизить температуру воздуха или газов перед мельницей за счет рециркуляции или присадки холодного сушильного агента, а если это не помогает, то подать в мельницу пар или воду. Системы пылеприготовления должны быть оснащены автоматическими технологическими регуляторами, поддерживающими температуру за мельницей (сепаратором) на взрывобезо-пасном уровне, и защитами, действующими при недопустимом повышении температуры сушильного агента на ее понижение и на аварийное отключение системы пылеприготовления при невозможности понижения температуры. Объем, технические условия на выполнение и порядок действия этих защит регламентированы [5].
Ограничение температуры сушильного агента по завершении процесса сушки (в системах пылеприготовления с ММ, СМ и MB в сечении за сепаратором, а в системах пылеприготовления с ШБМ, в которых мельница и сепаратор обычно территориально разобщены, — за мельницей) необходимо, чтобы не допускать чрезмерного снижения влажности пыли — одного из параметров, влияю-
щих на условия взрывобезопасности. Указанные в таблице 4.1 значения максимально допустимой температуры пылегазовоздушной смеси за мельницей (сепаратором) основаны на обобщении опыта эксплуатации и анализа имеющихся случаев взрыва в системах пылеприготовле-ния. Взрывоопасность системы пылеприготовления зависит от реакционной способности, зольности и влажности размалываемого топлива. Более высокие значения температуры допускаются для малореакционных и высокозольных каменных углей, более низкие — для высокореакционных и малозольных топлив. Пониженные значения температуры пылегазовоздушной смеси для систем пылеприготовления с промежуточным бункером пыли определяются значительной протяженностью их пылегазовоздуш-ного тракта и большей в связи с этим степенью вероятности образования отложений и загорания пыли.
В системах пылеприготовления с промежуточным бункером пыли при размоле высокореакционных топлив основным способом повышения взрывобезопасности является использование в качестве сушильного агента продуктов сгорания. Взрывобезопасность обеспечивается поддержанием по всему пылеприготовительному тракту объемного содержания кислорода в сушильном агенте не более 16%. В связи с меньшей взрывоопасностью систем пылеприготовления с газовой сушкой топлива в них допускаются более высокие значения температуры за мельницей (см. таблицу 4.1).
Такое повышение температуры, влекущее за собой снижение влажности пыли до нескольких десятых долей процента, требует безусловного соблюдения объемного содержания кислорода в смеси за мельницей менее 16% при любых режимах работы систем пылеприготовления. Для обеспечения этого требования должна быть предусмотрена возможность полной замены “горячих” газов холодными” или понижения температуры “горячих” газов впрыском воды в газоход перед мельницей для сохранения температуры за мельницей (сепаратором) в допустимых пределах при перебоях в подаче топлива или при останове мельницы. Необходимость полного выхолащивания системы пылеприготовления не позволяет сокращать общее количество газов, вентилирующих мельницу перед ее остановом. При сушке дымовыми газами необходима установка кислородомеров и должны быть обеспечены исправность и достаточное быстродействие этих приборов и всего измерительного комплекса.
Если перечисленные условия при всех режимах работы системы пылеприготовления выдержать нельзя, то температура за мельницей (сепаратором) должна быть понижена до значений, регламентированных для воздушной сушки, Для взрывобезопасной эксплуатации систем пылеприготовления, оборудованных паровыми трубчатыми и газовыми барабанными сушилками, температура пыле-газовоздушной смеси на выходе из сушилок для всех топ-лив, кроме антрацита, не должна превышать значений, указанных в таблице 4.1. Контроль этой температуры должен осуществляться постоянно.
Ограничение температуры за сушилками позволяет не допускать пересушку пыли (мелких фракций топлива). В этих установках пыль самоотделяется от крупных и более влажных фракций топлива и транспортируется по весьма протяженному тракту, в котором могут возникнуть взрывоопасные условия. На выходе же из сушилок, непосредственно предвключенных мельнице, взрыву мелких фракций пыли препятствует одновременное присутствие более крупных и влажных кусков топлива, и ограничивать температуру за сушилкой в этом случае нет необходимости. В таких установках важно не допускать превышения температуры за мельницей.
Под отсутствием ограничений в температуре сушильного агента за мельницей при размоле АЩ имеется в виду лишь отсутствие взрывоопасных условий в системах пылеприготовления. Ограничения, определяемые условиями обеспечения надежной работы подшипников, естественно, сохраняются.
Предельные значения температуры отработавшего сушильного агента, установленные для систем пылеприготовления с ШБМ и промежуточным бункером пыли, следует принимать и при установке в этих системах других типов мельниц (ММ, СМ). При этом температура сушильного агента должна контролироваться не за мельницей, а за сепаратором. При размоле смеси топлив предельные значения температуры пылегазовоздушной смеси устанавливаются по наиболее взрывоопасному топливу.
При длительном хранении в бункере пыль взрывоопасных топлив самовозгорается, что при определенных обстоятельствах может привести к взрыву, сопровождающемуся большими разрушениями. Поэтому для всех топлив, кроме АШ, требуется контроль температуры пыли в бункере с помощью специально установленных термоэлектрических преобразователей. На щите управления котлом должен быть установлен сигнализатор повышения температуры в бункере выше максимально допустимой для данного топлива.
При превышении допустимой температуры в бункере в него необходимо увеличить подачу пыли и, продолжая срабатывать ее в топку котла, довести уровень пыли до наивысшей отметки. Если эта мера не помогла и температура в бункере продолжает расти, что указывает на горение в нем пыли, в бункер подаются пар, углекислота или инертные газы.
Систематический контроль исправности взрывных предохранительных клапанов путем периодического их осмотра позволяет устранить возможное пыление через них (работа под давлением), дополнительные присосы через поврежденные мембраны (работа под разрежением), а также попадание атмосферных осадков, если эти клапаны находятся вне помещения.
Контроль давления (разрежения) сушильного агента по тракту системы пылеприготовления позволяет поддерживать оптимальный режим работы как в целом, так и ее основного оборудования (мельницы, сепаратора, циклона, мельничного вентилятора).
На системах пылеприготовления с прямым вдуванием (ММ, СМ), где измерение расхода сушильного агента перед мельницей (который характеризует тонкость готовой пыли) не представляет большой сложности, оптимальный режим ее работы контролируется по этому расходу. Значения контролируемых давления и расхода задаются режимной картой.
Появляющиеся отклонения контролируемых параметров позволяют выявить такие недостатки в работе оборудования, как износ мелющих органов мельницы; обрыв створок сепаратора, нарушения в работе мигалок на течках под сепаратором, циклоном, забивание пылью сепаратора или циклона, износ лопаток мельничного вентилятора, и своевременно их устранить.
Контроль тонкости пыли и поддержание ее в соответствии с режимной картой позволяют не только организовать экономичный режим получения и сжигания этой пыли, но и оптимизировать режим шлакоудаления (на котлах с жидким шлакоудалением) и работу поверхностей нагрева без шлакования и износа.