CC BY
27
- © М.В. Калябина, О.С. Горфин,
А.В. Михайлов, 2014
УДК 622.73.002.5
М.В. Калябина, О.С. Горфин, А.В. Михайлов
ИССЛЕДОВАНИЕ ВОПРОСА ПОДСУШКИ ТОПЛИВНОГО ТОРФА ПОВЫШЕННОЙ ВЛАЖНОСТИ ПЕРЕД СЖИГАНИЕМ
Рассмотрен способ подсушки фрезерного топливного торфа на торфобрикетном заводе. В существующую технологическую линию торфобрикетного завода добавляется дополнительное подсушивающее устройство, обеспечивающее сжигание топливного торфа в котельной без добавления мазута.
Ключевые слова: фрезерный торф, подсушивающее устройство, брикетный завод.
Введение
Главным недостатком фрезерного способа добычи торфа является его зависимость от метеорологических условий. В сезоны с неблагоприятной погодой не удается добыть торф влажностью до 50%.
На торфобрикетных заводах сушка торфа осуществляется за счет теплоты, получаемой при сжигании фрезерного торфа в топках котельной завода. При влажности более 52% торф в топках не горит.
Для решения этой проблемы при обеспечении поставок торфа с гарантированной влажностью на тепловые электростанции Н.И. Самсоновым была предложена идея осуществлять добычу топливного торфа повышенной влажности около 60%, и производить его предварительную подсушку на заводе искусственной сушки торфа (ИСТ). Был построен завод ИСТ, анализ работы которого подтвердил экономическую целесообразность такого варианта решения проблемы.
Во ВНИИ торфяной промышленности разработана технология добычи топливного торфа для электростанций влажностью 60% с предварительной его подсушкой до влажности 45% на заводе искусственной сушки и поставкой на тепловые электро-
станции сырья гарантированной влажностью 45%. Такой вариант подсушки рентабелен при использовании торфяного топлива на ТЭЦ, т.е. при большом расходе топливного торфа.
На брикетных заводах для поддержания горения влажного фрезерного торфа в топки через форсунки впрыскивался мазут. Известен способ использования торфа повышенной влажности на ТБЗ «Тоотси» Эстонии. На этом заводе две очереди сушилок общей производительностью 2x60 = 120 тыс. т брикетов в год. Охладительный лоток одного из шести двухштемпельных прессов развернут в бункерную сырья, и брикеты вместе с топливным торфом повышенной влажности поступают в подготовительное отделение, и далее в котельную завода. Несмотря на снижение выпуска готовой продукции, такой способ нашел применение, так как обеспечивает устойчивую работу завода.
Актуальной задачей является введение в существующую технологическую линию торфобрикетного завода дополнительного подсушивающего устройства, обеспечивающего сжигание топливного торфа в котельной без добавления мазута.
Техническое предложение
В отличие от существующих технологических схем ТБЗ в сушильном цехе организуется участок подсушки топливного торфа, основными элементами которого являются шахтная мельница и ковшовый элеватор.
Расположение участка подсушки топливного торфа в отделении водяных корпусов позволяет минимизировать затраты на подсушку топливного торфа с использованием существующих площадей на торфобрикетных заводах без дополнительного строительства специальных зданий. Использование на участке подсушки торфа шахтной мельницы, расположенной рядом с корпусом 11-В и циклоном, обеспечивает эффективность процесса подсушки в связи с совмещением в
одном агрегате измельчения и сушки. Участок подсушки топливного торфа показан на схеме, где 1 - шахтная мельница; 2 - элеватор ковшовый; 3 - циклон корпуса 11-В; 4 - выходной перераспределительный затвор; 5 - материалопровод подсушенного торфа; 6 - входной перераспределительный затвор; 7 - соединительный канал; 8 - конвейер сырья подготовительного отделения; 9 - материалопровод технологического торфа; 10 -обводной конвейер; 11 - корпус 11-В; 12 - затвор; 13 - воздуховод; 14 -материало-провод топливного торф; 15 - затвор; 16 - материалопровод возврата топливного торфа; 17.1 и 17.2 - затворы.
Таким образом, к оборудованию сушильного отделения ТБЗ дополни-
Схема участка подсушки топливного торфа
тельно устанавливается: 1 - шахтная мельница; 2 - ковшовый элеватор; 4, 6 - перераспределительные затворы; 15, 17.1, 17.2 - затворы; 5, 14, 16 -материалопроводы; 13 - воздуховод.
В сезоне, когда заготовлен кондиционный торф, оборудование работает по существующей технологии. На конвейере подачи сырья формируется два потока торфа: топливный и технологический (сеч. А-А, схема). Технологический торф плужковым сбрасывателем направляется в подготовительное отделение (сеч. Б-Б, схема), где он проходит операции дробления и грохочения, затем по материалопроводу технологического торфа попадает на обводной канал сушильного цеха, корпус II-В и далее по технологии.
Топливный торф конвейером сырья (сеч. Б-Б, схема) без подсушки направляется в котельную завода.
Система подсушки топливного торфа отключена: перераспределительные затворы 4 и 6 перекрывают соответствующие материалопроводы, шахтная мельница, ковшовый элеватор, затворы 15 и 17.1 выключены.
В сезоны с неблагоприятными климатическими условиями, когда не заготовлен топливный торф кондиционной влажности и требуется его подсушка, запускается в действие оборудование участка подсушки.
Корпус II-В переводится на обогрев паром. Вся «горячая» вода из теплообменника направляется в корпус II-А. Затворы 4, 6, 12 и 17.2 переводятся в положение закрыто. Запускаются в работу шахтная мельница, ковшовый элеватор и затвор 15 и 17.1. Технологическое торфяное сырье из подготовительного отделения обводным конвейером, минуя корпус II-В, направляется в корпус II-А и далее по обычной технологии. Топливный торф плужковым сбрасывателем сгружается в материалопровод 14 и при
помощи затвора 15 направляется в шахтную мельницу 4.
Наружный воздух вентилятором нагнетается в корпус 11-В, нагревается и через воздуховод 13 также подается в шахтную мельницу 4. В шахтной мельнице воздух смешивается с торфом, который за счет теплоты горячего воздуха подсушивается. Подсушенный торф затем по материалопроводу 5 и соединительному каналу 7 попадает в циклон, где охлаждается и через мате-риалопровод 16, затвор 17.1 при остановленном затворе 17.2 ковшовым элеватором 2 возвращается на конвейер сырья и далее в котельную завода.
Результаты
Теплотехнические расчеты [1], выполненные на основании производственных испытаний сушильной установки Пеко [2], показывают, что применение рассмотренной схемы подсушки топливного фрезерного торфа эффективно.
Рассмотрим, до какой влажности
можно подсушить топливный торф, если его исходная влажность ^ равна 55%.
На завод поступает С1 = 18250 кг/ч [29] торфа влажностью 55%. Топливный торф В для котельной составляет 25% от поступающего на завод торфа с учетом использования пара котельной для отопления помещений завода и других потребителей.
В = 0,25^ = 0,25-18250 = = 4580 кг/ч.
В корпусе 11-В за счет теплоты пара при» разомкнутом» цикле может испариться 890 кг/ч влаги.
Производительность системы по испаренной влаге
Щ = В-^ - ^2)/(100 - w2) = = 4580 ■ (55 - w2) / (100 - w2).
Откуда влажность подсушенного топливного торфа
= (В^ - 100-Щ)/(В - щ = = (4580-55 - 100-890) / (4580 -- 890) = 44,2%.
Заключение
Таким образом, использование системы подсушки топливного торфа на торфобрикетных заводах даст воз-
можность уменьшить влажность топливного торфа с 55% до 44,2%.
Исключение из технологии производства брикетов сушильного корпуса 11-В уменьшит выпуск готовой продукции, но даст возможность торфяному брикетному заводу работать устойчиво.
_ СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Горфин О.С. Машины и оборудование 2. Наумович В.М. Искусственная сушка по переработке торфа в примерах и зада- торфа. - М.: Недра, 1984. - 222 с. шш чах. - Тверь: ТГТУ, 1999. - 148 с.
КОРОТКО ОБ АВТОРАХ_
Калябина Мария Владимировна - магистрант, e-mail: [email protected], Горфин Олег Семенович - профессор, e-mail: [email protected], Тверской государственный технический университет; Михайлов Александр Викторович - профессор, e-mail: [email protected], Национальный минерально-сырьевой университет «Горный».
UDC 622.73.002.5
STUDY OF DRYING PEAT MOISTURE BEFORE BURNING
Kalyabina M.V., Master's Degree Student, e-mail: [email protected],
Gorfin O.S., professor of TMO, e-mail: [email protected],
Tver State Technical University;
Mikhailov A.V., Professor, e-mail: [email protected],
National Mineral Resource University «University of Mines».
This article describes a way to dry by cutting peat for peat briquette factory. In the existing production line peat briquette factory adds additional podsushivayuschee device capable of peat burning in the boiler room with no added oil.
Key words: milled peat, drying device, wafer plant.
REFERENCES
1. Gorfin O.S. Mashiny i oborudovanie po pererabotke torfa v primerakh i zadachakh (Machines and equipment for peat processing: Examples and problems), Tver, TGTU, 1999, 148 p.
2. Naumovich V.M. Iskusstvennaya sushka torfa (Artificial drying of peat), Moscow, Nedra, 1984, 222 p.
A
