Результат интеллектуальной деятельности: УСТАНОВКА ПОДГОТОВКИ ТВЕРДОГО ТОПЛИВА К СЖИГАНИЮ

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для подготовки твердого топлива к сжиганию на тепловых электрических станциях (ТЭС).

Аналогом является установка подготовки твердого топлива к сжиганию, в составе технологической схемы топливного хозяйства ТЭС на твердом топливе, содержащая приемное и сушильное отделения, бункер запаса, дробильный корпус тракта топливоподачи, бункер топки котла (Тепловые электрические станции: учебник для вузов / Т 343 В.Д. Буров, Е.В. Дорохов, Д.П. Елизаров и др.; под ред. В.М. Лавыгина, А.С. Седлова, С.В. Цанева. - 3-е изд., стереот. - М.: Издательский дом МЭИ, 2009. - 466 с., рис. 11.8. Принципиальная схема топливного хозяйства ТЭС на твердом топливе).

Прототипом является установка подготовки твердого топлива к сжиганию, включающая последовательно расположенные в технологической цепи тракт сырого топлива, бункер сырого топлива, питатель сырого топлива, тракт горячего воздуха, мельницу, сепаратор, пылепровод возврата топлива, циклон, пылевой бункер, мельничный вентилятор, питатель пыли, трубопровод аэросмеси, горелки, котел, воздухоподогреватель, при этом перед горелками котла дополнительно установлены бункер добавки-активатора, питатель добавки-активатора, трубопровод активной смеси и смеситель (патент RU №78903 U1, МПК F23K 1/00, 10.12.2008).

Основным недостатком аналога и прототипа является использование сложного и дорогостоящего оборудования, что усложняет технологическую схему топливного хозяйства ТЭС на твердом топливе. Это обусловлено применением дорогостоящего топлива - каменного угля из-за необходимости его добычи, транспортировки, складирования, осушки, дробления, подготовки к подаче в топку котла.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является разработка упрощенной конструкции установки подготовки твердого топлива к сжиганию, в которой устранен вышеуказанный недостаток.

Техническим результатом является упрощение конструкции, расширение номенклатуры и снижение стоимости твердого топлива.

Технический результат достигается тем, что в установке подготовки твердого топлива к сжиганию, содержащей технологически соединенные между собой тракт сырого топлива, бункер сырого топлива, обезвоживающее устройство, соединенное с трактом горячего воздуха, бункер запаса топлива, измельчающее устройство, тракт топливоподачи, соединенный с бункером запаса топлива, согласно настоящему изобретению в качестве твердого топлива для сжигания использован высушенный замазученный шлам химводоочистки, при этом тракт и бункер сырого топлива представляют собой тракт и бункер влажного замазученного шлама химводоочистки (ХВО) в виде смеси уловленных нефтепродуктов и отработанного шлама ХВО после очистки сточных вод тепловых электрических станций от нефтепродуктов, а бункер запаса топлива представляет собой бункер запаса высушенного замазученного шлама ХВО.

В качестве твердого топлива для сжигания может быть использован высушенный замазученный шлам химводоочистки с влажностью 3-4% и размером частиц не более 1,5 мм.

Нефтеемкость шлама ХВО: 1,3-1,5 г/г.

Высушенный замазученный шлам ХВО имеет следующий элементный состав: органическая часть - углерод - 29,01%, водород - 2,27%, азот - 0,18%, сера - следы, остальное - минеральная часть (зольность).

Низшая теплота сгорания высушенного замазученного шлама ХВО размером частиц не более 1,5 мм составляет 5480,4 ккал/кг (22962,9 кДж/кг) при расчетной влажности 3,5% и приблизительно равна теплоте сгорания каменных углей, в частности, Кузнецкого, Норильского, Якутского бассейнов.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором представлена предлагаемая установка подготовки твердого топлива к сжиганию.

На чертеже цифрами обозначены:

1 - тракт сырого топлива;

2 - бункер сырого топлива;

3 - обезвоживающее устройство;

4 - бункер запаса топлива;

5 - измельчающее устройство;

6 - тракт горячего воздуха,

7 - тракт топливоподачи.

Установка подготовки твердого топлива к сжиганию содержит технологически соединенные между собой тракт 1 сырого топлива, бункер 2 сырого топлива, обезвоживающее устройство 3, соединенное с трактом 6 горячего воздуха, бункер 4 запаса топлива, измельчающее устройство 5, тракт 7 топливоподачи, соединенный с бункером 4 запаса топлива.

Отличием предлагаемой установки подготовки твердого топлива к сжиганию является то, что в качестве твердого топлива для сжигания использован высушенный замазученный шлам химводоочистки с влажностью 3-4% и размером частиц не более 1,5 мм, при этом тракт 1 и бункер 2 сырого топлива представляют собой тракт и бункер влажного замазученного шлама химводоочистки (ХВО) в виде смеси уловленных нефтепродуктов и отработанного шлама ХВО после очистки сточных вод тепловых электрических станций от нефтепродуктов, а бункер 4 запаса топлива представляет собой бункер запаса высушенного замазученного шлама ХВО.

Установка подготовки твердого топлива к сжиганию работает следующим образом.

Влажный замазученный шлам, представляющий собой смесь уловленных нефтепродуктов и отработанного шлама ХВО после очистки сточных вод тепловых электрических станций от нефтепродуктов, по тракту 1 поступает в бункер 2.

Из бункера 2 влажный замазученный шлам ХВО подают в обезвоживающее устройство 3, в котором происходит его осушка горячим воздухом из тракта 6.

Высушенный замазученный шлам ХВО высыпают через штуцер выгрузки в конвейер (на чертеже условно не показаны) и подают в бункер 4 запаса топлива, рассчитанный на сменный объем выработки.

Высушенный замазученный шлам ХВО со стабильными свойствами (влажность 3-4%) поступает в измельчающее устройство 5, где размалывается до частиц размером не более 1,5 мм (при избытке высушенного замазученного шлама ХВО после размола он поступает в бункер 4 запаса топлива).

Далее высушенный замазученный шлам ХВО с влажностью 3-4% и размером частиц не более 1,5 мм направляют по тракту 7 топливоподачи на сжигание в топку котла ТЭС.

Тракт и бункер влажного замазученного шлама химводоочистки (ХВО), а также бункер запаса высушенного замазученного шлама ХВО проще по своей конструкции и обладают меньшей металлоемкостью по сравнению с трактом и бункером сырого каменного угля, а также бункером запаса каменного угля, аналога и прототипа.

В области теплоэнергетики высушенный замазученный шлам ХВО с влажностью 3-4% и размером частиц не более 1,5 мм в качестве основного твердого топлива для сжигания в топках котла ТЭС не использовался.

Таким образом, использование предлагаемого изобретения позволит упростить технологическую схему топливного хозяйства ТЭС на твердом топливе благодаря упрощенной конструкции установки подготовки твердого топлива к сжиганию, расширить номенклатуру и снизить стоимость твердого топлива, и, тем самым, снизить себестоимость выпускаемой электрической и тепловой энергии за счет утилизации замазученного шлама химводоочистки, используя при этом отходы производства ТЭС - уловленные нефтепродукты и отработанный шлам ХВО после очистки сточных вод тепловых электрических станций от нефтепродуктов.

Кроме того, предлагаемая установка подготовки твердого топлива к сжиганию позволит повысить экологичность за счет уменьшения количества шлама ХВО, сбрасываемого в шламонакопители и, тем самым, снизить нагрузку на окружающую среду.