Мелници за смилане на въглища

За смилане на въглища във фина фракция се използват мелници от различни видове, при които смилането се извършва на принципа на въздействието на мелещите тела върху частиците на горивото или на принципа на раздробяване на парчета въглища, притиснати между въртящата се и неподвижната част на мелницата, или според принципа на абразия на въглищните частици, по които се притиска мелещото тяло.

Мелниците за въглища се различават по конструкция и прилаган принцип на смилане, по отношение на скоростта на въртене на подвижната част на мелницата и степента на смилане.

КЛАСИФИКАЦИЯ НА ОБОРУДВАНЕТО ЗА СМИЛАНЕ НА ВЪГЛИЩА

Според честотата на въртене мелниците за пулверизиране на въглища се разделят на нискоскоростни, при които честотата на въртене е 16-23 об/мин, средноскоростни - 50-300 об/мин и високоскоростни - 600-1500 об/мин.

При високоскоростни мелници смилането на горивото се извършва главно според принципа на удара. Високоскоростните ударни мелници се разделят на два основни типа: чукови мелници и вентилаторни мелници. Сферичните барабанни мелници се класифицират като нискоскоростни.

Мелниците също могат да бъдат разделени според вида на смилане на въглища. Прието е да се разделят на 4 вида:

грубо смилане, средно смилане, фино смилане и ултра фино смилане

ТОПКОВА БАРАБАННА МЕЛНИЦА (ТБM)

Дизайнът на ТБМ е в много отношения подобен на други топкови мелници, смилането се извършва от удара и смилащото действие на топките, заредени в хоризонтално разположен барабан, поддържан върху лагери. Бронираните плочи на мелниците ТБМ имат вълнообразен профил, изработени са от износоустойчива манганова стомана 110G13L и са закрепени с помощта на заключваща конструкция и клинове. Капакът за товарене и разтоварване на ТБМ е облицован със стоманени крайни плочи. Разтоварващите решетки не се монтират в мелници ТБМ.

В топлоелектрическите централи се използва вентилиран или невентилиран метод за смилане на въглища. В първия случай смилането на въглищата става едновременно с изсушаването им вътре в барабана. Въглищата заедно с нагретите газове (обикновено смес от въздух и продукти от горенето на котли) се подават в барабана през захранващата тръба, а готовият въглищен прах се извежда от барабана през изходната тръба в центробежен тип сепаратор за прах от същите горещи газове. При невентилирания метод горивото се подава към мелницата SHBM вече предварително изсушено.

Топковата барабанна мелница се състои от цилиндър (барабан) с диаметър 2-4 m и дължина 3-10 m, частично напълнен с топки с диаметър 25-60 mm. Скоростта на барабана е 16-23 оборота в минута. Вътрешните стени на барабана са покрити с дебели плочи (броня) от манганова стомана. ТБМ може да смила въглища до прахообразно състояние, т.е. възможно е да се получи прах с всякаква финост.

Смилането на въглища в ТБМ се извършва поради ударите на топките, падащи отгоре, както и абразията между тях и бронираната облицовка на цилиндъра. Когато барабанът се върти, топките се издигат на определена височина, след което падат и разбиват парчета въглища. Частично прахът в мелницата се получава и поради абразията на въглищата, когато топките се търкалят.

В непрекъснато работеща топкова мелница, смленият материал се подава през централния отвор в един от капаците в барабана и се движи по него, като е изложен на смилаща среда. Освен това натрошеният материал се разтоварва или през централния отвор в изпускателния капак (мелници с централно разтоварване ), или през решетката (мелници с разтоварване през решетката ).

ЧУКОВА МЕЛНИЦА

Мелницата се състои от корпус с рамка, ротор с дискове, към които чрез пръсти са прикрепени държачи на битери, върху държачите на битери са поставени малки чукове - битери, изработени от манганова стомана 110G13L или въглеродна стомана с устойчива на износване повърхност, опора и опорно-аксиални лагери, сепаратор, задвижване. Въртене от ел. двигател през съединителя и скоростната кутия се предава на вала на ротора, монтиран върху опорни лагери. Въртящият се вал завърта държачите на битер с битери, с помощта на които се извършва процесът на смилане на захранващия материал.

В електроцентралите, работещи с въглища, горивото се доставя заедно със сушилен агент (обикновено смес от димни газове от котли и въздух). Смленият материал се извежда чрез сушилен агент от зоната за смилане в сепаратора, където едрите фракции се отделят и се връщат в мелницата за повторно смилане, а готовият въглищен прах се отделя и попада в горелките.

Според метода на подаване на сушилния агент чуковите мелници имат две модификации:

тангенциален (ЧMT), захранване "отстрани", перпендикулярно на оста на ротора.
аксиален (ЧMA), захранване от краищата на мелницата.
При ЧMT входящият изсушаващ агент се насочва под ротора през слой от въртящо се гориво. Това осигурява по-пълно изсъхване на горивото за смилане. С увеличаване на количеството гориво (при претоварване) съпротивлението за преминаване на сушилния агент се увеличава, консумацията му намалява и мелницата може да бъде наводнена с гориво. Следователно, в сравнение с ЧMA, ЧMT постига по-добро изсушаване и висока ефективност на смилане, но ЧMT е чувствителен към претоварвания, към качеството на горивото и те също имат пулсиращ изход на готовия прах. Аксиалните чукови мелници сега се използват рядко и не се произвеждат масово.

Пример за обозначение на тангенциална чукова мелница: ЧMT 2600/2550/590, първото число е диаметърът на ротора в милиметри, второто е дължината на ротора, третото е скоростта на ротора. Мелниците, предназначени за смилане на черни въглища, имат буквата К в обозначението.

Чукови тангенциални мелници са предназначени за смилане и сушене на твърди и кафяви въглища, нефтени шисти в топлоелектрически централи. Нормалната работа на мелницата се осигурява при максимален размер на парчетата до 25 мм и температура на сушилно-вентилационния агент до 450ºС с водно охлаждане на лагерите и вала и до 350ºС без него. Валове с диаметър на ротора 1300 mm или повече се охлаждат вътрешно с вода.

Чукови мелници Чуковите мелници принадлежат към класа на високоскоростните мелници. Честота (въртене на ротора е в диапазона от 600 до 1000 об / мин.

Недостатъкът на чуковите мелници е сравнително бързото износване на раздробяващите (работните) елементи. В зависимост от натрошения материал, ресурсът на бъркалки от стомана 110G13L е 400-800 часа, за бъркалки с наварка с устойчива на износване прахова лента - 1200-1600 часа, за държачи на бъркалки 2000-3000 часа (крайните редове на държачите на битери в мелницата са подложени на най-голямо износване, така че често се правят от манганова стомана или заварени електроди, докато вътрешните редове на държачите на биещите са изработени от въглеродна стомана), за броня от 6000 часа и повече. Вътрешната броня на корпуса на чуковата мелница се състои от отделни пластини с отвори за закрепване към корпуса. Облицовката (бронята) на ЧMT е направена отливка от устойчива на износване манганова стомана 110G13L или от валцована стомана 30KhGSA. Предимствата на първия вариант са ниската цена и високата устойчивост на износване, но отлятите облицовки (броня) имат по-ниска точност, което затруднява монтажа им. Дебелината на вътрешната облицовка на мелницата MMT е 40-60 мм.
Чуковите мелници са доста прости и доста надеждни; те се използват за смилане на кафяви въглища, нефтени шисти, смлян торф и каменни въглища с добив на летливи вещества над 30%. Производителността на съвременните чукови мелници достига 100 t/h на кафяви въглища и 50-60 t/h на каменни въглища. Фиността на смилащия прах в мелниците може да варира от 10 до 60% от остатъка върху 90 микронно сито. Чуковите мелници позволяват едновременно смилане и сушене на гориво с помощта на въздух или смес газ-въздух. По този начин са намерили широко приложение в системите за прахоподготовка на топлоелектрически централи. В зависимост от начина на подаване на въздух чуковите мелници са два вида:

аксиален - въздухът се подава към мелницата от краищата по протежение на вала;

Чуковите мелници пулверизират горивото главно чрез удара на чуковете, шарнирно закрепени към въртящ се ротор. Скорост на ротора до 1000 об/мин. Когато чуковете се въртят, има и смачкване и абразия на парчета гориво, които попадат в пространството между биещите и корпуса на мелницата.

Основният недостатък на тези мелници е доста бързото износване на ударите (чуковете) и необходимостта от подмяна след 300-600 часа работа. Износването на бъркалките зависи от много фактори, основните от които са абразивността на смляното гориво, устойчивостта на износване на метала на бъркалките, специфичната производителност на мелницата, фиността на праха и конструкцията на бъркалките. Бийтерите са монтирани на държачи за битер със стъпаловидни щифтове, което осигурява най-ниски разходи за труд при смяна на битерите.

ВЕНТИЛАТОРНА МЕЛНИЦА MB ЗА МЕЛЕНЕ НА ВЪГЛИЩА

Специална характеристика на MB е тяхната висока вентилационна способност, което позволява, заедно със смилането, да изсушава високовлажни горива без използването на специални вентилатори. Едновременно с смилането горивото се изсушава, за което в мелницата се подава сушилен агент - въздух или газо-въздушна смес.

Вентилаторните мелници се използват за смилане на меки мокри кафяви въглища. Обикновено инерционните сепаратори се монтират с вентилаторни мелници. Смилането на горивото в мелницата е двустепенно: в горната част - с битери и след това в мелничното колело на вентилатора. Горивото, частично смляно от битерите, се изхвърля от центъра към периферията на ротора и заедно със сушилния агент равномерно навлиза в колелото на смилащия вентилатор. Това предотвратява удара на гориво върху диска и осигурява равномерно натоварване на лопатките на вентилатора.

Недостатъците на MB са значително износване на метала на остриетата и бронята.

Вентилаторът на мелницата има следната конструкция: на вала на двигателя е закрепено мелнично колело (ротор). По неговата обиколка на ротора са монтирани шлифовъчни ножове, поради удари, върху които материалът се раздробява при бързото въртене на ротора. Корпусът на мелницата около колелото е облицован с бронирани плочи отвътре. Шлифовъчните остриета за осигуряване на продължителност на работа са изработени от устойчива на износване манганова стомана 110G13L. Производителността на вентилаторната мелница MВ зависи от диаметъра на ротора, ширината на лопатката и скоростта на ротора. Мелничните вентилатори се произвеждат с ляво или дясно въртене на ротора.