Проект тепловой части ТЭЦ – мощностью 400 МВт, расположенной в г. Петрозаводске
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
ивного участия блоков 150 - 300 МВт в регулировании частоты и связанной с этим высокой маневренности оборудования в широком диапазоне нагрузок.
В условиях рыночной конкуренции вопросы экономичности особенно актуальны. Широкого внедрения более прогрессивных технологий использования угля, таких как сжигание в циркулирующем кипящем слое, внутрицикловая газификация, следует ожидать только в будущем. В настоящее же время основным способом использования угля на ТЭС является факельное пылеугольное сжигание в топках котлов. От количества и качества приготовления угольной пыли в значительной степени зависит эффективность работы электростанции. Среди различных систем пылеприготовления широкое распространение получила схема с шаровой барабанной мельницей (ШБМ) и промбункером пыли.
Основные недостатки таких систем подробно оснащены в литературе, что главной причиной неудовлетворительной работы пылесистем является электризация угольной пыли при движении ее через элементы пылесистем является электризация угольной пыли при движении ее через элементы пылесистемы и в процессе размола угля в барабанной мельницы. Показан упрощенный механизм образования объемного электрического заряда, носителем которого являются частицы угольной пыли, заряженные трибоэлектричеством. И хотя все выводы относительно негативного влияния трибоэлектричества на работу пылесистем справедливы, они отражают лишь часть общего процесса электризации угольной пыли.
Из физики твердого тела известно, что при разрушении (измельчении) вещества, имеющего кристаллическую структуру и невысокую электропроводность, вновь образованные частицы приобретают электрические заряды обеих полярностей. Суммарный заряд частиц равен нулю, так как исходный материал электрический нейтрален. Можно утверждать, что весь уголь, поступивший в барабан мельницы после измельчения распределяется на две равные по массе части, имеющие одинаковые по величине, но противоположные по знаку электрические заряды. Заряды частиц, полученные в результате измельчения, никак себя не проявляют, результирующие электрическое поле любой совокупности частиц отсутствует. Угольная пыль в этом случае, являясь электрически нейтральной средой, подчиняется всем законам аэродинамики.
В реальных условиях в пылесистеме при ее работе генерируются трибоэлектрические заряды отрицательной полярности, что нарушает баланс электрических зарядов и создает условия для возникновения объемного электрического заряда в определенных участках пылесистемы. Вследствие наличия контуров возврата топлива из сепаратора особенно интенсивно отрицательно заряженные частицы угольной пыли скапливаются у выходной горловины мельницы (сечение III), что существенно увеличивает аэродинамическое сопротивление. Наличие же поля отрицательной полярности затрудняет выход одноименных по знаку частиц (т.е.часть кондиционной пыли возвращается в мельницу) и наоборот способствует выносу положительно заряженных частиц ( по размеру более крупные, чем кондиционная пыль). Таким образом, происходит электросепарация - разделение заряженных частиц в зависимости от знака заряда. В свою очередь положительно заряженные частицы в сечение II сепаратора образуют устойчивый объемный положительный заряд, который обусловливает второй этап электросепарации: часть положительно заряженных частиц возвращается в мельницу, а отрицательно заряженные частицы беспрепятственно с ускорением поступают через створки во внутренний конус сепаратора.
У выходной горловины сепаратора (сечение I) благодаря отрицательному объемному заряду осуществляется третий этап электросепарации: возврат части отрицательных частиц в мельницу. Таким образом, полярность объемных зарядов по ходу потока чередуется. Устанавливается устойчивый , но, к сожалению , неэкономичный режим (режим минус). При этом необходимо отметить, что пыль на выходе из сепаратора имеет отрицательный результирующий заряд.
В результате происходящих процессов в одних и тех же местах пылесистемы действуют два процесса сепарации пыли, которые тесно взаимосвязаны. Так, если под действием внешних сил, например при изменении вентиляции, происходит перемещение массы угольной пыли, перераспределяются и электрические заряды, которые, в свою очередь, оказывают влияние на перемещение. Наличие электросепарации самым отрицательным образом влияет на производительность пылесистемы и качество приготовления пыли, так как возрастает ее полидисперстность, увеличивается аэродинамическое сопротивление на участках сепарации, растет возврат в мельницу кондиционной пыли. Эти факторы обусловливают повышенный расход энергии на помол топлива и транспорт пыли и ухудшают экономичность котла. Так как процессы аэродинамической и электрической сепарации действуют совместно на одних и тех же участках пылесистемы, необходимым условием эффективной работы всей установки является согласованное взаимодействие этих процессов.
В производственных условиях размольная способность мельницы (если нет ограничения по сушке) значительно выше, нежели способность по удалению пыли (эвакуационная способность), поэтому при стремлении поднять производительность увеличением подачи угля происходит накопление материала в мельнице. Без принятия надлежащих мер все заканчивается завалом. На некоторых электростанциях осуществляется автоматическая загрузка мельницы углем с импульсом (сигналом) по уровню накопленного в ней матер