Проекты по использованию оборудования для сушки угля. Вертикальная печь для сушки и сухой перегонки угля и др. сыпучих материалов
Теплогенераторы промышленные технологические для сушилок и пиролизных печей, небольшой обзор. July 30th, 2016
#Теплогенераторы это оборудование которое создается для получения тепла и направления его на технологические нужды, теплогенераторы могут отдавать тепло дымовых газов.. то есть по сути печка, а дымовые газы идут на технологические нужны того или иного оборудования... Есть теплогенераторы которые тепло дымовых газов передают воздуху и его уже нагнетают допустим в сушилку. Это не реклама и не антиреклама..это просто обзор того что попалось на глаза.. и мои выводы, ну и отзывы тех кто эксплуатирует... Ну и это больше мне нужно для того чтобы не объяснять каждому заказчику на пальцах..а просто дать ссылку где фото и плюсы, минусы и так далее...
Ну начнем с простого, вот выносной теплогенератор пиролизной печи углежжения, он работает так, с начало разжигается на дровах- тут обзол, горбыль, дымовые горячие газы обогревают реторты в печи, куда заложены березовые дрова... затем как реакция пиролиза пошла в него поступают пиролизные газы и уже тепло сгорающих в теплогенераторе пиролизных газов поддерживают процесс пиролиза. Такой по сути теплогенератор я применяю и на печах по переработки отработанных РТИ в топливо.
Конструкция "трубы" дает довольно хорошую надежность данному теплогенератору, внутри он обложен высокотемпературным кирпичом.
Пиролиз в печи происходит при температуре более 350 градусов... ну и до 650..далее нежелательно... выйдет печь из строя, этот теплогенератор справляется с данной работой, проблем нет.
Ну а вот просто на дровах под печью типа УВП, так для коллекции, такие печи думаю уже врят ли кто использует... тут небольшая температура..поэтому как правило после разжега дверь закрывается и процесс пиролиза идет несколько суток..ну а дрова в печь-теплогенератор подкладываются по мере сгорания..но обзор есть обзор:
Ну и вот новенький еще не эксплуатировали подобный теплогенератор для барабанной сушилки, сушки сырья, для производства пеллет- тоже на отходах типа горбыля:
Очень хорошо сделали свод..вот этот свод печи теплогенератора дает гарантию надежной долгой работы:
Ну и видня технология изготовления свода:
В общем неплохо!
Ну а далее обзор воздухообменного теплогенератора так скажем..то есть дымовые газы нагревают через стенку атмосферный воздух который и служит агентом в технологическом процессе сушки. Мне повезло, аппарат разобрали после года службы на технологический ремонт, так что очень хорошо все видно. Кстати о нем очень неплохие одзывы, ну а то что сгорел колосник тут вина скорее тех кто эксплуатировал, так скажем "поджарили" немного засыпав брак брикетированного древесного угля...Но машинка выдержала по сути... а так он должен работать на щепе и опиле... естественной влажности по сути..
Общий вид.. слевасам теплогенератор куда засыпаются щепа и опилки ну а справа сам теплообменник... Сверху видим дымосос вентилятор котрый обеспечивает тягу горения опила и щепы.. ну а внизу вентилятор для воздуха теплообмена, который нагнетает воздух от проходит через теплобменник и уже горячий идет в камеру сушки температрура сушильного воздуха в районе 120 градусов..ну а температура в теплогенераторе при горении щепы и опила в районе 1000 градусов и более..
Вот вид сверху куда засыпается щепа и опил:
Сейчас тут нет колосниковой решетки, её вытащили для замены:
Топочный люк который расположен выше колосниковой решетки:
Ну а это поддувальные люки куда идет забор воздуха, находятся под колосниковой решеткой, кстати и колосниковая решетка сгорела там где они были в основном открыты:
Воздуховод горячего воздуха который подает его в сушилку:
Ну а это вентилятор дымосос обеспечивающий горение..тягу.. и вывод дымовых газов после отдачи тепла воздуху, который и подается потом в сушилку:
Вид со стороны теплообменника:
Ну и выполнен такой немаловажный нюансик как воздухозаборник для полного сгорания щепы и опила в системе теплообменника:
Хорошая штуковина..но система от перегрева тут подразумевает автоматическое закрывание заслонки при повышения температуры выше положенной..что на мой взгляд имеет недостаток- инерцию... я бы просто на вентилятор тяговый- дымосос поставил бы частотник..и плавной регулировкой тяги обеспечивал бы температурный режим..хотя заслонку бы не убирал..но это мое частное мнение.
Приборный щит:
Плохо получился, потом сделаю другую фото и заменю..
Не стоит недооценивать это оборудование в связи с тем что показаны сгоревшие колосники.. машина проработала в таких экстремальных условиях и выдержала год.. а это редкость.
Кстати этот теплогенератор работает на сушилку брикетов которые делаются из древесноугольной пыли, считайте отходов, кто занимается производством древесного угля знает сколько таких отходов получается. Но возможно и эти отходы превратить в хороший товар!
Суслов Михаил Борисович, ООО "Экосинтез"
Тел: 8-911-281-95-62
эл. почта: [email protected]
j,t +Р.,"-,.; :1 и Ig p+y @g
ЕНТ НА"":И 3
18720 о -. 1ьь".>g j4Q ggf(g
ОБРЕТЕНИЕ
Класс 10а, 2З CO ÊÆ атамтно-техн. бйблиотжж
1 (вертикальной.печи для. сушки и сухой нерегонки угля и других сыпучих материалов.
К патенту ин-ной фирмы «Акц; общ, облагорожения угля» (KohlenчегейппйяезеПзс4ай rn. Ь.. Н:); в, г. Берлине, Германия, заявленному 24 августа 1926 года (заяв. свил. № 10495).
Действительный изобретатель ин-ц К. Гейееен (Carl Geissen).
Приоритет от 5 октября 1922 года на основании ст. 4 Советскогерманского соглашения об,охране промышленной собственности.
Известно применение для сушки,и-.су- на некотором расстоянии от повернутых
Ю хои перегонки угля и других, сыпучих материалов вертикальных печей..
Предлагаемая вертикальная печь пред-, назначается для сушки и,сухой перегонки угля н других сыпучих материалов.,На-. гревательная: поверхность ее образована вертикально установленной, вращающейСя. вокруг собственной оси и обогреваеиейизнутри трубой, снабженной волйообра1з; ной, поверхностью. Выступающие греб1ни1 последней образуют углы, соответствующие углу естественного откоса перера- ь! батываемого материала. Передвижение.: материала осуществляется кольцевыми щите,ми, образуюшнми перед волнообрвьз -., ной поверхностью собирательные к1амеры; Для, дальнейшего правильного и". плавного * перекать1вания обрабатываемого Матери, - ала. с одной выступающей поверх1ноСти
: на тугую нижележащую, к стенкам-.:соби, - рательных камер приделаны койййские
:-.наклонные перегородки, pacri ложецнь;же- вни конусов волнообразной трубы.
На чертеже изображен продольный pasрез печи.
Печь состоит на внчтренней пустотелой цилиндрической части а, изготовленной из шамота или другого подходящего материала и окруженной наружной пустотелой цилиндрической трубой б из чугуна илн другого сходного материала. Эта наружная нагревательная труба имеет волно-образную поверхность, выступающие гребни с коей образуют углы, наклон сторон которых соответствует углу естественного откоса обрабатываемого материала. Труба.b служит нагреваюшей поверхностью для обрабатываемого материала, поступающего в печь в пункте d.
Между отдельными соседними наклонными поверхностями расположейы образованные кольцевыми щитами е собирательные камеры, иэ которых материал сбрасывается вращающимися лопатками g на
1. Вертикальная печь для сушки и, су-. ,. хой перегонки угля и других сыпучих материалов, отличающаяся тем, что наi гревательная поверхность печи образована из вертикально установленной, враща- .. ющейся вокруг собственной оси, обогре ваемой изнутри трубы о с волнообразной поверхностью, выступающие гребни коей!
1 ! образуют углы, соответствующие углу. естественного откоса обрабатываемого материал а, и окружены, неподвижными кольцевыми щитами е, служащими для; напоавления осыпающегося горючего материала вдоль нагревательной поверх. ности.
2, Форйа выполнения вертикальной, печи, согласно п. 1, отличающаяся тем, что для подачи материала из собиратель-! ных камер f на ближайшую часть поверх-. ности нагрева к вращающейся трубе или к неподвижной стенке с прикреплены лопатки g.
3. Форма. выполнения вертикальной. печи, согласно п,2, отличающаяся тем, что лопатки д укреплены переставнь1м образом,. 4. Форма выполнения. вертикальной, печи, согласно п. и. 1, 2 и 3, отличающаяся тем, что к стенкам собиратель1 ных камер f, окружающих выступы волно- : образной трубы, приделаны конические. наклонные перегородки из листового же леза, расноложеннйе,на некотором расстоянии от повернутых вниз конусЪв волнообразной трубы.
5. Форма выполнения печи, согласно, п.п. j.— 4, отличающаяся тем, что нагре; вательная поверхность Ь снабжена устрой- .
; ством для вращательного движения при помощи червячной передачи!. ближайшую нижнюю наклонную поверхность, так что процесс скатывания не останавливается.из - за загромождения камер. В местах, соответствующих повернутым вниз частям поверхностей нагрева и -в некотором расстоянии от них к стенкам собирательных камер f приделаны конические наклонные перегородки.из листового железа. Материал скатываетея по наклонным перегородкам, окружающим поверхность нагрева на небольшом от нее расстоянии, пока не встретится со следуюшей поверхностью нагрева, по которой может скатываться без перегородки, Из нижней собирательной камеры h скатившийся высушенный нли подвергшийся сухой перегонке материал выбрасывается вращающимися лопатками > к выводной трубе 1:. Вращение лопаток д и i достигается.прикреплением- их к нагревательной трубе Ь, которая сама вращается при помощи червячной передачи l.
Вращение собирательных камер f совместно с примыкающими к ним наклонными перегородками может быть достигнуто независимо от вращения нагревательных поверхностей и даже в том случае, если пОследние неподвижны; равным образом при неподвижных кольцевых щитах е и неподвижных наклонных перегородках, можно придать вращательное движение одним только выбрасывающим лопаткам. Повеохности лопаток, направляющих и выбрасывающих обрабатываемый материал, целесообразно делать переставными, так что их действие можно регулировать сообразно сорту материала и характер перекатывания.
Нагревание печи производится горелкой m, из которой горящие газы в виде пламенных струй выбрасываются во внутреннее пространство пустотелого цилиндра а, Совершив оборот внутри цилиндра а, служащего лучеизлучающим телом, нагревающие газы выходят через отверстия я в кольцевое пространство о, находящееся между цилиндром а и нагревательной волнистой трубой 6 и,отдав свое тепло наклонным нагревательным поверхностям, выходят через трубу р. При таком направлении газов чагревательная поверхность согревается не только самими газами, но также и теплотой, изл1, чаемой стенками пустотелого цилиндра е, чем достигается равномерность нагревания(Отапливание печи может производиться..— и другими способами. Образующиеся при нагревании обрабатываемого материалапары или газообразные продукты выходят наружу сквозь отверстия, сделанные в кольцеобразных кожухах е и отводятся из печи через трубу rp.Предмет патента.
Экономическая ситуация на российском угольном рынке вносит свои коррективы в планы по модернизации углеобогатительных активов. Предугадать направление развития и предложить наилучший вариант реализации проекта - одна из главных задач инжиниринговой компании, лидирующей по количеству запущенных углеобогатительных фабрик за всю новейшую историю России.
В статье перечисляются разработанные технологическим отделом Коралайна Инжиниринг - СЕТСО критерии отбора используемых за рубежом в горной и смежных отраслях технологий, комплексное применение которых наделяет установку по термической сушке угля уникальными для российского рынка потребительскими свойствами.
Ключевые слова:
термическая сушка, безопасность в угольной промышленности, обогащение угля.
За последний год падение мировых цен на уголь существенно обострило конкуренцию на рынке энергетических углей. Значительное превышение объемов предложения над спросом со стороны потребителей дает последним возможность диктовать жесткие условия поставки и предъявлять повышенные требования к качественным показателям угольной продукции. Для работы в сверхконкурентной среде производитель должен иметь в своем ассортименте высококалорийные угли, одинаково востребованные как на внутреннем, так и на внешнем рынках.
Одним из препятствий на пути к увеличению теплоты сгорания поставляемых углей является влага. Максимальное механическое обезвоживание концентрата во всех машинных классах с применением современных высокоэнергетичных вибрационных грохотов с фактором разделения 4,5G, вибрационных и осадительно-фильтрующих центрифуг в большинстве случаев позволяет снизить внешнюю влагу концентрата до 6-7%. В зависимости от гранулометрического состава угля, его хрупкости и внутренней влажности в некоторых случаях достичь кондиционной влажности концентрата без применения термической сушки невозможно. Известные и хорошо изученные на сегодня способы термической сушки в сложившихся экономических условиях крайне невыгодны, а уровень их технического развития не может гарантировать стабильной и безопасной работы. В этой ситуации оптимизация существующих технологий термической сушки позволит сэкономить время и средства на поиск технологических решений, и обеспечит конкурентное преимущество компаниям, первым внедрившим новинку.
Основными параметрами, характеризующими термические сушки, являются значение величины удельного влагосъема с единицы объема сушилки, относительный расход потребляемого топлива на единицу продукции и показатели валовых выбросов загрязняющих веществ в атмосферу, образующихся в результате сжигания топлива и выделения продуктом в процессе сушки летучих соединений. В случае применения сушки на особо опасных по взрыву марках угля, например марки «Д», на первое место встает вопрос обеспечения безопасности процесса.
При сравнении известных типов сушильных установок - трубы-сушилки, барабанной сушилки и сушки в «кипящем» слое - наилучшие возможности по поддержанию инертной среды предоставляет труба-сушилка, конструктивные особенности которой позволяют осуществлять непрерывный контроль и, в случае необходимости, экстренно подавать инертный газ в любую область трубы.
Относительный расход потребляемого топлива на единицу продукции в совокупности со стоимостью оборудования определяют основную экономическую составляющую проекта по использованию сушки. Этот критерий способен перекрыть эффективность сушки даже при высоком показателе удельного влагосъема. Т.е. при хороших показателях удаления влаги применение дорогого и требующего регулярных затрат на доставку топлива (мазута, солярки, сжиженного газа и т.д.) делает цену на конечный продукт неконкурентной, а эксплуатацию оборудования неэффективной.
Показатели удельного влагосъема у указанных типов разняться, но в соотношении с габаритными размерами полного комплекса сушки, удельными затратами тепла, электроэнергии и производительностью сушилок преимущество конкретного типа определяется исходя из условий проекта фабрики.
Показатели валовых выбросов загрязняющих веществ зависят от возможности установки дожигать горячий газ после сушки, направляя его на рециркуляцию, и наличия эффективной системы улавливания и фильтрации отходящих газов.
Для решения задачи повышения калорийности обогащенного угля российскими специалистами компании «Коралайна Инжиниринг» был проведен анализ используемых за рубежом технологий термической сушки как в горной, так и в смежных отраслях. Немецкий опыт повсеместного использования буроугольной пыли в качестве топлива для выработки тепло- и электроэнергии привлек к себе основное внимание и заставил более детально изучить применяемые при производстве угольного топлива технологии. В результате проведенных исследований были определены основные технологические требования к установке термической сушки угля, наиболее полно отвечающей запросам российских угольных предприятий:
- Полная автоматизация процесса управления сушильной установкой;
- Возможность использования различных видов топлива без замены оборудования;
- Соответствие нормам по выбросам загрязняющих веществ;
- Минимальное значение времени сушки материала для увеличения производительности установки;
- Минимальные значения времени на разогрев и остывание генератора горячих газов для уменьшения потерь топлива и увеличения безопасности процесса;
- Наличие комплексной системы безопасности, исключающей взрыв сушки в процессе эксплуатации.
Согласно статистике эксплуатации термических сушильных установок взрыву подвержены даже установки, полностью отвечающие «Требованиям по безопасной эксплуатации газовых сушильных установок. ПБ 05-580-03». Основываясь на так называемой теории «треугольника безопасности», говорящей о необходимости разрыва любой из связей между тремя составляющими условия взрыва - топливо, температура и концентрация кислорода - главным критерием безопасной эксплуатации сушилки было выбрано объемное содержание кислорода в отработавших газах. При сравнении российских и европейских норм безопасности были взяты европейские стандарты с максимально допустимым значением этого критерия до 10 %.
На основании выше описанных требований был определен набор конкретных технологий, комплексное применение которых наделяет установку по термической сушке угля уникальными для российского рынка потребительскими свойствами. А именно:
— Гарантированная полная безопасность эксплуатации всего комплекса. Автоматизация процесса управления загрузкой и контроля за безопасностью снижают влияние «человеческого фактора» в процессе эксплуатации и позволяют экстренно предпринимать необходимые действия для ликвидации угрозы возникновения взрыва;
— В качестве основного источника топлива применяется мелкая фракция угля (-200 мкм), отбираемая из потока уже высушенного продукта, при этом сохраняется возможность использования различных видов жидкого и газообразного топлива. В зависимости от исходной влажности угольного шлама расходуется от 7 до 10 % от объема поступающего угля, т.е. сушка выполняется без расходов на закупку топлива;
— Подача материала в трубу-сушилку на высоте 3-4 метра от сопел подачи горячих газов в направлении против газового потока, с последующим подъемом материала. Основное удаление влаги (примерно 50 %) происходит именно на этом участке. Такое конструктивное решение позволяет сократить высоту трубы и сделать установку более компактной .
Предлагаемый сушильный комплекс рассчитан на сушку шламов и мелкого концентрата классом -15 мм, и состоит из:
1. Генератора горячих газов, включающего горелочное устройство мощностью до 40 МВт, работающее на тонком угольном отсеве с возможностью применения любых видов топлива; стальную камеру сгорания, выполненную без огнеупорной футеровки, что сокращает время на прогрев и остывание генератора;
2. Трубы-сушилки с подачей материала против направления движения газов;
3. Циклона отделения отработанных газов с системой повторного направления газов в камеру сгорания (рециркуляции);
4. Динамического воздушного сепаратора для отделения угольной мелочи от высушенного продукта;
5. Рукавных фильтров очистки отходящих газов.
Согласно расчетам, выполненным на основании данных по применению элементов комплекса на эксплуатирующих предприятиях, при использовании указанного комплекса на сушке концентрата углей марки «Д» класса 0,03-1 мм, исходной влажностью 19 % в объеме 100 т/ч (производственная мощность ОФ по рядовому углю - 4,5 млн) достигаются следующие значения:
|
Показатель |
Значение |
|
Влажность концентрата до сушки , % |
|
|
Влажность концентрата после сушки , % |
|
|
Средняя величина прироста калорийности, ккал/кг |
|
|
Затраты на тонну концентрата*, руб. |
18,0 |
Заключение
Сопоставление затрат на проектирование, строительство и годовую эксплуатацию сушильного комплекса с величиной годовой рыночной премии за калорийность угольного концентрата позволяет утверждать, что при указанных условиях срок окупаемости всего проекта не превышает двух лет. При этом важно заметить, что на срок окупаемости больше влияет не цена реализации угольного концентрата, а величина премии за увеличение калорийности. Т.е. при увеличении калорийности углей, имеющих довольно низкую теплоту сгорания, достигнутое качество продукта фактически не отразится на цене реализации. И наоборот, высококалорийные угли будут иметь не только большую стоимость, но и более широкий и стабильный рынок сбыта.
Кириллов К.М. - руководитель проектов, Угольный департамент Коралайна Инжиниринг - CETCO, kirillov
cetco.ru
Пикалов М.Ф. - инженер-технолог, Угольный департамент Коралайна Инжиниринг - CETCO, pikalov
cetco.ru
Номер
:
Год
: 2012
ISBN
:
UDK
:
DOI
:
Авторы
: Кириллов К.М., Пикалов М.Ф.
