Вугілля сушильні печі. Вертикальна піч для сушіння та сухої перегонки вугілля та ін. сипучих матеріалів

Економічна ситуація російською вугільному ринкувносить свої корективи до планів модернізації вуглезбагачувальних активів. Передбачити напрямок розвитку та запропонувати найкращий варіантреалізації проекту - одне з головних завдань інжинірингової компанії, що лідирує за кількістю запущених вуглезбагачувальних фабрик за всю нову історіюРосії.
У статті перераховуються розроблені технологічним відділом Коралайну Інжиніринг - СЕТСО критерії відбору технологій, що використовуються за кордоном у гірській та суміжних галузях, комплексне застосування яких наділяє установку за термічному сушіннівугілля унікальними для російського ринку споживчими властивостями.
Ключові слова: термічна сушка, безпека у вугільній промисловості, збагачення вугілля.

За останній рікПадіння світових цін на вугілля суттєво загострило конкуренцію на ринку енергетичного вугілля. Значне перевищення обсягів пропозиції над попитом з боку споживачів дає останнім можливість диктувати жорсткі умови постачання та пред'являти підвищені вимоги до якісним показникамвугільної продукції. Для роботи у надконкурентному середовищі виробник повинен мати у своєму асортименті висококалорійне вугілля, однаково затребуване як на внутрішньому, так і на зовнішньому ринках.

Однією з перешкод на шляху до збільшення теплоти згоряння вугілля, що поставляється, є волога. Максимальне механічне зневоднення концентрату у всіх машинних класах із застосуванням сучасних високоенергетичних вібраційних гуркотів з фактором поділу 4,5G, вібраційних та осадювально-фільтруючих центрифуг у більшості випадків дозволяє знизити зовнішню вологу концентрату до 6-7%. Залежно від гранулометричного складу вугілля, його крихкості та внутрішньої вологості в деяких випадках досягти кондиційної вологості концентрату без застосування термічного сушіння неможливо. Відомі і добре вивчені на сьогодні способи термічного сушіння в сформованих економічних умоввкрай невигідні, а рівень їхнього технічного розвитку не може гарантувати стабільної та безпечної роботи. У цій ситуації оптимізація існуючих технологій термічного сушіння дозволить заощадити час та кошти на пошук технологічних рішень, та забезпечить конкурентна перевагакомпаніям, що першим впровадили новинку.

Основними параметрами, що характеризують термічні сушіння, є значення величини питомої вологознімання з одиниці обсягу сушарки, відносний витрата споживаного палива на одиницю продукції та показники валових викидів забруднюючих речовин в атмосферу, що утворюються в результаті спалювання палива та виділення продуктом у процесі сушіння летких. У разі застосування сушіння на особливо небезпечних вибухах марках вугілля, наприклад марки «Д», на перше місце постає питання забезпечення безпеки процесу.

При порівнянні відомих типівсушильних установок - труби-сушарки, барабанної сушарки та сушіння в «киплячому» шарі - найкращі можливостіпо підтримці інертного середовища надає труба-сушарка, конструктивні особливостіякої дозволяють здійснювати безперервний контроль і, у разі необхідності, екстрено подавати інертний газ будь-яку область труби.

Відносна витрата споживаного палива на одиницю продукції разом із вартістю обладнання визначають основну економічну складову проекту з використання сушіння. Цей критерій здатний перекрити ефективність сушіння навіть при високому показникупитомої вологознімання. Тобто. при хороших показникахвидалення вологи застосування дорогого та потребує регулярних витрат на доставку палива (мазуту, солярки, скрапленого газуі т.д.) робить ціну на кінцевий продуктнеконкурентною, а експлуатацію обладнання неефективною.
Показники питомої вологозйому у зазначених типів відрізняються, але у співвідношенні з габаритними розмірамиповного комплексу сушіння, питомими витратами тепла, електроенергії та продуктивністю сушарок перевага конкретного типу визначається виходячи з умов проекту фабрики.
Показники валових викидів забруднюючих речовин залежать від можливості встановлення допалювати гарячий газ після сушіння, спрямовуючи його на рециркуляцію, та наявності ефективної системиуловлювання та фільтрації відхідних газів.

Для вирішення задачі підвищення калорійності збагаченого вугілля російськими фахівцями компанії «Коралайна Інжиніринг» був проведений аналіз термічного сушіння, що використовуються за кордоном, як у гірській, так і в суміжних галузях. Німецький досвід повсюдного використання буровугільного пилу як палива для вироблення тепло- та електроенергії привернув до себе основну увагу і змусив детальніше вивчити технології, що застосовуються при виробництві вугільного палива. В результаті проведених досліджень було визначено основні технологічні вимогидо встановлення термічного сушіння вугілля, що найбільш повно відповідає запитам російських вугільних підприємств:

• Повна автоматизація процесу керування сушильною установкою;
• Можливість використання різних видівпалива без заміни обладнання;
• Відповідність нормам щодо викидів забруднюючих речовин;
• Мінімальне значення часу сушіння матеріалу збільшення продуктивності установки;
• Мінімальні значення часу на розігрів та охолодження генератора гарячих газів для зменшення втрат палива та збільшення безпеки процесу;
• Наявність комплексної системибезпеки, що унеможливлює вибух сушіння в процесі експлуатації.

Згідно зі статистикою експлуатації термічних сушильних установок вибуху схильні навіть установки, що повністю відповідають «Вимогам щодо безпечної експлуатаціїгазових сушильних установок ПБ 05-580-03». Грунтуючись на так званій теорії «трикутника безпеки», що говорить про необхідність розриву будь-якого із зв'язків між трьома складовими умови вибуху - паливо, температура і концентрація кисню - головним критерієм безпечної експлуатації сушарки було обрано об'ємний вміст кисню у газах, що відпрацювали. При порівнянні російських та європейських норм безпеки було взято європейські стандарти з максимально допустимим значеннямцього критерію до 10%.

На підставі вище описаних вимог було визначено набір конкретних технологій, комплексне застосування яких наділяє установку з термічної сушіння вугілля унікальними для ринку споживчими властивостями. А саме:

- Гарантована повна безпекаексплуатаціївсього комплексу. Автоматизація процесу управління завантаженням та контролю за безпекою знижують вплив « людського фактора» в процесі експлуатації і дозволяють негайно робити необхідні діїдля ліквідації небезпеки виникнення вибуху;
— Як основне джерело палива застосовується дрібна фракція вугілля (-200 мкм), що відбирається з потокувже висушеного продукту, при цьому зберігається можливість використання різних видів рідкого та газоподібного палива. Залежно від вихідної вологості вугільного шламу витрачається від 7 до 10 % обсягу вугілля, тобто. сушіння виконується без витрат на закупівлю палива;
— Подача матеріалу в трубу-сушарку на висоті 3-4 метри від сопел подачі гарячих газів у напрямку проти газового потоку, з наступним підйомом матеріалу. Основне видалення вологи (приблизно 50%) відбувається саме на цій ділянці. Таке конструктивне рішеннядозволяє скоротити висоту труби та зробити установку більш компактною.

Пропонований сушильний комплекс розрахований на сушіння шламів і дрібного концентрату класом -15 мм, і складається з:

1. Генератора гарячих газів, що включає пальниковий пристрій потужністю до 40 МВт, що працює на тонкому вугільному відсіві з можливістю застосування будь-яких видів палива; сталеву камеру згоряння, виконану без вогнетривкої футеровки, що скорочує час на прогрів та охолодження генератора;
2. Труби-сушарки з подачею матеріалу проти спрямування руху газів;
3. Циклону відділення відпрацьованих газів із системою повторного спрямування газів у камеру згоряння (рециркуляції);
4. Динамічного повітряного сепаратора для відокремлення вугільної дрібниці від висушеного продукту;
5. Рукавних фільтрів очищення газів, що відходять.

Згідно з розрахунками, виконаними на підставі даних щодо застосування елементів комплексу на експлуатуючих підприємствах, при використанні зазначеного комплексу на сушінні концентрату вугілля марки «Д» класу 0,03-1 мм, вихідною вологістю 19 % в обсязі 100 т/год (виробнича потужність ОФ по рядовому вугіллю - 4,5 млн) досягаються такі значення:

Показник	Значення
Вологість концентрату до сушіння, %
Вологість концентрату після сушіння, %
Середня величина приросту калорійності, ккал/кг
Витрати тонну концентрату*, крб.	18,0

*З урахуванням витрат на електроенергію, що відбирається з потоку вугільне паливо, теплову енергіюна обігрів будівлі та конвеєрних галерей, заробітної платиспівробітників, амортизації обладнання, будівлі та споруд. Без урахування податків на додану вартість, воду, оренду землі, відрахувань від фонду оплати праці та накладних витрат.

Висновок

Зіставлення витрат на проектування, будівництво та річну експлуатаціюсушильного комплексу з величиною річної ринкової премії за калорійність вугільного концентрату дозволяє стверджувати, що за зазначених умов термін окупності всього проекту не перевищує двох років. У цьому важливо зазначити, що у термін окупності більше впливає ціна реалізації вугільного концентрату, а величина премії збільшення калорійності. Тобто. зі збільшенням калорійності вугілля, мають досить низьку теплоту згоряння, досягнута якість продукту мало позначиться на ціні реалізації. І навпаки, висококалорійні вугілля матимуть не лише більшу вартість, а й ширший та стабільніший ринок збуту.

Кирилов К.М. - керівник проектів, Вугільний департамент Коралайну Інжиніринг - CETCO, kirillovcetco.ru
Пікалов М.Ф. - інженер-технолог, Вугільний департамент Коралайну Інжиніринг - CETCO, pikalovcetco.ru

Номер:
Рік: 2012
ISBN:
UDK:
DOI:
Автори: Кирилов К.М., Пікалов М.Ф.

j,t +Р.,"-,.; :1 і Ig p+y @g

ЕНТ НА"":І 3

18720 про -. 1ьь".>g j4Q ggf(g

ЗВЕРНЕННЯ

Клас 10а, 2З CO ÊÆ атамно-техн. бйбліотжж

1 (вертикальної.печі для. сушіння та сухої нерегонки вугілля та інших сипучих матеріалів.

До патенту ін-ної фірми «Акц; заг, облагородження вугілля» (KohlenчегейппйяезеПзс4ай rn. Ь.. Н:); в, м. Берліні, Німеччина, заявленому 24 серпня 1926 (заяв. Свіл. № 10495).

Справжній винахідник ін-ц К. Гейєєн (Carl Geissen).

Пріоритет від 5 жовтня 1922 року на підставі ст. 4 Радянсько-німецької угоди про охорону промислової власності.

Відомо застосування для сушіння,і-.су- на деякій відстані від повернутих

Ю хої перегонки вугілля та інших, сипких матеріалів вертикальних печей.

Пропонована вертикальна піч перед-, призначається для сушіння і сухої перегонки вугілля н інших сипучих матеріалів.,На-. грівальна: поверхня її утворена вертикально встановленою, що обертається. навколо власної осі та обігріваєю зсередини трубою, забезпеченою волйообра1з; ної, поверхнею. Виступаючі греб111 останньої утворюють кути, що відповідають куту природного укосу перери-! матеріалу, що батується. Пересування.: матеріалу здійснюється кільцевими щитами, що утворюються перед хвилеобрвьз -., ної поверхнею збірні к1амери; Для, подальшого правильного і". плавного * перекочування оброблюваного Матері, - ала. з однієї виступаючої поверх1ноСти

: на тугу нижче, до стінок -.

:-.похилі перегородки, pacri ложецнь;же- вні конусів хвилеподібної труби.

На кресленні зображено поздовжній pasрез печі.

Пекти складається на внутрішньої пустотілої циліндричної частини а, виготовленої з шамоту або іншого відповідного матеріалуі оточеної зовнішньої пустотілою циліндричною трубою б з чавуну або іншого подібного матеріалу. Ця зовнішня нагрівальна труба має хвилеподібну поверхню, виступаючі гребені з якою утворюють кути, нахил сторін яких відповідає куту природного укосу оброблюваного матеріалу. Труба.b служить нагріваючою поверхнею для оброблюваного матеріалу, що надходить у піч у пункті d.

Між окремими сусідніми похилими поверхнями розташовані утворені кільцевими щитами е збиральні камери, іе яких матеріал скидається обертовими лопатками g на

1. Вертикальна піч для сушіння та, су-. ,. хой перегонки вугілля та інших сипучих матеріалів, що відрізняється тим, що наi грівальна поверхня печі утворена з вертикально встановленої, що обертається.

1! утворюють кути, що відповідають куту. природного укосу оброблюваного матеріалу, і оточені, нерухомими кільцевими щитами е, службовцями для; наповнення палива, що обсипається, вздовж нагрівальної поверх. ності.

2, Форйа виконання вертикальної, печі, згідно п. 1, відрізняється тим, що для подачі матеріалу з збирач-! них камер f на найближчу частину поверх-. ності нагрівання до труби, що обертається, або до нерухомої стінки з прикріплені лопатки g.

3. Форма. виконання вертикальної. печі, згідно з п,2, відрізняється тим, що лопатки д укріплені переставн1м чином. 4. Форма виконання. вертикальної, печі, згідно з п. і. 1, 2 і 3, яка відрізняється тим, що до стінок збиральних камер f, що оточують виступи хвиле- : образної труби, прироблені конічні. похилі перегородки з листового ж леза, розкладення, на деякій відстані від повернутих вниз конус хвильоподібної труби.

5. Форма виконання печі, згідно з п.п. j.вЂ" 4, яка відрізняється тим, що нагрі; вальна поверхня Ь забезпечена устрою- .

; ством для обертального руху за допомогою черв'ячної передачі! найближчу нижню похилу поверхню, так що процес скочування не зупиняється. через захаращення камер. У місцях, що відповідають повернутим вниз частинам поверхонь нагріву і -в деякій відстані від них до стінок збірних камер f прилаштовані конічні похилі перегородки з листового заліза. Матеріал скочується по похилим перегородкам, що оточує поверхню нагріву на невеликій від неї відстані, поки не зустрінеться з наступною поверхнею нагріву, по якій може скочуватися без перегородки, З нижньої збірної камери h висушений нлі, що скотився висушений нлі, що піддався сухій перегонці матеріал викидається обертовими :. Обертання лопаток д і i досягається. нагрівальної трубиЬ, що сама обертається за допомогою черв'ячної передачі l.

Обертання збиральних камер f спільно з примикаючими до них похилими перегородками може бути досягнуто незалежно від обертання нагрівальних поверхонь і навіть у тому випадку, якщо останні нерухомі; і при нерухомих кільцевих щитах е і нерухомих похилих перегородках, можна надати обертальний руходним тільки лопаткам, що викидають. Повіях лопаток, що направляють і викидають оброблюваний матеріал, доцільно робити переставними, так що їх дію можна регулювати відповідно до сорту матеріалу і характеру перекочування.

Нагрівання печі проводиться пальником m, з якого палаючі гази у вигляді полум'яних струменів викидаються в внутрішній простірпустотілого циліндра а, Здійснивши оборот всередині циліндра а, службовця променевипромінюючим тілом, нагрівальні гази виходять через отвори я в кільцеве простір, що знаходиться між циліндром а і нагрівальною хвилястою трубою 6 і, віддавши своє тепло похилим нагрівальним поверхням. При такому напрямку газів чагрувальна поверхня зігрівається не тільки самими газами, але також і теплотою, изл1, чаемой стінками порожнистого циліндра е, чим досягається рівномірність нагрівання (Опалювання печі може вироблятися. виходять назовні крізь отвори, зроблені в кільцеподібних кожухах і відводяться з печі через трубу rp.Предмет патенту.

Теплогенератори промислові технологічні для сушарок та піролізних печей, невеликий огляд. July 30th, 2016

#Теплогенератори це обладнання, яке створюється для отримання тепла та направлення його на технологічні потреби, теплогенератори можуть віддавати тепло димових газів.. тобто по суті грубка, а димові газийдуть на технологічні потрібні того чи іншого обладнання... Є теплогенератори, які тепло димових газів передають повітрю і його вже нагнітають допустимо в сушарку. Це не реклама і не антиреклама..це просто огляд того, що попалося на очі.. і мої висновки, ну і відгуки тих хто експлуатує... Ну і це більше мені потрібно для того, щоб не пояснювати кожному замовнику на пальцях..а просто дати посилання де фото та плюси, мінуси і так далі...

Ну почнемо з простого, ось виносний теплогенератор піролізної печі вуглепалення, він працює так, спочатку розпалюється на дровах- тут обзол, горбиль, димові гарячі гази обігрівають реторти в печі, куди закладені березові дрова... потім як реакція піролізу пішла в нього надходять піролізні гази і вже тепло згоряючих у теплогенераторі піролізних газів підтримують процес піролізу. Такий по суті теплогенератор я застосовую і на печах із переробки відпрацьованих РТІ у паливо.

Конструкція "труби" дає досить хорошу надійність даному теплогенератору, всередині він обкладений високотемпературною цеглою.

Піроліз у печі відбувається при температурі більше 350 градусів... ну і до 650..далі небажано... вийде піч з ладу, цей теплогенератор справляється з цією роботою, проблем немає.

Ну а ось просто на дровах під піччю типу УВП, так для колекції, такі печі думаю вже чи хтось використовує... тут невелика температура..тому як правило після розпалювання двері закривається і процес піролізу йде кілька діб..ну а дрова в піч-теплогенератор підкладаються в міру згоряння.

Ну і ось новенький ще не експлуатували подібний теплогенератор для барабанної сушарки, сушіння сировини, для виробництва пелет-теж на відходах типу горбиля:

Дуже добре зробили склепіння..от це склепіння печі теплогенератора дає гарантію надійної довгої роботи:

Ну і видно технологія виготовлення склепіння:

Загалом непогано!

Ну а далі огляд повітрообмінного теплогенератора так скажемо ... тобто димові гази нагрівають через стінку атмосферне повітряякий і служить агентом технологічному процесісушіння. Мені пощастило, апарат розібрали після року служби на технологічний ремонттак що дуже добре все видно. До речі про нього дуже непогані відгуки, ну а те, що згорів колосник тут вина швидше тих хто експлуатував, так скажемо "підсмажили" трохи засинавши шлюб брикетованого деревного вугілля...Але машинка витримала по суті... а так він має працювати на тріску та опилі... природної вологостіпо суті.

Загальний вигляд.. злівасам теплогенератор куди засипаються тріска і тирса ну а справа сам теплообмінник... Зверху бачимо димосос вентилятор який забезпечує тягу горіння опила і тріски.. ну а внизу вентилятор для повітря теплообміну, який нагнітає повітря від проходить через теплобмінник гарячий йдев камеру сушіння температрура сушильного повітря в районі 120 градусів..ну а температура в теплогенераторі при горінні тріски і опила в районі 1000 градусів і більше.

Ось вид зверху куди засипається тріска і обпил:

Зараз тут немає колосникових грат, її витягли для заміни:

Топковий люк який розташований вище колосникових грат:

Ну а це піддувальні люки куди йде паркан повітря, знаходяться під колосниковими гратами, до речі і колосникові грати згоріли там де вони були здебільшого відкриті:

Повітропровід гарячого повітря який подає його в сушарку:

Ну а це вентилятор димосос, що забезпечує горіння.

Вид з боку теплообмінника:

Ну і виконаний такий важливий аспект як повітрозабірник для повного згоряння тріски і опила в системі теплообмінника:

Хороша штуковина..але система від перегріву тут має на увазі автоматичне закривання заслінки при підвищенні температури вище належної..що на мій погляд має недолік-інерцію... я б просто на вентилятор тяговий-димосос поставив би частотник..і плавним регулюванням тяги забезпечував би температурний режим..хоча заслінку б не прибирав..але це моя приватна думка.
Приладовий щит:

Погано вийшов, потім зроблю іншу фото і заміню.

Не варто недооцінювати це обладнання у зв'язку з тим, що показані колосники, що згоріли.. машина пропрацювала в таких екстремальних умовах і витримала рік.. а це рідкість.
До речі цей теплогенератор працює на сушарку брикетів, які робляться з деревокутового пилу, вважайте відходів, хто займається виробництвом деревного вугілля, знає скільки таких відходів виходить. Але можливо й ці відходи перетворити на добрий товар!

Суслов Михайло Борисович, ТОВ "Екосинтез"
Тел: 8-911-281-95-62
ел. пошта: [email protected]