(pobierz pdf).

PRACE IMiUE POLITECHNIKI ŒL¥SKIEJ
2002
IX Konferencja Kot³owa 2002
A KTU A LN E P RO B LE M Y B U D O W Y I E K S P L O A T A C J I K O T £ Ó W
Stanis³aw KORZUCH
Ryszard PARYS
Introl – Opole Sp. z o.o., Opole
S³awomir SROCZYÑSKI
Fabryka Palenisk Mechanicznych SA, Miko³ów
ZASTOSOWANIE ODSIEWACZA ODŒRODKOWEGO
STATYCZNEGO W M£YNIE WENTYLATOROWYM TYPU
MWk–12
Streszczenie. Przedstawiono konstrukcjê odsiewacza odœrodkowego zastosowanego do m³yna MWk–12 w miejsce odsiewacza skrzyniowego. Wymieniono nieprawid³owoœci wystêpuj¹ce w pocz¹tkowym
okresie pracy m³yna z nowym odsiewaczem. Na podstawie pomiarów
scharakteryzowano pracê pierwszej wersji nowego odsiewacza oraz
wskazano kierunki modyfikacji. Zaprezentowano równie¿ wyniki pomiarów m³yna ze zmodyfikowanym odsiewaczem oraz z innymi zmianami konstrukcyjnymi w m³ynie, koniecznymi dla uzyskania wymaganej wydajnoœci kot³a.
APPLICATION OF STATIC CENTRIFUGAL SIFTER IN THE MILL
TYPE MWk–12
Summary. The design of a centrifugal sifter which was applied in
the mill type MWk–12 in replacement of an existing box sifter was presented . The irregularities which appeared in the initial period of the
mill’s operation with the new sifter were mentioned. On the base of measurements the operation of the first version of the new sifter was characterized and the directions of some modifications were indicated. The
results of measurements with the modified sifter were also presented
Mgr in¿. Stanis³aw KORZUCH jest specjalist¹ ds. pomiarów energetycznych w Introl Opole Sp. z o.o., 45–069 Opole, ul. 1 Maja 61, mgr in¿. Ryszard PARYS jest specjalist¹ ds. pomiarów energetycznych w Introl Opole Sp. z o.o., 45–069 Opole, ul. 1 Maja 61, mgr in¿.
S³awomir SROCZYÑSKI jest szefem Biura Techniczno–Projektowego Fabryki Palenisk
Mechanicznych SA, 43–190 Miko³ów, ul. Towarowa 11.
136
Stanis³aw Korzuch, Ryszard Parys, S³awomir Sroczyñski
with other design changes in the mill, necessary to obtain the required
boiler output.
STATISCHER ZENTRIFUGALSICHTER
FÜR DIE VENTILATORMÜHLE MWK–12
Zusammenfassung. Die Arbeit enthält die Beschreibung der Konstruktion eines Zentrifugalsichters, der anstatt des typischen Kastensichters für die Ventilatormühle MWk–12 entworfen wurde. Die Nachteile, die in der Anfangsphase der Arbeit des neuen Sichters vorkamen,
wurden analisiert. Auf Grund der Messungen sind die Betriebsresultate erster Version des Sichters charakterisiert. Weitere Messungen der
Mühle, mit modifiziertem Sichter und Konstruktionsänderungen in
der Mühle selbst, wurden gezeigt.
1. Wprowadzenie
Wyprodukowane przez Fabrykê Palenisk Mechanicznych SA w latach 70. i
80. ubieg³ego stulecia, m³yny wentylatorowe typu MWk, przeznaczone do
mielenia wêgla kamiennego, s¹ wyposa¿one w odsiewacze skrzyniowe grawitacyjne.
Odsiewacze te by³y zaprojektowane tak, aby opuszczaj¹cy je py³ wêglowy
cechowa³ siê jakoœci¹ przemia³u okreœlon¹ pozosta³oœci¹ na sitach 90 i 200 mm
wynosz¹c¹ odpowiednio R0,09 £ 30% i R0,20 £ 5%.W rzeczywistoœci uzyskiwany
przemia³ jest gorszy, a liczba polidyspersji py³u n < 0,9.
Równolegle z produkcj¹ m³ynów wentylatorowych Fabryka Palenisk Mechanicznych SA by³a równie¿ projektantem i dostawc¹ m³ynów pierœcieniowo–kulowych wyposa¿onych w odsiewacze odœrodkowe statyczne. Odsiewacze te by³y przez Fabrykê w ostatnich latach czêsto modernizowane i dzisiaj
mo¿emy œmia³o powiedzieæ, ¿e dopracowano siê konstrukcji sprawdzonych
wysokosprawnych odsiewaczy statycznych dla ca³ego typoszeregu m³ynów
pierœcieniowo–kulowych. Mo¿na zagwarantowaæ, ¿e uzyskany z nich py³ wêglowy charakteryzuje siê jakoœci¹ przemia³u na poziomie
R0,09 £ 20 % i R0,20 £ 2% przy liczbie polidyspersji n > 1,2.
Te pomyœlne doœwiadczenia, zwi¹zane z eksploatacj¹ odsiewaczy odœrodkowych statycznych stosowanych w m³ynach mia¿d¿¹cych sta³y siê podstaw¹ do
podjêcia decyzji o realizacji projektu maj¹cego na celu zastosowanie tego typu
odsiewacza w m³ynie wentylatorowym, w miejsce dot¹d pracuj¹cego odsiewacza skrzyniowego.
W roku 1998 firma Frantschach Œwiecie SA, która próbowa³a w przesz³oœci
bez wiêkszego efektu ingerowaæ w konstrukcjê odsiewaczy m³ynów wentyla-
Zastosowanie odsiewacza odœrodkowego statycznego w m³ynie...
137
torowych w celu poprawy jakoœci przemia³u, odpowiedzia³a pozytywnie na
ofertê FPM SA i zamówi³a dostawê 3 szt. odsiewaczy odœrodkowych statycznych do m³ynów typu MWk–12 pracuj¹cych przy kotle nr 5 w tamtejszej elektrociep³owni.
To w³aœnie realizacja tego projektu Fabryki Palenisk Mechanicznych SA,
przeprowadzona przy znacz¹cym wspó³udziale firmy pomiarowej Introl Opole
Sp. z o.o., jest przedmiotem niniejszego opracowania.
2. Konstrukcja odsiewacza
2.1. Odsiewacz skrzyniowy
Typowy odsiewacz m³yna wentylatorowego MWk–12, pokazany na rys. 1,
ma budowê skrzyniow¹ i swoj¹ funkcjê pe³ni poprzez zmianê kierunku
przep³ywu strugi zmielonego wêgla i zmianê jej prêdkoœci. Pierwsze, zrealizo-
Rys. 1. Odsiewacz skrzyniowy m³yna MWk–12
138
Stanis³aw Korzuch, Ryszard Parys, S³awomir Sroczyñski
wane jest przez elementy regulacyjne jakimi s¹ ³opatki odsiewacza, drugie
nastêpuje w wyniku gwa³townego wzrostu objêtoœci odsiewacza, a co za tym
idzie spadku prêdkoœci przep³ywu, w przestrzeni za ³opatkami. Dziêki grawitacji grube frakcje powinny byæ nawracane do powtórnego przemia³u, a drobne unoszone przez czynnik transportuj¹cy do wylotu z odsiewacza i dalej do
palników.
Rzeczywistoœæ jest taka, ¿e znaczna czêœæ drobnych cz¹stek porywana jest
wraz z grubymi z powrotem na wlot do ko³a bijakowego, a do wylotu z odsiewacza dostaj¹ siê równie¿ stosunkowo grube frakcje niedostatecznie zmielonego py³u wêglowego. W wyniku tego, jakoœæ przemia³u jest niezadowalaj¹ca,
a sprawnoœæ odsiewania niska, wystêpuje te¿ niepotrzebna recyrkulacja dobrego jakoœciowo py³u.
Tych negatywnych cech nie ma odsiewacz odœrodkowy statyczny, dlatego
zabudowanie go w miejsce skrzyniowego wydaje siê racjonalne.
F2
F1
Rys. 2. Odsiewacz odœrodkowy zamontowany na korpusie m³yna MWk–12; F1 – Przekrój
wylotowy z komory mielenia, F2 – Przekrój wlotowy na ³opatki odsiewacza
Zastosowanie odsiewacza odœrodkowego statycznego w m³ynie...
139
2.2. Odsiewacz odœrodkowy
Konstrukcjê odsiewacza odœrodkowego statycznego, zastosowanego na
m³ynie MWk–12 w EC Frantschach Œwiecie SA, pokazano na rys. 2.
Gabaryty odsiewacza musia³y zostaæ dostosowane do warunków lokalnych
panuj¹cych w EC. Ten wymóg spowodowa³ równie¿ koniecznoœæ po³¹czenia
nawrotu z odsiewacza odœrodkowego z istniej¹cym nawrotem z odsiewacza
skrzyniowego.
Odsiewacz odœrodkowy zosta³ wyposa¿ony w automatyczne sterowanie kierownic, umo¿liwiaj¹ce p³ynn¹ zmianê ich po³o¿enia od promieniowego, które
odpowiada k¹towi 0°, do skrêcenia o k¹t 60°.
Tego typu sterowanie kierownic sprawdzi³o siê z powodzeniem w odsiewaczach m³ynów pierœcieniowo–kulowych, gdzie oprócz regulacji jakoœci przemia³u mo¿e s³u¿yæ równie¿ do zmian dynamiki m³yna, wymaganych szczególnie w sytuacjach nag³ych zmian obci¹¿enia kot³a.
Po uruchomieniu m³ynów z nowymi odsiewaczami, Frantschach Œwiecie
SA zg³osi³a wystêpowanie nieprawid³owoœci w pracy instalacji paleniskowej.
Przeprowadzone przez Introl Opole pomiary potwierdzi³y zastrze¿enia u¿ytkownika.
M³yny mog³y pracowaæ tylko przy niskim obci¹¿eniu, co w efekcie uniemo¿liwia³o uzyskanie przez kocio³ wymaganej wydajnoœci.
Analiza tych pomiarów zosta³a przedstawiona w rozdziale 3.
2.3. Odsiewacz odœrodkowy po modyfikacji
W oparciu o analizê wyników pomiarów wstêpnych (patrz rozdz. 3.) FPM
SA wprowadzi³a zmiany w konstrukcji dostarczonego odsiewacza odœrodkowego. Odsiewacz odœrodkowy po modyfikacji pokazuje rys. 3.
Zmiany te dotyczy³y czêœci œrodkowej odsiewacza i mia³y na celu uzyskanie
w miarê jednakowej prêdkoœci przep³ywu mieszanki od wlotu do odsiewacza,
a¿ do przestrzeni, w której znajduj¹ siê kierownice. Tak zmodyfikowana konstrukcja zdecydowanie wp³ynê³a na wzrost maksymalnej wydajnoœci m³yna
MWk–12.
Firma Introl Opole ponownie przeprowadzi³a pomiary pracy m³ynów. Analiza wyników tych pomiarów i wnioski przedstawione s¹ w czêœci drugiej referatu.
Nale¿y dodaæ, ¿e oprócz zmian w odsiewaczu przeprowadzono równie¿ inne
zmiany w instalacji m³ynowo–paleniskowej, a mianowicie zmniejszono szczelinê na progu spirali w korpusie m³yna oraz usuniêto zawirowywacze z palników py³owych, które stwarza³y zbyt du¿e dla m³yna wentylatorowego opory
przep³ywu mieszanki py³owej.
140
Stanis³aw Korzuch, Ryszard Parys, S³awomir Sroczyñski
Rys. 3. Odsiewacz odœrodkowy po modyfikacji
2.4. Zmiany w konstrukcji m³yna MWk–12
Jak wykaza³y pomiary m³ynów z odsiewaczami odœrodkowymi po modyfikacji [4], w zakresie jakoœci przemia³u, dynamiki jak i wydajnoœci uzyskano
zadowalaj¹ce rezultaty, co zosta³o omówione w rozdz. 3. Problem jednak polega³ na tym, ¿e przy pracy dwóch m³ynów (w uk³adzie 2+1 jaki praktykowany
jest we Frantschach Œwiecie SA), aby uzyskaæ maksymaln¹ wydajnoœæ kot³a,
konieczna jest wydajnoœæ m³ynów na poziomie ok. 10 t/h mielonego wêgla w
ka¿dym z m³ynów. Dlatego te¿ FPM SA zdecydowa³a siê na zwiêkszenie œrednicy zewnêtrznej ko³a bijakowego poprzez wysuniêcie p³yt bijakowych poza
Zastosowanie odsiewacza odœrodkowego statycznego w m³ynie...
141
obrys dotychczasowego ko³a. Uzyskano w efekcie m³yn o wiêkszej wydajnoœci
bazowej.
Tak zmodyfikowanego m³yna nie poddano ju¿ pomiarom, ale wg opinii
u¿ytkownika wydajnoœæ rzeczywista m³ynów wzros³a na tyle, ¿e bez problemu
kocio³ osi¹ga swoj¹ wymagan¹ wydajnoœæ maksymaln¹.
Na uwagê zas³uguje fakt, ¿e obs³uga m³ynów nie stwierdzi³a skrócenia ¿ywotnoœci wysuniêtych na zewn¹trz ko³a p³yt bijakowych, w stosunku do ¿ywotnoœci jak¹ uzyskano przed zmianami konstrukcyjnymi.
Problemem, jaki obecnie stoi przed konstruktorem, i jaki FPM SA stara siê
aktualnie rozwi¹zaæ jest wyd³u¿enie ¿ywotnoœci dolnej czêœci sto¿ka wewnêtrznego odsiewacza odœrodkowego oraz poprawa konstrukcji w celu skrócenia czasu prac remontowych. Stosunkowo szybkie wycieranie siê tej czêœci odsiewacza zmusza u¿ytkownika do przeprowadzania czêstych napraw.
3. Pomiary
3.1. Pomiary wstêpne dla ustalenia przyczyn nieprawid³owoœci
wystêpuj¹cych w pocz¹tkowym okresie pracy m³ynów
Po zainstalowaniu odsiewaczy odœrodkowych opisanych w punkcie 2.2 bezpoœrednio na korpusie m³yna (rys. 4) i uruchomieniu kot³a stwierdzono, ¿e
z chwil¹ podania wêgla do m³yna jego wentylacja szybko spada i przy obci¹¿eniu powy¿ej 4 Mg/h temperatura mieszanki spada poni¿ej 75oC. Wystêpuj¹
du¿e wahania ciœnienia, rosn¹ce z obci¹¿eniem m³yna, którym towarzyszy
charakterystyczny ha³as pulsuj¹cy w takt zmian ciœnienia, rosn¹cy z obci¹¿eniem. Zjawisk takich nie obserwuje siê w m³ynach wentylatorowych z odsiewaczem skrzyniowym. Podobne odg³osy pracy m³yna mo¿na jednak spotkaæ
czasami w m³ynach wentylatorowych przy zasypanym odsiewaczu, kiedy zsypuj¹ce siê z góry cz¹stki mieliwa sp³ywaj¹ po œcianie na wylot z komory mielenia i s¹ rozbijane zewnêtrznymi krawêdziami bijaków.
Dla wyjaœnienia przyczyn niezgodnej z za³o¿eniami pracy m³ynów przeprowadzono odpowiednie pomiary, których program obejmowa³:
– pomiar maksymalnej wydajnoœci py³owej,
– pomiar przy pracy dwóch m³ynów z wydajnoœci¹ pozwalaj¹c¹ na uzyskanie
temperatury mieszanki 110¸120oC,
– pomiar wentylacji m³yna, bez podawania wêgla, przy promieniowym ustawieniu ³opatek odsiewacza i bez kryz wyrównawczych na przewodach
py³owych dla wyznaczenia maksymalnej wentylacji i pomiaru spadków
ciœnieñ wzd³u¿ drogi przep³ywu,
– pomiary rozk³adu ciœnieñ wzd³u¿ drogi przep³ywu przez m³yn i instalacjê
m³ynow¹.
142
Stanis³aw Korzuch, Ryszard Parys, S³awomir Sroczyñski
3.1.1. Uzyskane wyniki pomiarów
Pomiar maksymalnej wentylacji bez wêgla, po ustawieniu temperatury za
odsiewaczem na 90oC, wykaza³, ¿e przez m³yn przep³ywa wtedy ok. 21500
m3/h czynnika transportuj¹co–susz¹cego, co w przeliczeniu na warunki normalne daje ok.16800 m 3n /h. Wentylacjê tak¹ powinien mieæ m³yn przy maksymalnej wydajnoœci py³owej.
Rys. 4. M³yn MWk–12 z odsiewaczem odœrodkowym. Oznaczenia króæców pomiarowych:
P1 – pomiar ciœnienia na ujêciu spalin, P2 – pomiar ciœnienia przed m³ynem, P3 – pomiar ciœnienia przed odsiewaczem, P4 – pomiar ciœnienia przed ³opatkami, P5 – pomiar ciœnienia przed ³opatkami odsiewacza odsiewacza, P6 – pomiar ciœnienia na
wylocie z odsiewacza, tsp – temperatura na ujêciu spalin
Zastosowanie odsiewacza odœrodkowego statycznego w m³ynie...
143
Maksymalne spiêtrzenia ciœnienia statycznego przez m³yn pracuj¹cy jako
wentylator bez wêgla wynosi 3670 Pa, a spadki ciœnienia wzd³u¿ drogi przep³ywu wynosz¹ wtedy: na odsiewaczu 200 Pa, na przewodach py³owych
2160¸2300 Pa i na palnikach 1000¸1150 Pa. Spadek ciœnienia na odsiewaczu
by³ mierzony przy promieniowym ustawieniu ³opatek. W czasie mielenia wêgla spiêtrzenie m³yna spada i maleje równie¿ jego wentylacja.
Z chwil¹ podania wêgla do m³yna jego wentylacja szybko spada³a i przy
obci¹¿eniu powy¿ej 4 Mg/h wynosi³a poni¿ej 10000 m3/h, a temperatura mieszanki poni¿ej 75oC. Na temperaturê mieszanki mia³a równie¿ wp³yw niska
temperatura spalin przed m³ynem, gdy¿ przy pracy kot³a na dwóch m³ynach z
ograniczon¹ jak wy¿ej wydajnoœci¹ mo¿na by³o uzyskaæ temperatura spalin
na ujêciu do 554oC.
Obserwacja parametrów pracy m³yna wskaza³a, ¿e po podaniu wêgla do
m³yna pojawia³y siê du¿e wahania ciœnienia rosn¹ce z obci¹¿eniem m³yna.
Najwiêksze zmiany ciœnienia wystêpowa³y przed wlotem na ³opatki odsiewacza. Przy iloœci wêgla podawanego do m³yna wynosz¹cej ok. 4 Mg/h (w tych
warunkach by³o to obci¹¿enie maksymalne), wentylacja spada³a poni¿ej
10000 m3/h, a wahania ciœnienia siêga³y 1000 Pa. Wystêpuj¹ce zmiany ciœnienia wskazywa³y na zmieniaj¹ce siê opory przep³ywu – najwiêksze na odcinku
wylot z komory mielenia – wlot na ³opatki odsiewacza.
Analiza przyczyn wystêpowania zmian oporów na odcinku od wylotu z komory m³yna do ³opatek odsiewacza doprowadzi³a do spostrze¿enia, ¿e przestrzeñ ³¹cz¹ca przekrój wylotowy z komory mielenia z przekrojem wlotowym
na ³opatki w pierwszej wersji odsiewacza by³a za du¿a (na rys. 2. przestrzeñ
miêdzy przekrojami F1 i F2). Prêdkoœæ mieszanki w przekroju wylotowym z
komory mielenia wynosi³a ok. 18 m/s. Po przejœciu do odsiewacza nastêpowa³o
rozprê¿enie i prêdkoœæ czynnika transportuj¹cego spada³a w najwiêkszym
przekroju poni¿ej 3 m/s tj. znacznie poni¿ej prêdkoœci unoszenia grubych
cz¹stek mieliwa. W tej sytuacji w przestrzeni nad wlotem do odsiewacza tworzy³a siê warstwa grubych cz¹stek mieliwa zachowuj¹ca siê podobnie jak warstwa fluidalna z pêcherzami gazu. Warstwa ta by³a okresowo przebijana pêcherzami gazu, a segreguj¹ce siê grube cz¹stki opada³y przy œcianie do komory mielenia i by³y rozbijane zewnêtrznymi krawêdziami bijaków. Przebijaj¹ce
siê pêcherze gazu obni¿a³y opory przep³ywu przez warstwê wywo³uj¹c pulsacjê przep³ywu i ciœnienia w odsiewaczu.
Wniosek st¹d, ¿e dla przywrócenia normalnej pracy odsiewacza wymagane
jest przywrócenie transportu mieliwa do œrodkowej czêœci odsiewacza, sk¹d
wytr¹cone grube cz¹stki mieliwa mog¹ byæ odprowadzane na wlot m³yna do
powtórnego mielenia zgodnie z za³o¿eniami konstrukcji m³yna wentylatorowego.
144
Stanis³aw Korzuch, Ryszard Parys, S³awomir Sroczyñski
3.1.2. Wnioski i zalecenia wynikaj¹ce z przeprowadzonych pomiarów
wstêpnych
1) W m³ynach œredniobie¿nych z odsiewaczami odœrodkowymi proces odsiewania prowadzony jest dwustopniowo. Pierwszy stopieñ odsiewania zachodzi jeszcze w komorze mielenia, gdzie wytr¹cone grube cz¹stki wpadaj¹
bezpoœrednio pod kule lub rolki do powtórnego mielenia. Drugi stopieñ odsiewania zachodzi w czêœci œrodkowej odsiewacza po przejœciu przez ³opatki, którymi reguluje siê jakoœæ uzyskiwanego py³u. Odsiewacz odœrodkowy
zainstalowany na m³ynie wentylatorowym pracuje w innych warunkach i
wymaga przystosowania go do malej¹cej z obci¹¿eniem wentylacji i przep³ywu ca³ej masy py³u przez ³opatki odsiewacza. Proces separacji py³u odbywa siê tylko w œrodkowej czêœci odsiewacza i tylko z tej czêœci strumieñ
wytr¹conych grubych cz¹stek powinien byæ kierowany do powtórnego mielenia.
2) Dla usuniêcia wystêpuj¹cych nieprawid³owoœci w pracy zmodernizowanego m³yna nale¿a³oby tak zmieniæ konstrukcjê œrodkowej czêœci odsiewacza
by w czêœci ³¹cz¹cej wylot z komory mielenia z wlotem na ³opatki odsiewacza przekrój poprzeczny transportowanego strumienia mieszanki nie ulega³ zmianie.
3) Konstrukcja odsiewacza powinna jednoczeœnie zapewniæ równomierny
nap³yw mieszanki na jego ³opatki na ca³ym obwodzie dla wyrównania
rozp³ywu mieszanki na przewody wychodz¹ce z g³owicy odsiewacza.
4) Dalsze zwiêkszenie wentylacji mo¿na uzyskaæ przez zmniejszenie szczeliny na progu spirali wylotowej i usuniêcie zawirowywaczy z palników
py³owych, stwarzaj¹cych zbyt du¿e opory przep³ywu mieszanki py³owej.
3.2. Pomiary po modyfikacji odsiewacza
Na podstawie uzyskanych wyników pomiarów wstêpnych wprowadzono na
jednym z m³ynów opisane wczeœniej zmiany konstrukcyjne. W pierwszej kolejnoœci wykonano zmiany konstrukcyjne w odsiewaczu m³yna 5A i dla oceny
skutecznoœci wprowadzonych zmian przeprowadzono odpowiednie pomiary
sprawdzaj¹ce. Po wykonaniu pomiarów sprawdzaj¹cych wprowadzono zmiany w odsiewaczach pozosta³ych m³ynów (5B i 5C).
Nastêpnie, przed przyst¹pieniem do pomiarów charakterystyk eksploatacyjnych, m³yny przepracowa³y po ok. 100 godzin ka¿dy dla wyrównania stopnia zu¿ycia elementów miel¹cych i zape³nienia zasobników wêglem o zbli¿onych parametrach.
3.2.1. Pomiary sprawdzaj¹ce na m³ynie 5A
Po wprowadzeniu zmian konstrukcyjnych w odsiewaczu przeprowadzono
pomiary sprawdzaj¹ce. Dla porównania jeden z pomiarów maksymalnej wentylacji przeprowadzono, tak jak poprzednio, przy promieniowym ustawieniu
Zastosowanie odsiewacza odœrodkowego statycznego w m³ynie...
145
³opatek odsiewacza bez podawania wêgla do m³yna i ustawieniu temperatury
za odsiewaczem na ok. 100oC. Drugi pomiar przy pracy m³yna bez wêgla przeprowadzono przy ustawieniu ³opatek odsiewacza na k¹t a = 40o i temperaturze za odsiewaczem ok. 110oC. Przy promieniowym ustawieniu ³opatek odsiewacza przez m³yn przep³ywa³o ok. 23120 m3/h czynnika susz¹co–transportuj¹cego (tablica 1, pomiar 1), co w przeliczeniu na warunki normalne daje
17230 m 3n /h. Natomiast w pomiarze drugim, przy ustawieniu ³opatek odsiewacza na a = 40o, wentylacja by³a wiêksza i wynosi³a ok. 27070 m3/h, w warunkach normalnych daje to ok. 19900 m 3n /h. Wynika st¹d, ¿e przy promieniowym nap³ywie czynnika do rozdzielacza wystêpuj¹ du¿e opory przep³ywu w
rozdzielaczu (opory na wlocie do przewodów py³owych). Dowodem na to jest
prawie dwukrotnie wiêkszy wspó³czynnik oporów przep³ywu liczony dla instalacji py³owej ³¹cznie z rozdzielaczem przy promieniowo ustawionych ³opatkach odsiewacza w stosunku do ustawienia ³opatek pod k¹tem a = 40o w pomiarze drugim.
Przyczyn¹ tego zjawiska s¹ zaburzenia przep³ywu wywo³ane nap³ywem
strumieni czynnika schodz¹cych z promieniowo ustawionych ³opatek odsiewacza skierowanych naprzeciw siebie przed wlotem do rozdzielacza. Wir wytworzony ustawieniem ³opatek pod k¹tem uporz¹dkowuje przep³yw i zmniejsza opory nap³ywu do przewodów py³owych. Przymykanie ³opatek odsiewacza
powoduje natomiast wzrost oporów przep³ywu miêdzy ³opatkami.
Porównuj¹c wyniki pomiarów maksymalnej wentylacji przeprowadzonych
przy promieniowym ustawieniu ³opatek odsiewacza w pomiarach wstêpnych,
przed wprowadzeniem zmiany konstrukcji sto¿ka wewnêtrznego odsiewacza i
zmniejszeniem wysokoœci szczeliny na progu spirali wylotowej, z wynikami
pomiarów po tych zmianach, przeprowadzonych w tych samych warunkach,
stwierdzono wzrost wentylacji zaledwie o ok. 500 m 3n /h.
Spiêtrzenie ciœnienia przez ko³o bijakowe po zmniejszeniu wielkoœci szczeliny na progu spirali wylotowej wzros³o z 3670 na 3790 Pa po wprowadzeniu
zmiany. Wynika z tego, ¿e istniej¹ jeszcze inne przyczyny ograniczaj¹ce wentylacjê i spiêtrzenie np. recyrkulacja czynnika z wylotu ko³a bijakowego na
wlot w przypadku du¿ej szczeliny miêdzy ko³em bijakowym a drzwiami
m³yna lub zbyt du¿y przekrój kana³u zwrotu z odsiewacza na wlot m³yna.
W czasie mielenia wêgla spiêtrzenie m³yna spada i maleje równie¿ jego
wentylacja. Odpowiednie wartoœci zmierzone przy mieleniu wêgla w czasie
pomiarów 3 i 4 podano w tablicy 1.
Pomiar maksymalnej trwa³ej wydajnoœci m³yna 5A po wprowadzeniu
zmian w odsiewaczu i ustawieniu ³opatek odsiewacza na a = 40o wykaza³, ¿e
jest ona ograniczona mo¿liwoœci¹ wysuszenia mielonego wêgla i utrzymania
temperatury mieszanki na wymaganym poziomie.
Pierwsz¹ próbê uzyskania maksymalnej wydajnoœci zakoñczono przy wydajnoœci 5412 kg/h i temperaturze mieszanki 95oC. Próby prowadzono przy
Wartoœæ opa³owa
Wilgoæ ca³kowita
11
13
Wilgoæ przemijaj¹ca
10
Zawartoœæ popio³u
Iloœæ wêgla podawanego do m³yna
9
12
Wysterowanie podajnika wêgla do m³yna
8
Wêgiel
Ustawienie warstwownicy
%
%
%
kJ/kg
Wrt
Ar
Qr
t/h
obr/min
%
Wex
Bw
–
pomiar
bez
wêgla
0,0
0
50
0
1o
A
K¹t ustawienia ³opatek odsiewacza
–
22
102
pomiar
bez
wêgla
0,0
0
50
40
0
A
22
109
A
2
1
A
Pomiar
Pomiar
0
a
C
A
o
Wymiar
%
7
6
Im
tm
Symb.
Otwarcie klapy gor¹cego powietrza
Pracuj¹ce m³yny
4
5
Pobór pr¹du silnika m³yna
3
Ustawienie
parametrów
pracy
Temp. mieszanki py³owo–gaz. za m³ynem
Nr mierzonego m³yna lub oznaczenie u u¿ytkownika
Wyszczególnienie
2
1
Lp.
24301
13,4
14,4
11,3
4,7
150
50
40
0
A
26
85
A
3
Pomiar
24301
13,4
14,4
11,3
4.7
150
50
30
0
A
24,5
75
A
4
Pomiar
Tablica 1
Wyniki pomiarów m³yna MWk– 12 nr 5A z odsiewaczem odœrodkowym po wprowadzeniu w nim zmian
konstrukcyjnych
146
Stanis³aw Korzuch, Ryszard Parys, S³awomir Sroczyñski
Pozosta³oœæ na sicie o oczk. 0,20 mm
17
Œrednia koncentracja py³u za m³ynem
Natê¿enie przep³ywu za m³ynem (w. rzecz)
Natê¿enie przep³ywu za m³ynem (w. norm)
Natê¿enie przep³ywu masowe (gaz suchy)
21
22
23
24
Pobór mocy przez silnik m³yna
Jednostkowe zu¿ycie energii na przemia³ i went.
29
Prêdkoœæ mieszanki w przew. do naro¿a D
28
28
Prêdkoœæ mieszanki w przew. do naro¿a C
Prêdkoœæ mieszanki w przew. do naro¿a B
27
26
Prêdkoœæ mieszanki w przew. do naro¿a A
Liczba polidyspersji (0,09 – 0,2)
20
25
Pozosta³oœæ na sicie o oczk. 0,09 mm
19
Czynnik
susz¹co –
tr anspor tuj¹cy
Wilgotnoœæ py³u.
16
Pozosta³oœæ na sicie o oczk. 0,125 mm
Iloœæ wody odparowanej w m³ynie
15
18
Iloœæ py³u wêglowego za m³ynem
14
Py³ wêglowy
Wyszczególnienie
Lp.
e
Nsm
wPP
wPT
wLT
wLP
M
Vn
Vm
m
n
R0,09
R0,125
R0,20
Wp
Gw
Bp
Symb.
23122
17231
3
m /h
m3n /h
kWh/t
kW
m/s
m/s
m/s
m/s
–
31,0
31,4
29,7
30,8
22573
–
kg/m3
kg/h
–
–
–
–
0,00
35,1
35,3
36,2
37.2
26087
19914
27068
–
–
–
–
–
0,00
0,00
2
1
0,00
Pomiar
Pomiar
–
%
%
%
%
t/h
t/h
Wymiar
45,8
216
21,3
22,2
20,9
20,5
15954
12272
15948
0,26
1,12
10,18
4,14
0,37
3,1
0,53
4,19
3
Pomiar
44,5
210
19,3
23,8
22,9
21,8
17076
13135
16501
0,25
1,12
16,21
8,25
1,18
3,1
0,53
4,19
4
Pomiar
Tablica 1 cd.
Zastosowanie odsiewacza odœrodkowego statycznego w m³ynie...
147
148
Stanis³aw Korzuch, Ryszard Parys, S³awomir Sroczyñski
pracy kot³a z badanym m³ynem i dwóch palnikach olejowych. Ze wzglêdu na
nisk¹ temperaturê na ujêciu spalin (ok. 500oC) próbowano w³¹czyæ do pracy
drugi m³yn o niezmienionej konstrukcji odsiewacza. Próba nie powiod³a siê ze
wzglêdu na wyst¹pienie pulsacji w tym m³ynie. Druga próba uzyskania maksymalnej wydajnoœci m³yna 5A da³a wydajnoœæ 5755 kg/h, a temperatura mieszanki ustabilizowa³a siê na poziomie 90oC przy nieznacznie wy¿szej temperaturze spalin na ujêciu wynosz¹cej 566oC. Wyniki pierwszej i drugiej próby
uzyskania maksymalnej wydajnoœci nie zosta³y zamieszczone w tabl. 1.
Przy jednym poprawnie dzia³aj¹cym m³ynie nie mo¿na by³o uzyskaæ wymaganej temperatury na ujêciu spalin do m³yna i pomiar maksymalnej wydajnoœci m³yna nale¿a³o przeprowadziæ po wprowadzeniu zmian konstrukcyjnych
na wszystkich m³ynach pracuj¹cych przy tym kotle.
Obserwacja pracy m³yna i uzyskane wyniki pomiarów pozwalaj¹ stwierdziæ, ¿e wprowadzone zmiany w odsiewaczu m³yna da³y pozytywne rezultaty.
Praca m³yna ustabilizowa³a siê, a uzyskiwane parametry by³y zadawalaj¹ce.
Jakoœæ uzyskiwanego py³u w czasie pomiarów by³a lepsza od gwarantowanej. Reszta sitowa w pyle uzyskanym w pomiarach nr 3 i 4 na sicie o oczkach
0,09 mm wynosi³a odpowiednio R0,09 = 10,18% i 21,3% oraz na sicie 0,2 mm
odpowiednio R0,2 = 0,37% i 1,18%, przy stosunkowo wysokiej liczbie polidyspersji wynosz¹cej n = 1,12.
4000
3500
3000
Ciœnienie [Pa]
2500
Pomiar 1
2000
Pomiar 2
Pomiar 3
1500
Pomiar 4
1000
500
0
-500
P1
P2
P3
Pœr.(4;5)
P6
Pœr.(A-D)
Punkty pomiaru
Rys. 5. Rozk³ad ciœnieñ na drodze przep³ywu przez instalacjê m³ynow¹
Zastosowanie odsiewacza odœrodkowego statycznego w m³ynie...
149
Bilans cieplny m³yna w przeprowadzonych pomiarach wskazywa³ na nieszczelnoœci wystêpuj¹ce na wlocie do m³yna, przez które przedostawa³o siê
fa³szywe powietrze obni¿aj¹ce temperaturê przed m³ynem, lub na nieszczelnoœci zamkniêtej klapy gor¹cego powietrza. Nale¿a³o zatem uszczelniæ drzwi
m³yna i sprawdziæ klapy gor¹cego powietrza.
Dla zwiêkszenia wentylacji, która mog³a okazaæ siê niewystarczaj¹ca przy
wiêkszym zu¿yciu bijaków i wyk³adziny progu spirali wylotowej, nale¿a³o wymontowaæ zawirowywacze z palników py³owych stwarzaj¹cych zbyt du¿e opory przep³ywu mieszanki py³owej.
Wynikiem analizy przeprowadzonych pomiarów sprawdzaj¹cych by³a decyzja o przeniesieniu zmian konstrukcyjnych wprowadzonych na m³ynie 5A na
pozosta³e m³yny przy kotle nr 5 i wykonanie pomiarów koñcowych pozwalaj¹cych na opracowanie charakterystyk eksploatacyjnych m³yna.
3.3. Pomiary koñcowe dla okreœlenia charakterystyk badanych
m³ynów
Po wprowadzeniu zmian konstrukcyjnych we wszystkich odsiewaczach
m³ynów, zainstalowanych przy kotle nr 5 na wzór sprawdzonego rozwi¹zania
konstrukcyjnego odsiewacza m³yna 5A, przyst¹piono do pomiarów koñcowych
prowadzonych w normalnych warunkach eksploatacyjnych. Program pomiarów przewidywa³ uzyskanie wyników pozwalaj¹cych na opracowanie podstawowych charakterystyk eksploatacyjnych m³yna oraz wykonanie dodatkowych pomiarów dla oceny konstrukcji odsiewacza i wyznaczenia jego charakterystyki.
3.3.1. Wyniki pomiarów
Wyniki dotycz¹ce pomiarów maksymalnej wydajnoœci m³yna 5A przy ró¿nych ustawieniach ³opatek odsiewacza zamieszczono w tabl. 2. Maksymalna
trwa³a wydajnoœæ badanych m³ynów w warunkach instalacji paleniskowej
kot³a nr 5 wynosi³a: dla m³yna A – 8,2 Mg/h, a dla m³ynów B i C odpowiednio
7,5 Mg/h i 7,8 Mg/h. Uzyskane wydajnoœci by³y ograniczone mo¿liwoœci¹ wysuszenia podawanej iloœci wêgla z zachowaniem temperatury mieszanki za
m³ynem na poziomie ok. 90oC, przy temperaturze spalin na ujêciu wynosz¹cej
800¸900oC.
Dla wyjaœnienia przyczyn wystêpowania tego ograniczenia przeprowadzono miêdzy innymi obliczenia bilansu cieplnego w poszczególnych pomiarach.
Z obliczeñ tych wynika, ¿e instalacja mia³a nieszczelnoœci na wlocie m³yna,
przez które wchodzi³o powietrze z otoczenia obni¿aj¹ce temperaturê przed
m³ynem i iloœæ zassanych gor¹cych spalin.
Charakterystyki spiêtrzenia ciœnienia przez m³yn oraz wentylacji przedstawiono na rys. 6. Wartoœci ciœnieñ i wentylacji okreœlono dla czterech obci¹¿eñ i czterech ustawieñ ³opatek odsiewacza przy ka¿dym obci¹¿eniu. Z roz-
150
Stanis³aw Korzuch, Ryszard Parys, S³awomir Sroczyñski
4000
3500
25000
3000
20000
Ciœnienie
Wentylacja
15000
2500
2000
1500
10000
1000
5000
500
0
0
2000
4000
6000
8000
10000
Ciœnienie na wlocie do odsiewacza [Pa]
Strumieñ masowy czynnika susz¹cego na
wlocie [kg/h]
30000
0
12000
Iloœæ wêgla podawanego do m³yna [kg/h]
Rys. 6. Charakterystyka ciœnienia na wlocie do odsiewacza i wentylacji w funkcji obci¹¿enia
m³yna
rzutu punktów wynika, ¿e zmiana ustawienia ³opatek odsiewacza ma niewielki wp³yw na ich przebieg. Natomiast wp³yw obci¹¿enia jest du¿y i przy
wydajnoœci m³yna ok. 10000 kg/h spiêtrzenie spadnie do ok. 2000 Pa, a strumieñ masowy do 10000 kg/h czynnika susz¹cego przed m³ynem. Wynika z
tego, ¿e nale¿y liczyæ siê z potrzeb¹ dalszego zwiêkszenia wentylacji np. przez
zmniejszenie oporów instalacji m³ynowej lub wyd³u¿enie bijaków na kole bijakowym.
Parametry uzyskiwanego py³u w czasie pomiarów maksymalnej wydajnoœci zamieszczono w tablicy 2 poz. 20¸23. Z przedstawionych wartoœci wynika,
¿e jakoœæ uzyskiwanego py³u mo¿e byæ regulowana w szerokim zakresie, jednak ze wzglêdu na wymagania niskoemisyjnego procesu spalania zaleca siê
ustawienie ³opatek odsiewacza w zakresie k¹ta a = 30¸35o, co pozwala jednoczeœnie na uzyskanie gwarantowanych parametrów py³u. Jak wynika z charakterystyk przedstawionych na rys. 7 w podanym zakresie uzyskuje siê py³ o
parametrach: R0,09 = 23,3¸17,7% i R0,20 = 2,2¸1,1% dla obci¹¿enia maksymalnego oraz R0,09 = 25,15¸17,7% i R0,20 = 1,29¸0,65% dla obci¹¿enia minimalnego.
Specjalnego omówienia wymagaj¹ wyniki pomiarów samego odsiewacza.
Sposób zamocowania odsiewacza odœrodkowego na badanym m³ynie wentylatorowym da³ niespotykan¹ okazjê do poboru próbek py³u wchodz¹cego i wychodz¹cego z odsiewacza oraz py³u zawracanego do powtórnego mielenia, co
Wilgoæ przemijaj¹ca
Wilgoæ ca³kowita
12
13
Wartoœæ opa³owa
Podatnoœæ przemia³owa
15
16
Zawartoœæ popio³u
Iloœæ wêgla podawanego do m³yna
11
14
Wysterowanie podajnika wêgla do
m³yna.
10
Wêgiel
Ustawienie warstwownicy
kJ/kg
r
r
GrH
Q
–
%
Wt
A
%
r
60
23348
15,6
11,7
8,9
%
Wex
254
50
7980
obr/min
%
kg/h
Bw
–
35
1
K¹t ustawienia ³opatek odsiewacza
AiC
29
92
A
0
–
6
5
7
Pomiar
8
Pomiar
60
23348
15,6
11,7
8,9
8225
262
50
30
0
AiC
27
91
A
60
23348
15,6
11,7
8,9
8234
263
50
25
0
AiC
26
90
A
60
23348
15,6
11,7
8,9
8281
263
50
20
0
AiC
24
90
A
2000.03.22 2000.03.22 2000.03.22 2000.03.22
Pomiar
Pomiar
o
a
C
A
o
–
Wym.
%
9
8
Im
tm
Symb.
Otwarcie klapy gor¹cego powietrza
Pracuj¹ce m³yny
6
7
Pobór pr¹du silnika m³yna
5
Parametry
i wartoœci
nastaw.
Temp. mieszanki py³owej za
m³ynem
Nr mierzonego m³yna (oznaczenie u u¿ytkownika)
2
3
Data pomiaru
Wyszczególnienie
1
Lp.
Tablica 2
Zestawienie wyników pomiarów maksymalnej wydajnoœci m³ynów MWk –12 z odsiewaczem odœrodkowym po modyfikacji
Zastosowanie odsiewacza odœrodkowego statycznego w m³ynie...
151
Vn
Natê¿enie przep³ywu za m³ynem
(war.norm
26
Prêdkoœæ mieszanki w przew.do naro¿a B
Prêdkoœæ mieszanki w przew.do naro¿a C
Prêdkoœæ mieszanki w przew.do naro¿a D
30
31
Prêdkoœæ mieszanki w przew.do naro¿a A
29
28
Natê¿enie przep³ywu masowe (gaz suchy)
Vm
Natê¿enie przep³ywu za m³ynem
(war.rzecz)
25
27
m
Œrednia koncentracja py³u za m³ynem
24
wPP
wPT
wLT
wLP
M
n
Liczba polidyspersji (0,09 – 0,2)
R0,09
23
mm
Pozosta³oœæ na sicie o oczk. 0,09
R0,125
R0,20
Wp
Gw
Bp
Symb.
22
Czynnik
susz¹co –
transportuj¹cy
Pozosta³oœæ na sicie o oczk. 0,2 mm
20
Pozosta³oœæ na sicie o oczk. 0,125 mm
Wilgotnoœæ py³u
19
21
Iloœæ wody odparowanej w m³ynie
18
Py³ wêglowy
Iloœæ py³u wêglowego za m³ynem
Wyszczególnienie
17
Lp.
8,62
17,72
%
%
12819
21,5
19,6
18,2
15,7
m/s
m/s
m/s
m/s
10665
14113
0,55
kg/h
m3n/h
m3/h
kg/kg
1,19
1,13
%
–
2,7
718
17,0
17,6
17,9
19,7
12329
10319
13584
0,58
1,21
23,62
12,53
2,25
2,7
740
7485
6
5
7261
Pomiar
Pomiar
%
kg/h
kg/h
Wym.
16,1
18,0
21,1
18,1
12525
10470
13792
0,58
1,09
29,83
19,22
5,54
2,7
741
7493
7
Pomiar
15,9
17,7
16,1
17,0
11256
9506
12557
0,64
1,10
42,22
30,06
12,58
2,7
745
7536
8
Pomiar
Tablica 2 cd.
152
Stanis³aw Korzuch, Ryszard Parys, S³awomir Sroczyñski
Czynnik
susz¹co –
transportuj¹cy
Pomiar
6
Pomiar
5
– w przewodzie na naro¿e C
– w przewodzie na naro¿e D
44
– w przewodzie na naro¿e B
42
43
– w przewodzie na naro¿e A
41
Py³ wêglowy
Procentowy rozdzia³ py³u na naro¿a
Jednostk. zu¿ycie energii na przemia³ i wentylacjê
39
40
Pobór mocy przez silnik m³yna
Œrednia jednostkowa wentylacja (gaz suchy)
37
38
– w przewodzie na naro¿e D
– w przewodzie na naro¿e C
– w przewodzie na naro¿e B
36
35
34
e
Nsm
l
%
%
%
%
kWh/t
kW
kg/kg
%
%
%
%
28,1
22,5
24,3
25,1
30,8
246
1,77
–16,1
–2,7
4,4
14,4
33,9
19,6
20,5
26,0
27,6
227
1,65
–5,6
–2,7
–0,7
9,0
– w przewodzie na naro¿e A
Wym.
33
Symb.
Procentowa odchy³ka od wartoœci œredniej w rozp³ywie czynnika transportuj¹cego
Wyszczególnienie
32
Lp.
27,9
19,6
25,4
27,1
26,4
217
1,67
–12,3
–1,8
15,3
–1,2
7
Pomiar
28,4
21,8
20,4
29,4
23,9
198
1,49
–4,5
6,2
–3,7
2,1
8
Pomiar
Tablica 2 cd.
Zastosowanie odsiewacza odœrodkowego statycznego w m³ynie...
153
Symb.
P2
P3
P4
P5
P6
Wlot do m³yna
Przed odsiewaczem
Przed ³opatkami odsiew. od strony wlotu
Przed ³opatkami odsiew. od strony nawrotu
Za odsiewaczem
46
47
48
49
mieszanki przed palnikami
mieszanki przed palnikami
56
57
na ujêciu spalin
55
C/D
A /B
PD
na naro¿u D
54
Temperatura
PC
na naro¿u C
53
PB
na naro¿u B
52
w przewodach py³owych
przed palnikami
PA
na naro¿u A
51
Ciœnienia
P1
Ujêcie spalin
50
Wym.
792
C
C
C
o
o
o
86 / 87
92 / 89
575
200
125
170
1550
2162
2200
–
–110
85 / 87
88 / 87
843
537
250
62
112
1687
2062
2137
1975
–133
–112
6
5
–70
Pomiar
Pomiar
Pa
Pa
Pa
Pa
Pa
Pa
Pa
Pa
Pa
Pa
Rozk³ad ciœnieñ i temperatur na drodze przep³ywu przez m³yn i instalacjê py³ow¹
Wyszczególnienie
45
Lp.
85 / 89
88 / 87
845
575
200
125
100
1950
2375
2366
–
–180
–100
7
Pomiar
87 / 89
89 / 87
860
512
200
87
137
2037
2362
2375
–
–200
–100
8
Pomiar
Tablica 2 cd.
154
Stanis³aw Korzuch, Ryszard Parys, S³awomir Sroczyñski
Zastosowanie odsiewacza odœrodkowego statycznego w m³ynie...
155
20
18
16
14
12
10
8
6
4
2
0
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
15
20
25
30
35
Reszta sitowa R0,2 [%].
Reszta sitowa R0,09 [%]
pozwoli³o na wykonanie bilansu frakcyjnego py³u wchodz¹cego i wychodz¹cego z odsiewacza oraz wyznaczenie przepustowoœci odsiewacza i krotnoœci cyrkulacji mieliwa na drodze m³yn–odsiewacz. Metodykê pomiarów i wyznaczenia tych wielkoœci podano w [4]. W referacie ograniczono siê jedynie do
przedstawienia wyników i oceny odsiewacza.
40
o
K¹t ustawienia ³opatek odsiewacza [ ].
min wyd R0.09
max wyd R0.09
min wyd R0.2.
max wyd R0.2
Rys. 7. Jakoœæ py³u w zale¿noœci od ustawienia ³opatek odsiewacza i wydajnoœci
1.00
PrzepustowoϾ odsiewacza Px [-]
0.90
Pomiar 9 a=20 st; V=17510 m3/h
0.80
Pomiar 10 a=25 st; V=18047 m3/h
0.70
Pomiar 11 a=30 st; V=17537 m3/h
0.60
Pomiar 12 a=35 st; V=17398 m3/h
0.50
0.40
0.30
0.20
0.10
0.00
0
0.1
0.2
0.3
0.4
Wymiar ziaren py³u [mm]
Rys. 8. Charakterystyki przepustowoœci badanego odsiewacza
0.5
156
Stanis³aw Korzuch, Ryszard Parys, S³awomir Sroczyñski
Z przedstawionych charakterystyk przepustowoœci odsiewacza (rys. 8) przy
ró¿nych ustawieniach ³opatek odsiewacza i œrednim obci¹¿eniu m³yna ok.
6,9 Mg/h wynika, ¿e sprawnoœæ odsiewania badanego separatora jest wysoka
3
spadek ciœnienia na przew. py³owym [Pa]
Spadek ciœnienia na przewodzie
py³owym [Pa]
1400
2.5
1200
1000
zape³nienie m³yna
2
800
1.5
600
obroty podajnika
400
1
200
0
-100
-50
0
50
100
150
200
250
300
350
400
Obroty podajnika [%]/10-4; zape³nienie
m³yna [-]
1600
0.5
450
Czas [s]
Rys. 9. OdpowiedŸ czasowa na skokow¹ zmianê iloœci podawanego wêgla
spadek ciœnienia na przew. py³owym [Pa]
3.0
1800
1600
Gp [t/h] .10
obroty podajnika n/100
1400
2.5
N [%]/10-1.8
1200
n/100 [obr/min]
wydajnoϾ parowa [t/h] . 10
1000
2.0
1.5
800
600
N – pobór mocy przez silnik m³yna
400
1.0
Obroty podajnika n/100
Wartoœci parametrow wg legendy.
2000
200
0
-100
0
100
200
300
400
500
600
700
800
0.5
900
Czas [sec]
Rys. 10. OdpowiedŸ czasowa wybranych parametrów na skokow¹ zmianê iloœci podawanego wêgla
Zastosowanie odsiewacza odœrodkowego statycznego w m³ynie...
157
za wyj¹tkiem pomiaru przy ustawieniu ³opatek odsiewacza na k¹t 20o, przy
którym jak ju¿ wspominano, wystêpuj¹ zaburzenia przep³ywu na wylocie z
odsiewacza. Krzywa przepustowoœci dla tego pomiaru jest mniej stroma i rozdzia³ miêdzy frakcjami py³u przechodz¹cego do przewodów py³owych a frakcjami zawracanymi do powtórnego mielenia jest mniej ostry.
Wyznaczone charakterystyki przepustowoœci s¹ obarczone b³êdem wynikaj¹cym z dok³adnoœci poboru próbki py³u, reprezentatywnoœci pobranej
próbki i dok³adnoœci wykonania analizy sitowej. Uzyskane wyniki s¹ jednak
wystarczaj¹co dok³adne by po zebraniu odpowiedniej iloœci materia³u porównawczego pozwala³y na ocenê konstrukcji odsiewacza i zachodz¹cego w nim
procesu odsiewania.
W koñcowej fazie pomiarów przeprowadzono równie¿ pomiary dynamiki
badanego m³yna.
Wyniki pomiarów dynamiki m³yna wentylatorowego z odsiewaczem odœrodkowym, przeprowadzone na m³ynie 5A, wskazuj¹, ¿e zastosowane rozwi¹zanie posiada sta³e czasowe krótsze od spotykanych w m³ynach œredniobie¿nych o zbli¿onej wydajnoœci [3, 4].
Zamontowanie odsiewacza odœrodkowego na m³ynie wentylatorowym nie
obni¿y³o jego w³asnoœci dynamicznych.
Czas wyrównania wydajnoœci py³owej po skokowej zmianie iloœci wêgla podawanego do m³yna wynosi t = 200÷300 s. Dla m³yna œredniobie¿nego, np.
EM–70, odpowiednia wartoœæ czasu wyrównania wydajnoœci py³owej wynosi
ok. 400÷800 s.
Dla zmiany ustawienia ³opatek w górê w badanym m³ynie 5A czas wyrównania zape³nienia m³yna, a tym samym wydajnoœci py³owej, wynosi zaledwie
120 s. Przy tym przyjmuje siê, ¿e czas wyrównania zape³nienia przy zmianie
ustawienia ³opatek odsiewacza jest równy czasowi wzrostu lub obni¿enia wydajnoœci py³owej i powrotu do jej poprzedniej wartoœci.
4. Podsumowanie
1. Badane m³yny wentylatorowe z odsiewaczem odœrodkowym uzyskuj¹ gwarantowane parametry w zakresie jakoœci przemia³u.
2. Odsiewacz odœrodkowy zainstalowany na m³ynie wentylatorowym
MWk–12 ma lepsz¹ ostroœæ separacji (sprawnoœæ odsiewania) ni¿ odsiewacz skrzyniowy, w który m³yn by³ wyposa¿ony przed modernizacj¹.
3. Po³¹czenie odsiewacza odœrodkowego z m³ynem wentylatorowym wymaga
takiego doprowadzenia mieszanki z wylotu m³yna na ³opatki odsiewacza
by prêdkoœæ mieszanki na tym odcinku nie spad³a poni¿ej prêdkoœci unoszenia najgrubszych cz¹stek dla ca³ego zakresu obci¹¿enia m³yna.
158
Stanis³aw Korzuch, Ryszard Parys, S³awomir Sroczyñski
4. Przy doborze odsiewacza odœrodkowego do m³yna wentylatorowego nale¿y
znaæ charakterystykê wentylacji m³yna w funkcji jego obci¹¿enia, a jeszcze
lepiej w funkcji zape³nienia m³yna lub krotnoœci cyrkulacji py³u na drodze
m³yn–odsiewacz. Uzyskanie tych danych by³o dotychczas niemo¿liwe. Jednak w przypadku mo¿liwoœci pobierania próbki py³u zawracanego z odsiewacza istnieje mo¿liwoœæ wyznaczania krotnoœci cyrkulacji i przepustowoœci odsiewacza.
Literatura
[1] Materia³y III Konferencji Naukowo–Technicznej „Budowa i eksploatacja
m³ynów do przemia³u wêgla i innych minera³ów”. Ustroñ – Zawodzie,
10–11 grudnia 1998.
[2] Parys R.: Zu¿ycie elementów miel¹cych m³ynów wentylatorowych typu
MWk–12 – wielkoœæ, przyczyny, próby ograniczenia. Zeszyty Naukowe
Politechniki Œl¹skiej, seria Energetyka, z. 113. Gliwice 1990.
[3] Korzuch S., Pospolita J., Parys R., Chwastek C.: Pomiary dynamiki
m³yna EM –70 w El. £aziska. Opracowanie Introl – Opole (nie publikowane), grudzieñ 1997.
[4] Korzuch S., Parys R.: Pomiary m³yna z odsiewaczem odœrodkowym w
FRANTSCHACH – ŒWIECIE S.A. Sprawozdanie koñcowe – Ocena konstrukcji i wnioski dla konstruktorów. Opracowanie Introl – Opole nr ew.
84/2000 (nie publikowane), kwiecieñ 2000.
Recenzent: Prof. dr hab. in¿. Ludwik CWYNAR
Wp³ynê³o do Redakcji: 30.09.2002 r.
Abstract
Typical sifter of MWk–12 beater–wheel mill was a box type sifter which operated by the principle of rapid change in coal dust flow direction and velocity. By gravitational forces coarse particles should be returned into grinding
system while fine dust should be directed into burners. In practice the separation process was inefficient in this kind of sifter and the requirements for coal
dust quality have not been kept.
In order to keep the coal dust quality indicators at acceptable level, i.e.
sieve residue values R0,09 = 20% and R0,20 = 2%, the centrifugal classifier was
chosen and implemented for three mills at Frantschach thermal–electric
plant. Dimensions of new sifter must be adequate to local limiting outline of
existing boiler design. The sifter was equipped in automatic control of stator
blades allowing their smooth movement from radial position up to inclination
of 60o. Such automation system has been successfully applied so far in
ball–and–race mills for control of grinding quality and dynamics of mill response for rapid boiler load changes.
SPIS TREŒCI
REFERATY NAUKOWO–TECHNICZNE
1. Jadwiga KAPITANIAK, W³odzimierz ROGULA: Mo¿liwoœci wczeœniejszego za³¹czania elektrofiltrów w pocz¹tkowej fazie rozruchu kot³ów
py³owych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
11
2. Henryk KARCZ: Fizykochemiczne i kinetyczne w³asnoœci polskich
wêgli energetycznych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
23
3. Henryk KARCZ, Wies³aw JODKOWSKI, Agnieszka KOSIOREK,
Zbigniew WOJTIUK: Wp³yw konstrukcji palnika na jakoœæ spalania
paliw ciek³ych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
45
4. Henryk KARCZ, Wies³aw JODKOWSKI, W³adys³aw SIKORSKI,
Arkadiusz KOTULSKI: Wp³yw technologii rozpylania paliw ciek³ych
i technologii doprowadzenia powietrza na pewnoœæ zap³onu i stabilnoœæ
frontu p³omienia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
69
5. Rafa³ KOBY£ECKI, Zbigniew BIS: Analiza mo¿liwoœci wspó³spalania
paliw alternatywnych w kot³ach fluidalnych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
85
6. Pavel KOLAT: Zaopatrzenie w energiê, wp³yw na œrodowisko i zrównowa¿ony rozwój w Republice Czeskiej . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
109
7. Stanis³aw KORZUCH, Jan KURPANIK, Janusz MA£EK, Janusz
POSPOLITA: Wp³yw zmiany liczby obrotów misy m³yna wêglowego na
jego parametry eksploatacyjne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
123
8. Stanis³aw KORZUCH, Ryszard PARYS, S³awomir SROCZYÑSKI:
Zastosowanie odsiewacza odœrodkowego statycznego w m³ynie wentylatorowym typu MWk–12 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
135
9. Janusz KOTOWICZ: Dobór optymalnych parametrów w czêœci parowej
uk³adu gazowo–parowego . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
159
10. Marian KOZUPA: Zabezpieczenie antykorozyjne i antyosadowe
powierzchni ogrzewalnych kot³ów wielofunkcyjnymi preparatami aminowymi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
181
11. Stanis³aw KRUCZEK, Ryszard G£¥BIK, Jakub MIERZYÑSKI: Technologiczne aspekty zastosowania paliw biomasowych w technice
kot³owej . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
201
12. Halina KRUCZEK, Andrzej TATAREK, Tadeusz WALA: Perspektywy
poprawy sprawnoœci bloków energetycznych opalanych wêglem kamiennym i brunatnym . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
219
13. Stanis³aw £OPATA: Model matematyczny pe³zania ruroci¹gów parowych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
233
4
14. W³adys³aw MADAJ, Leszek OLSZEWSKI, Jerzy W¥T£Y: Dmuchanie
ruroci¹gów oraz suszenie obmurza kot³ów z cyrkulacyjnym paleniskiem fluidalnym . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
245
15. Piotr MARZEWSKI, Wojciech NIEWCZAS, Krzysztof STEPANIUK:
Modernizacja uszczelnieñ obrotowego podgrzewacza powietrza typu
Ljungstroem z zastosowaniem nad¹¿nej regulacji po³o¿enia skrzyde³
promieniowych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
267
16. Maria MAZUR, Mieczys³aw TEISSEYRE: Grawimetryczna metoda
kontroli dystrybucji py³u wêglowego w uk³adach zasilania kot³ów energetycznych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
275
17. Jerzy MAZUREK: Wybrane doœwiadczenia z realizacji instalacji
odsiarczania spalin w Elektrownii Be³chatów SA . . . . . . . . . . . . . . . .
297
18. Kazimierz MROCZEK: Weryfikacja kinetycznego modelu rozdrabniania w m³ynie pierœcieniowo–kulowym . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
319
19. Ron MULHOLLAND: Wymiana obrotowych podgrzewaczy powietrza
335
20. Waldemar MUSKA£A, Wojciech NOWAK, Robert SEKRET, Arkadiusz SZYMANEK: Rozdzia³ popio³u w kot³ach z cyrkulacyjn¹ warstw¹
fluidaln¹ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
353
CONTENTS
SCIENTIFIC AND TECHNICAL PAPERS
1. Jadwiga KAPITANIAK, W³odzimierz ROGULA: Possibilities of earlier
switching on of electrostatic precipitator during start–up of pulverized–coal boiler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
11
2. Henryk KARCZ: Physicochemical and kinetic properties of Polish
power coals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
23
3. Henryk KARCZ, Wies³aw JODKOWSKI, Agnieszka KOSIOREK,
Zbigniew WOJTIUK: The influence of burner design on quality of
liquid fuel combustion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
45
4. Henryk KARCZ, Wies³aw JODKOWSKI, W³adys³aw SIKORSKI,
Arkadiusz KOTULSKI: The influence of atomization technology of
liquid fuel and air supply on ignition and stability of flame front . . . .
69
5. Rafa³ KOBY£ECKI, Zbigniew BIS: Analysis of the possibility of co–
combustion of alternative fuels in fluidized bed boilers . . . . . . . . . . . .
85
6. Pavel KOLAT: Energy supply, environmental impact and sustainability in the Czech Republic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
109
7. Stanis³aw KORZUCH, Jan KURPANIK, Janusz MA£EK, Janusz
POSPOLITA: The influence of change in bowl rotational speed on coal
mill operational parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
123
8. Stanis³aw KORZUCH, Ryszard PARYS, S³awomir SROCZYÑSKI:
Application of static centrifugal sifter in the mill type MWk–12 . . . . .
135
9. Janusz KOTOWICZ: Selection of the most optimal parameters for the
steam part of a combined gas–steam cycle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
159
10. Marian KOZUPA: Protection of boiler heating surfaces against corrosion and deposition by multifunctional polyamines . . . . . . . . . . . . . . .
181
11. Stanis³aw KRUCZEK, Ryszard G£¥BIK, Jakub MIERZYÑSKI: Technological aspects of applying biomass fuel in boiler technology . . . . . .
201
12. Halina KRUCZEK, Andrzej TATAREK, Tadeusz WALA: Perspectives
on increasing the efficiency of hard and brown coal–fired power units
219
13. Stanis³aw £OPATA: Mathematical model of steam pipeline creep . . .
233
14. W³adys³aw MADAJ, Leszek OLSZEWSKI, Jerzy W¥T£Y: Blowing
and drying of fluidized bed boiler brickwork . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
245
15. Piotr MARZEWSKI, Wojciech NIEWCZAS, Krzysztof STEPANIUK:
Modernization of sealing system of Ljungstroem rotary air heater by
self–regulation of the position of radial wings . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
267
6
16. Maria MAZUR, Mieczys³aw TEISSEYRE: Gravimetric method of coal
mass flow rate control in pneumatic conveying system of boilers . . . .
275
17. Jerzy MAZUREK: Chosen experiences in realization of flue gas desulfurization plant at Belchatów Power Plant . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
297
18. Kazimierz MROCZEK: Kinetic model of breakage – verification in ball
– and – race mill . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
319
19. Ron MULHOLLAND: Rotary regenerative heater replacement . . . . .
335
20. Waldemar MUSKA£A, Wojciech NOWAK, Robert SEKRET, Arkadiusz SZYMANEK: Ash separation in boilers with circulating fluidized
bed . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
353
INHALTSVERZEICHNIS
WISSENSCHAFTLICHE UND TECHNISCHE BEITRÄGE
1. Jadwiga KAPITANIAK, W³odzimierz ROGULA: Möglichkeiten eines
vorzeitigen Einschaltens von Elektrofiltern in erster Phase des
Anfahrens von Kohlenstaubkesseln . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
11
2. Henryk KARCZ: Physisch–chemische und kinetische Eigenschaften
polnischer energetischer Kohlen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
23
3. Henryk KARCZ, Wies³aw JODKOWSKI, Agnieszka KOSIOREK,
Zbigniew WOJTIUK: Einfluss der Brennerkonstruktion auf die Qualität der Verbrennung flüssiger Brennstoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
45
4. Henryk KARCZ, Wies³aw JODKOWSKI, W³adys³aw SIKORSKI,
Arkadiusz KOTULSKI: Einfluss der Zerstäubungsmethode und
der Verbrennungsluftzufuhrart auf die Zündungssicherheit flüssiger
Brennstoffe und Stabilität der Flammenfront . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
69
5. Rafa³ KOBY£ECKI, Zbigniew BIS: Analyse der Mitverbrennungsmöglichkeit von alternativen Brennstoffe in Wirbelschichtdampferzeugern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
85
6. Pavel KOLAT: Energieversorgung, Umweltschutz und nachhaltige
Entwicklung in der Tschechischen Republik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
109
7. Stanis³aw KORZUCH, Jan KURPANIK, Janusz MA£EK, Janusz
POSPOLITA: Einfluss der Drehzahländerung der Kohlemühlenschüssel auf ihre Betriebsparameter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
123
8. Stanis³aw KORZUCH, Ryszard PARYS, S³awomir SROCZYÑSKI:
Statischer Zentrifugalsichter für die Ventilatormühle MWk–12 . . . . .
135
9. Janusz KOTOWICZ: Auswahl optimaler Dampfparameter einer GuD–
Anlage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
159
10. Marian KOZUPA: Antikorrosive und antibelagbildende Sicherung
der Kesselheizflächen mittels mehrzweckwirkender Amine . . . . . . . .
181
11. Stanis³aw KRUCZEK, Ryszard G£¥BIK, Jakub MIERZYÑSKI: Technologische Aspekte der Verwendung von Biomasse in der Kesseltechnik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
201
12. Halina KRUCZEK, Andrzej TATAREK, Tadeusz WALA: Perspektiven
der Wirkungsgradverbesserung der mit Stein– und Braunkohle Befeuerter Blöcke . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
219
13. Stanis³aw £OPATA: Mathematisches Modell des Kriechens
von Dampfrohrleitungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
233
8
14. W³adys³aw MADAJ, Leszek OLSZEWSKI, Jerzy W¥T£Y: Ausblasen
der Rohrleitungen und Trocknen der Ausmauerungen in ZWS
Dampferzeuger . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
245
15. Piotr MARZEWSKI, Wojciech NIEWCZAS, Krzysztof STEPANIUK:
Modernisierung der Abdichtungen von Ljungstroem–Luftvorwärmern
mit Anwendung einer Folgeregelung der Radialflügel– Lage . . . . . . .
267
16. Maria MAZUR, Mieczys³aw TEISSEYRE: Gravimetrische Methode
der Messung der Kohlenstaubverteilung in Feuerungssystemen energetischer Dampferzeuger . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
275
17. Jerzy MAZUREK: Ausgewählte Erfahrungen aus der Errichtung
von Rauchgasentschwefelungsanlagen im Kraftwerk Be³chatów AG .
297
18. Kazimierz MROCZEK: Auswertung eines Kinetischen Modells des
Zerkleinerungsvorganges in einer Kugelringmühle . . . . . . . . . . . . . . .
319
19. Ron MULHOLLAND: Austausch den Regenerativen Luftvorwärmern
335
20. Waldemar MUSKA£A, Wojciech NOWAK, Robert SEKRET, Arkadiusz SZYMANEK: Trennung der Asche in ZWS Dampferzeugern . . .
353