Қатты отындарды жағуға арналған камералы жағу

Газ ағынын үйымдастыру бойынша, камералы жағу - алау (факелді) және құйындатыла немесе циклонды болып бөлінеді.

Алаулатып (факелді) жағу

Арнаулы қондырғы диірменде, отынды камералы жағудың, (алауды жандыруы кезінде, алдын ала уатылған, шаң түріндегісін жағушы камераға 2 ауа ағынымен, жанарғы 1 көмегімен үрленіп енгізіледі.

Жағушы камерада шаң түйірлерінің жылжуы, сол жану процессі фазасы арқылы өтеді (қыздыру, құрғату, газификациялау, жанғыш ұшпалы заттардың жануы және кокстың), қабатты жандыруы кезіндегісі - сүйекті отында да солай өтеді. Шаң-тозаңды отынның жануы және үдете тұтандырудың, өте тиімді тәсілі болып, уатылған шаң дәрежесі, ұнтақтың майдалығына, әсер етуші бетінің артуына әкеліп соғады, ол жану процессінің үдеуін қамтамасыздандырады да, оттықтағы температураның тез ұлғаюымен, шаңның жануы үшін қажет.

Жану процессін үдету мақсатында, ыстық ауаны (400°С дейінгі қыздырылуы) оттыққа беруін қолданады. Отынды шаң түрінде жағу кезінде, қабаттап жағу тәсіліне қарағандағы шығыны үнемді болады және онда, жағу режимі тез реттелінеді. Камералы жағуда жылжымалы бөлшектері болмайды, осыған байланысты, қазандық агрегаттың тым ұзағырақ, толассыз жұмысын қаамтамасыз етеді. Бірақта, шаңды жағуда өзіне тән кемшлігі бар: күрделілігі, үлкендігі жәнешаң дайындауға арналған, жабдықтардың бастапқы құнының жоғарлылығы, шаң дайындаудағы қосымша энергия шығыны және т.б жатады. Шаңды дайындау процессі бірнеше операцияларды құрайды, олардың ішіндегі негізгісі болатыны - ұсату, құрғату және майдалау. Отынды ұсатудың қажеттілігі - құрғату мен майдалауда, процесстің тиімділігін арттырады. Ылғалды отынды құрғатудың қажеттілігі арқылы және оны майдалау процессінің тиімділігін арттыру мен сақтау жағдайын жоғарлату және шаң-тозаңды тасымалдау қажет.

Отынды құрғатуды ұйымдастыру сүлбесінде, оның сыртқы ылғалдығына W_сырт байланысты таңдайды. Құрғатудың барлық процессімен қоса, отынды диірменде ұнтақтауын, ыстық ауаны құрғату агенті есебінде және одан шығатын көмір шаңдарын алып кетуге қолданады.
Майдалау өнімі - шаң, қалай болса солай, пішінді бөлшектер қоспасындағы, бірнеше үлестегісінен 300... 1000 мкм және одан да жоғарғы түрінде болады. Көмір шаңының сапасының сынамасын елеу арқылы, сынақтаушы елек тесіктерінің белгіленген өлшемдегісімен және ауданы 1 см² кезіндегі сандарымен анықтайды. Пайдалану кезінде, електің екі өлшемдерін қолданады: ірі уатылғаны үшін, елек тесігінің 200 мкм өлшемін және жұқа майда үшін, 90 мкм тесікті өлшемін қолданады. Уату майдалығын пайыз санымен елек арқылы, өтпей қалған шаң қалдықтарымен бағаланады да R, белгілейді.

Белгілі (индекс) R кезіндегісі, елек тесігінің сызықтық өлшемі, мысалы R₉₀, R₂₀₀ белгілейді. Көмірдің майдаланып үгітілуін, техника-экономикалық негізімен таңдайды. Майдалана үгітілуінің ұлғаюына байланысты, шаңды алу шығыны артады. Шаңның майдалану өлшемдерінің кемуінен, отынның меншікті бетінің арту әсерінен, жану процессіне жақсы жағдай жасалынып, шаңның жанбай қалғанынан жылудың жоғалуы кемиді. Отынның үнемді майда үгітілуімен, оның реакциялық қабілеттілігі анықталады да, онымен ұшпалы заттардың шығуы сипатталады. Отын үшін, ұшпалы заттардың көп шығуы (қырғылы (фрезерлі) отындар, қоңыр көмірлер, жанғыш сланцтар), ірі уатылуы мүмкін, ал, отынның аз ұшпалы заттарының шығуы үшін, майда уатылуы қажет.

Сурет:Жылу-тех 24.png

19.8-сурет. Шарлы барабанды диірменнің сүлбесі. 1 - барабан; 2 - бронды плита; 3 - тісті шестерна; 4 - қақпақ; 5 - подшипниктер; 6 - алып кетуші патрубка; 7 - шарлар; 8 - жеткізуші патрубка; 9 - киіз.

Отынды уатуға, диірменнің әртүрлі типтерін қолданады. Диірменнің тұрлерін таңдау кезінде, отынның уатылу қасиетіне, ұшпалы заттарының шығуына және отынның ылғалдығына байланысты. Антрациттерді және тас көмірлердің аз ұшпалы заттарының шығуы үшін, уатылуы кезіндегі қазандық агрегаттың орташа және үлкен бу өндіргішіне, баяу жүргішті шарлы барабанды диірменді қолданады.
19.8 суреттегі шарлы барабанды диірменнің құрамы: болат барабан 1, ішкі жағы адыр-бүдырлы бронды плитамен 2 жабылған. Барабанның көлемін 15...25%, диаметрі 30...60 мм шарлы шойынмен толтырылып, 20 мин"1 жиілікпен, барабанның айналу кезіндегі шарлар, белгілі биіктікке көтеріледі де, ал одан кейін төмен қарай құлайды да, бірінен соң бірі домалаған кезде, отынды ұсақтайды және оны үнтақтайды. Барабанның келпелтекті қақпағы 4, қуыс цапты 7 болады да, оған барабан тіреледі. Жеткізуші потрубок 9 арқылы, отын мен ыстық ауа келіп түседі, ал алып кетуші патрубкамен 6, барабаннан дайын шаң алынып кетеді. Барабанның сырты, жылу және дыбыс өткізбеушімен қапталып оралған 10. Шарлы барабанды диірменнің негізгі артықшылығы - майдалап уатудағы өте жақсы реттеушілігі мен жұмыс атқарудағы сенімділігі.

Бұл диірменнің кемшілігіне жататыны, оның өте үлкен қолайсыздығы, жоғарғы құндылығы, артық меншікті электр шығыны, диірменнің жұмыс атқарудағы, бір қатар шум шығаруы. Диірменнің тез жүргізгіштігінің екі типін қолданады: балғалы және желдеткішті диірмен.
Балғалы диірменнің аксиалды ММА немесе ММТ құрғатушы агентіне жеткізе қолдану кезіндегі, қоңыр көмірді, сланцтарды, фрезерлі шым тезектерді және тас көмірлердің ұшпалы заттарына V'≥30% қолданады. Оларға қазандық агрегаттардың 5 кг/с жоғарғысына орнатады. Балғалы диірменге ауаны аксиалды жеткізу сүлбесі 19.9 суретте көрсетілген. Отын тесік 4 арқылы, тез айналғыш ротор 10, диірменге бекітілген била 9, онымен майдалап, оны шахты 5 тастайды. Потрубка 3 арқылы, ыстық ауа беріледі. Жиналғаң көмір шаңы, ауа арқылы жоғарғы тік бұрышты терезе (амбразурамен) 7 оттыққа беріледі, ал, отынның ірі бөлшектері салмақ күштерінің әсерінен, ағынмен төмен түседі және қайтадан ары қарай, уатуға диірменге түседі. Сонымен, диірмен шахтасы қарапайым гравитациялық сепарат функциясын атқарады. Диірменге 60...80% жануға қажетті жалпы ауаның мөлшері келіп кіреді; қалған ауа (екіншісі) тікелей саптама (сопла) 6 және 8 арқылы беріледі.
Балғалы диірменнің артықшылығына - оның жиынтықтылығы (компактность), пайдаланудағы қарапайымдылығы, аз мөлшерлі меншікті электр энергия шығыны.Негізгі кемшілігіне - билінің тез тозғыштығына байланысты, диірменнің өнімділігінің кемуі.

Сурет:Жылу-тех 25.png

19.9-сурет. Балғалы диірменнің сүлбесі: 1 - электрлі қозғалтқыш; 2 - қаптама; 3 - ауаға арналған тесік; 4 - отынды беруге арналған тесік; 5 - шахта; 6, 8 - жағу кеңістігіне екінші ауаны беруге арналған тесік; 7 - амбразура; 9 - била; 10 - ротор.

Балғалы диірменнің жағушы амбразурасы - қарапайым жандырғы түрінде болады. Амбразура, әртүрлі вариантта орындалады. Қарапайым, ашық амбразура (19.10, a - сурет) бір қалыптығын, оттыққа шаңды-ауалы қоспаны беру сапасы бойынша, бірдейлігін қамтамасыз етеді. Сондықтан, оттықтың ашық амбразурасына, аз өнімді қазандық агрегатқа арналған қоңыр көмірді және фрезерлі шым-тезекті жағуға арналған. Өте ірі қазандык агрегатты жағуды, сонымен қатар тас көмірді жағуда ЦКТИ әжекциялы амбразураны кеңінен қолданады (19.10, б - сурет). Бұл амбразураларда, екінші ауаның берілуі үшкірлі құбырша 5 арқылы шахтаның жоғарғы бөлігі 1, беріледі де, шахтыдан шаңды-ауалы қоспамен эжектендіріледі. Қырғылы шымтезекті немесе көмір шаңдарын жұқа ағыншалы жағу үшін, амбразураның үшкірлі құбыршасының МЭИ құрылмасын (конструкциясын) (19.10, в - сурет) қолданады.

Сурет:Жылу-тех 26.png

19.10-сурет. Балғалы диірменді жағушы амбразура: a - ашық амбразура; б - ЦКТИ-дің эжекциялы амбразурасы; в - МЭЙ амбразурасы; 1 - шахта; 2 - жоғарғы саптама (сопла); 3 - амбразура; 4 - төменгі саптама; 5 - екінші ауаның саптамасы (сопла); 6 - кескіш.

Жағушы процессімен жағудағы қанағаттандырыла өтуіне, балғалы диірменнің сепарациялық құрылғының құрылымдык (конструктивті) түрі орындалады. Шаң сеператоры, шаңның қажетті фракциялық құрамын қамтамасыздандыруы тиіс және сепараторланған отын бөлігін диірменге қайтаруын, жағушы камераға шаңды, бір қалыпты беруін қамтамасыз етеді.
Сепараторлардың гравитациялық типтерінен (19.9 сур. 2 поз.) басқа, балғалы диірменді генерациялы немесе ортадан тепкіш сепараторлармен жабдықтайды. Соңғысы пайдалануға өте берік және майда уатуын реттеудің кең диапазондығын қамтамасыздандырады. Шаң түріндегі отынды жағу үшін, дөңгелек және саңлаулы жанарғыны қолданады. Оларды, алдыңғы қабырғаға - қарсы алдынан, қарама-қарсысын бұйірлік қабырғадан, ал, сонымен қатар, оттықтың бұрыш бұрышына орналастырады. Қарсы алдынан және қарама-қарсы орналасуында, қысқа факел жасаушы дөңгелек турбулентті жанарғыны орналастырады. ЦКТИ - ТКЗ-ның турбулентті жанарғы сүлбесі, 19.11 суретте берілген.

Бұл жанарғының, шаңды-ауалы қоспасы, оттыққа айналмалы канал арқылы енгізіледі және одан кейін ағын қуысты конус түрінде, жану көлемінде таралады. Түбіне қарай қозғалғанда, ауа ағынын қосып алып, жанушы газдардың бөлігін copy салдарынан, көлем ішіндегі конус түрінде шектелген ағында, сиретілу пайда болады, ағын қозғалысының жылдамдығы көп болған сайын, көбееді. Осы құрылғы арқылы, жанушы камераның түбінен, ішкі бетіндегі конус түріндегі шаңды-ауалар, жоғарғы температурамен түрақты және толассыз газ қозғалысын қамтамасыздандырады. Көмір шаңының түтануы, жеткізілген газдың әрекетінен, жылулықтан шаңды-ауалы ағынның ішкі бетінде пайда болады және одан кейін, оның түбіне қарай таралады.
Шаңды көмірді жағу тәсілі бойынша, шлак алып кету, қатты және сұйық жағдайы кезінде, болып бөлінеді. Жағудағы қатты шлакты алып кетуде, сұйық шлак бөлшектерді салқындату үшін, оттықтың төменгі бөлігін суық шлакты шұңқыр (воронка) түрінде, жасалынған толық экрандалған қабырғамен орындалады. Ұсақталған шлактың, шлакты шахтыға жақсы құйыла түсуі үшін, шұңқырдың (воронка) еңістігі, көк жиекке шамамен 60° бұрышымен орналастырылады. Сұйық шлакты алып кетудің маңызы сонда, егер жағушы камераның, арнаулы конструкциясының температурасы 1500... 1700 С деңгейінде ұсталып тұрса, мұндай жоғарғы температура деңгейде, толық балқыған шлакты да, қабырғасына жүққанынан басқасын және жағушы камераның үрленуінен және арнаулы өңеш арқылы, олардың сұйық жағдайындағысын алып кетеді.

Сурет:Жылу-тех 27.png

19.11-сурет. ТКЗ - ЦКТИ-дің өнімділігі 3,1 кг/с (11,2 т/сағ АШ бойынша) турбулентті жандырғының сүлбесі: a - шаңды-көмірлі жандырғы; б - шаңды-газды жандырғы; 1 - екінші ауаның қорабы (шартты қимасы); 2 - ұлу түріндегі бірінші ауа; 3 - өсті канал бойынша ауаның берілуі; 4 - аэроқоспаны беруші; 5 - екінші ауаны беруші; 6 - айналдыра қалаушы; 7 - екінші ауаның құйындатқыш қалақшасы; 8 - екінші ауаның, екі ортақтандырылған айналдырмалы каналы; 9 - ішкі құбыр; 10 - мазуттың бүркігіші (форсункасы); 11 - ауаға арналған өсті канал; 12 - жағушы камераға аэроқоспаны шығаруға арналған айналмалы канал; 13 - табиғи газдың айналмалы қорабы; 14 - табиғи газды беруші құбыр; 15 - табиғи газдың жағушы камерадан шығуы; 16 - газды-электро түтандырғыш.

Қоскамералы жағудағы сұйық шлакты алып кетуші (19.13, a -сур.) шлак түріндегі отынды жандырғы 1 арқылы, камерада 2 отынның жануы жүреді және онда балқыған (сұйық) зоналы шлак жағдайы өтеді. Бұл зонаның болуы, құбырды отқа қарсы массамен қапталуын және оның, камера 3-тен, экран 4 кертіктенгенінен, жандырғының орналасуына сәйкес, шектелуін қамтамасыз етеді. Ашық жағушы экраннан, жылу беруші камера 3, жағушы газдардың салқындауы жүреді. Шлак тұтушы тор 4, бірнеше қатар құбырдан орындалады (орналасқан).

Сурет:Жылу-тех 27.png

19.12-сурет. Дөңгелек жандырғыдан шыққан қоспаның пайда болу сүлбесі: I - шаңды ауалы қоспа; II - екінші ауа

Біркамералы жағудағы сұйық шлакты алып кетуші (19.13, б- сур) - ашық, бөлгішсіз экран. Оның төменгі бөлігі 2, шлактың балқу зонасы болып, ал жоғарғы жағы 3 - жағу экранындағы ыстық газдарды салқындату зонасы. Жағудағы, қатты шлак алып кетушіден айырмашылығы, онда отынның барлық күлдерінің 10... 12% шөгеді, оттықтың сұйық шлак алып кетушісінде, барлық күлдің 40...60% шөгеді. Сұйық шлак алып кету кезінде, жоғарғы температура есебінен, жағушы камерада, механикалық жағылмаушылығы әрекетінен, жылудың жоғалуы кемиді.

Циклонды жағу. Қаралған алаулы (факелді) жағуда, отын бөлшектері жанушы көлемде ұшып жүргенде жанады. Жану кеңістігіндегі оттықтағы өнімнің болу (ұзақтығы) уақытынан аспайды да 1,5...3 с. құрайды. Циклонды жағуда, оның жағуға арналғаны майда уатылған отын және ірі шаңдар, көмірдің ірі бөлшектерінің қалқымалы жағдайы, қанша уақытта болса, ол соншалықты толық жанады, оттықтағы өнімнің болу ұзақтығына байланысты, болмайды.