Переделы производства

Тяжмаш | Водоугольная суспензия из бурого угля для вращающихся печей

Работы по приготовлению, хранению, транспортированию и сжиганию водоугольной суспензии (ВУС) из бурых углей Канско-Ачинского бассейна интенсивно проводились в 90-е гг. В настоящее время интерес к ВУС возникает периодически, в связи с необходимостью перевода печей (как цемент-ных, так и других обжиговых) на твердое топливо. В буром угле привлекают относительная дешевизна и надежные поставки на длительный период. Его зольность гораздо ниже, чем у кузнецкого угля, и состав золы благоприятен.

Промышленные испытания показали возможность приготовления ВУС из бурых углей на действующем оборудовании цементного завода с производительностью 200–250 т/ч, при концентрации ВУС по абсолютно сухой массе угля от 41 до 52%.

ОАО «Тяжмаш» может разработать и изготовить весь комплекс оборудования для приготовления и сжигания ВУС во вращающихся печах на любую производительность. Принципиальная схема процесса показана на рис. 1.

Рис. 1. Принципиальная схема процесса приготовления ВУС

Рис. 1. Принципиальная схема процесса приготовления ВУС.

ОАО «Тяжмаш» может предложить также и форсунки для сжигания ВУС. Были проведены испытания конструкций различных форсунок, аналогичных зарубежным образцам. Разработана оригинальная кон-струкция форсунки на производительность от 2,5 до 18 т/ч ВУС. Возможно увеличение производительности форсунки (другой размерной группы) до 50 т/ч.

При использовании бурого угля важным является вопрос повышения пирометрической температуры в зоне спекания. Разработана программа для расчета пирометрической температуры. Проводились расчеты для ВУС с концентрацией сухой части угля 52% при теплотворной способности натурального угля 15,66 МДж/кг и тепловых потерях 15%, коэффициенте избытка воздуха 1,05.

Для гарантии спекания без снижения производительности печи имеются значительные резервы повышения пирометрической температуры, в том числе возможность повышения температуры горелочного воздуха.

Обычная суспензия на буром угле с долей сухой части угля 0,52 представляется достаточной для спекания без снижения производительности печи, если использовать горелочный воздух из колосникового холодильника. Но желательно провести также ряд мероприятий по повышению пирометрической температуры факела.

Рекомендуется нагревание ВУС вплоть до критической температуры воды. При этом большая часть угля растворяется в несущей среде, суспензия гомогенизируется. Теплотворная способность возрастает за счет физической теплоты и снижения удельной теплоты парообразования.

Тонкое распыление получается при выходе ВУС в печь под давлением без участия первичного воздуха, и его можно заменить на горячий, поступающий из холодильника.

Помол угля можно загрубить, поскольку уголь растворяется. При этом долю воды можно снизить.

Водяной пар от ВУС увеличивает расход и скорость потока продуктов сгорания, интенсифицирует теплообмен, как в зоне спекания, так и в зонах подготовки шихты.

Приводим некоторые данные о свой-ствах ВУС.

На рис. 2 по оси абсцисс отмечена температура ВУС, t = 50i, °С, i = 1,2…7. По оси ординат показана теплотворная способность ВУС, МДж/кг. Кривые относятся к массовым долям абсолютно сухого угля: а = 0,5; 0,52; 0,6 и 0,7. Принят бурый уголь с теплотворной способностью в сухой части 24,6 МДж/кг.

На рис. 3 приведены пирометрические температуры при сжигании ВУС на обычном сыром угле.

Рис. 2. Зависимость УТС ВУС от концентрации угля и температуры нагревания. УТС сухого угля 24,6 МДж/кг

Рис. 2. Зависимость УТС ВУС от концентрации угля и температуры нагревания. УТС сухого угля 24,6 МДж/кг.

Рис. 3. Пирометрическая температура горения ВУС в зависимости от температуры подогрева воздуха и концентрации угля. УТС сухого угля 24,6 МДж/кг. Коэффициент избытка воздуха = 1,05. Тепловые потери = 15%

Рис. 3. Пирометрическая температура горения ВУС в зависимости от температуры подогрева воздуха и концентрации угля. УТС сухого угля 24,6 МДж/кг. Коэффициент избытка воздуха = 1,05. Тепловые потери = 15%.

Если взять типичную долю угля а = 0,55 и температуру ВУС 350оС, близкую к критической, то при Q = 24,6 МДж/кг получается ВУС с теплотворной способностью 13,6 МДж/кг.

Таким образом, ВУС на буром угле становится надежным энергетическим топливом, позволяющим снизить расходы при эксплуатации вращающихся печей.


ОАО «Тяжмаш» 
446010, г. Сызрань, Самарская обл., ул. Гидротурбинная, 13
Тел.: + 7 8464 37 17 38
Факс: + 7 8464 37 24 81
E-mail: vkp@tyazhmash.com
Контакты: В.К. Победа, А.Б. Волков, А.И. Борзов
Использование опубликованных на сайте материалов допускается только с упоминанием источника (журнал «Цемент и его применение») и активной гиперссылкой на цитируемый материал.
Поделиться:  
Использование опубликованных на сайте новостных материалов допускается только с упоминанием источника (журнал «Цемент и его применение») и активной гиперссылкой на цитируемый материал.