Гранулирующем резервуаре

Строительная высота шлаковой шахты определяется положением пода плавильной камеры и высотой гранулирующего резервуара. Лучшими являются высокие шлаковые шахты, в которых вытекающий поток шлака 'вытягивается под действием собственного веса в тонкую струю, которая при малом сечении имеет наибольшую поверхность и хорошо гранулируется. У очень высоких шахт при хорошо расплавленных жидкотекучих шлаках в нижней части шлаковая струя разрывается под действием собственного веса на .мелкие кусочки, так что в воду гранулирующего резервуара попадают уже мелкие шлаковые капли.

К шлаковой шахте присоединяют отсасывающие трубы. С помощью этих труб из пространства над поверхностью гранулирующего резервуара отсасывается холодный воздух, который просачивается из-за неплотности в гранулирующем резервуаре иначе он ухудшил бы условия удаления шлака из топки. Кроме того, с помощью этих труб при малых нагрузках котла отсасывают также небольшое количество продуктов горения из плавильной камеры, чтобы достигнуть в шлаковой шахте большего, чем в плавильном пространстве, разрежения. В летку частично затягивается пламя из плавильного пространстве, которое препятствует ее охлаждению мало-" текучим шлаком. Отсасывание воз-духа из шлаковой шахты вначале получило распространение у топок с периодическим удалением шлака. Здесь шлак вытекал в открытый желоб, так что через летку над потоком вытекающего шлака в топку подсасывалось большое количество воздуха.

Пока гранулирующая вода не кипит, она не может проникнуть из гранулирующего резервуара через шлаковую летку в плавильную камеру. При использовании же воздуха как гранулирующего вещества бывает трудно воспрепятствовать проникновению его через летку в топочное пространство.

Некоторые типы гранулирующих устройств требуют для успешной работы холодной воды. Если температура гранулирующей воды выше, чем допускают эти устройства, то происходит образование шлаковых пузырьков, пены и пр. Шлаковые пузырьки не являются при эксплуатации очень вредными, ибо они трескаются в течение сравнительно короткого времени и опускаются на дно гранулирующего резервуара. Большие затруднения возникают со шлаковой пеной, которая дольше удерживается на поверхности воды. Если поверхность воды в гранулирующем резервуаре заполнится плавающей шлаковой пеной, то новые порции шлака, попадающие в резервуар, не смогут гранулироваться и в бассейне образуются большие шлаковые блоки, которые трудно устранить.

Так как тепло в шлаке распространяется медленно, то гранулированный шлак вначале хорошо охлажден только на своей поверхности, в то время как ядро больших кусочков шлака остается еще долго горячим. Охлаждение этого ядра длится тем дольше, чем больше размер куска шлака. Если нужно, чтобы шлак хорошо охладился, следует увеличить время его пребывания в воде гранулирующего резервуара.

Гранулированный шлак тяжелее воды, а потому скапливается на дне резервуара. Под дном гранулирующего резервуара находится опоражнивающее устройство, с помощью которого шлак удаляется из гранулирующего резервуара.

При конструировании гранулирующего резервуара необходимо заботиться о том, чтобы все его камеры были легко доступны и удобны для осмотра. Это относится прежде всего ко всем поверхностям и дну опоражнивающего устройства.

Быстро вращающаяся дробилка должна находить-ся над поверхностью воды гранулирующего резервуара. Если она погружена в воду, то действует как гидравлическое сопротивление и расходует значительную энергию на бесполезное завихри-вание воды. Непогруженная дробилка должна постоянно промываться гранулирующей водой, так как она может прийти в соприкосновение с кусками шлака, которые внутри еще горячие.

На рис. 128 показана схема гранулирующего резервуара с механическим опоражнивателем шлака посредством ковшового элеватора. Ковшовый элеватор нечувствителен к размеру кусочков, но и здесь необходимо уделять особое внимание большим кускам шлака. Так как резервуар не имеет дробилки, то через него и элеватор могут пройти большие куски шлака. Эти куски представляют опасность, если транспортируются далее ленточным транспортером; они могут снова разогреться за счет тепла из своего горячего ядра и прожечь транспортер. Поэтому перед

ственно пускает опоражнивающее устройство. Схема такого устройства показана на рис. 129. Это две друг над другом расположенные тонкие трубочки, через которые в гранулирующий бассейн поступает под давлением вода. Пока бассейн пуст, давление воды перед входом в обе трубки одинаково. Как только вход в нижнюю трубку засыпается шлаком, давление воды в ней поднимается и стрелка чувствительного дифференциального манометра, который измеряет разницу давлений воды в обеих трубках, сдвигается с нулевого положения. На стрелке манометра находится контакт, который включает сигнальное устройство. Важной составной частью гранулирующего резервуара является его опоражнивающее устройство. Оно может быть механическим или гидравлическим. У гранулирующих резервуаров с гидравлической транспортировкой шлака из котельной в закрытой трубе отпадает необходимость 230

установки опоражнивающих устройств. Согласно рис. 127 шлак из гранулирующего резервуара отсасывается обычным эжектором, который помещается под воронкой гранулирующего бассейна. Эжектор соединен непосредственно с трубой, через которую поступает шлак, и отсасывает из резервуара не только гранулированный шлак, но и часть воды. Опорожнение бассейна посредством эжектора обычно производится периодически.

Шлаковая шахта подвешена к опорной конструкции пода плавильной камеры или установлена непосредственно на гранулирующем резервуаре. Однако необходимо всегда предусматривать свободное расширение вниз или вверх одного конца шахты.

К шлаковой шахте присоединяют отсасывающие трубы. С помощью этих труб из пространства над поверхностью гранулирующего резервуара отсасывается холодный воздух, который просачивается из-за неплотности в гранулирующем резервуаре иначе он ухудшил бы условия удаления шлака из топки. Кроме того, с помощью этих труб при малых нагрузках котла отсасывают также небольшое количество продуктов горения из плавильной камеры, чтобы достигнуть в шлаковой шахте большего, чем в плавильном пространстве, разрежения. В летку частично затягивается пламя из плавильного пространстве, которое препятствует ее охлаждению мало-" текучим шлаком. Отсасывание воз-духа из шлаковой шахты вначале получило распространение у топок с периодическим удалением шлака. Здесь шлак вытекал в открытый желоб, так что через летку над потоком вытекающего шлака в топку подсасывалось большое количество воздуха.

Грануляция шлака происходит обычно тотчас же под шлаковой леткой в особом гранулирующем резервуаре. Иногда перед резервуаром устанавливается гранулирующий желоб, по которому быстро протекает вода. Шлаковая мелочь, образующаяся при грануляции, имеет размер зерен 0—10 мм, причем преобладают куски с размером частиц 2—5 мм. Наряду со шлаковой мелочью при грануляции образуется и мелкий шлаковый шлам. Его неблагоприятным свойством являются стекольная твердость и способность легко осаждаться в местах, где вода движется с небольшой скоростью. Частицы шлама имеют остроконечную форму и сильно разрушают стены гранулирующего устройства, с которыми соприкасаются. Воду, загрязненную шлаковым шламом, не удается снова использовать без очистки в осадительных бассейнах'.

Водород образует с кислородом воздуха гремучий газ и является причиной взрывов в гранулирующем резервуаре. Особенно опасными являются взрывы гремучего газа для топок с периодическим удалением шлака, у которых одновременно гранулируется большое количество шлака. У современных топок с непрерывным удалением шлака опасность взрывов намного меньше. Кроме того, присутствие железа в шлаке является признаком нарушения правильной эксплуатации и его образование должно тотчас же прекратиться с улучшением помола и сгорания угля. Следовательно, гремучий газ может образоваться также и тогда, когда в камеру плавления упадет какой-нибудь железный предмет, например железный лом и пр.

-Теплосодержание шлака, вытекающего из топки, обычно составляет 300—500 ккал/кг. Если предположить, что при грануляции вода нагрелась приблизительно на 50° С, то ее потребление составит 6—10 м3 на 1 г шлака. Поэтому необходимо как-то уменьшить потребление воды для грануляции шлака. Одним из методов такого ограничения является использование для охлаждения шлака скрытой теплоты парообразования воды, которая при давлениях, близких к атмосферному, составляет 500 ккал/кг. Благодаря использованию теплоты парообразования воды удается снизить потребление гранулирующей воды до 0,6— 1 м3 на 1 т шлака, т. е. в 10 раз. Такое охлаждение шлака имеет, кроме того, то преимущество, что в качестве охлаждающей воды можно применять различные сбросные теплые воды, которые на электростанции имеются в достаточном количестве. При этом необходимо воспрепятствовать тому, что б и гранулирующая вода кипела непосредственно в гранулирующем резервуаре, так как образующиеся пары затруднили бы удаление шлака из топки.

Некоторые типы гранулирующих устройств требуют для успешной работы холодной воды. Если температура гранулирующей воды выше, чем допускают эти устройства, то происходит образование шлаковых пузырьков, пены и пр. Шлаковые пузырьки не являются при эксплуатации очень вредными, ибо они трескаются в течение сравнительно короткого времени и опускаются на дно гранулирующего резервуара. Большие затруднения возникают со шлаковой пеной, которая дольше удерживается на поверхности воды. Если поверхность воды в гранулирующем резервуаре заполнится плавающей шлаковой пеной, то новые порции шлака, попадающие в резервуар, не смогут гранулироваться и в бассейне образуются большие шлаковые блоки, которые трудно устранить.

[Л. 60]. В этом устройстве шлак, вытекающий непрерывно из плавильной камеры, гранулируется потоком горячей воды, притекающей из вакуумного испарителя. Шлак гранулируется водяными брызгами в нижней части шлаковой шахты. Вода, нагретая в результате грануляции шлака, прежде всего очищается от частиц шлака посредством их осаждения в гранулирующем резервуаре. Потом вода поступает в предварительную камеру, из которой она отса-

сывается циркуляционным насосом. Насос направляет нагретую воду в вакуумный испаритель, в котором поддерживается низкое давление. При низком давлении нагретая гранулирующая вода в вакуумном испарителе частично превращается в пар. Охлажденная при испарении вода возвращается снова в гранулирующие брызгала. Потом процесс снова повторяется. Температура гранулирующей воды в контуре, находящемся под низким давлением, меньше 100° С. Обычно применяется температура 80° С, что соответствует абсолютному давлению в вакуумном испарителе 0,5 ата. Благодаря этому в гранулирующем резервуаре вода не кипит.

Наличие большого количества воды в гранулирующем резервуаре и вакуумном испарителе является благоприятным фактором, так как в гранулирующем контуре создается большая аккумулирующая способность. Тепло, аккумулированное в этом водном контуре, помогает компенсировать кратковременный небаланс между подводом тепла в шлаке в гранулирующий бассейн и его использованием в конденсаторе. Этот небаланс возникает главным образом

Гранулирующий резервуар имеет форму цилиндра или призмы с сужающимся дном. Резервуар заполнен стоячей или проточной водой. Течение воды в гранулирующем резервуаре должно быть таким, чтобы шлак, падающий в воду, тотчас же отводился от места своего падения. Благодаря этому должны прежде всего удалиться шлаковые пузырьки или пена, чтобы не препятствовать грануляции следующей порции шлака. Иногда над поверхностью воды гранулирующего бассейна устанавливаются брызгала, благодаря которым шлак гранулируется еще до падения в воду.

Большое количество воды в гранулирующем резервуаре требуется не только для аккумуляции тепла, но и для охлаждения шлака, скапливающегося при кратковременном выходе из строя опоражнивающих устройств.