Воздухонагревательные установки для угольных шахт и рудников

Угольные шахты добывают и стремятся отгружать преимущественно дорогостоящие высококачественные угли, которые подвергаются тщательной сортировке и обогащению с выделением некондиционных составляющих.

Соответственно, при этом экономически наиболее эффективным для энергетических объектов шахт и обогатительных фабрик является принятие в качестве сырьевой базы остающихся потоков различных углесодержащих отходов. Эти потоки могут включать пресс–кек, сопровождающие породы, а также проблемно перегружаемые и трудно транспортируемые типично с высокой зольностью мелкие отсевы.

Такой подход экономически наиболее выгоден, но эти отходы требуют специальных топочных устройств. Компания «ПроЭнергоМаш» предлагает использовать для этих задач универсальные по сжигаемым углям и углесодержащим отходам вихревые топки «Торнадо» (Патент РФ № 2591070).

Они имеют подачу вторичного дутья над горящим слоем в  вихревой топке и взаимное поддержание горения: в слое горят крупные частицы угля, а над ним в вихре сгорают выделяющиеся из слоя летучие и унос.

Преимущества вихревой технологии сжигания

1. За счёт факельно-слоевого сжигания достигается однородное заполнение топки факелом и равномерное тепловосприятие топочных экранов, что облегчает условия их работы и повышает надёжность котла в целом.
2. Активная аэродинамика и форсирование топочного процесса в сочетании с непрерывной регулируемой подачей топлива обеспечивают высокую стабильность процесса горения, возможность полной автоматизации и минимизируют «человеческий фактор».
3. Интенсивное перемешивание продуктов сгорания и дутьевого воздуха в  совокупности с газоплотным исполнением котлов позволяют организовать глубокое выжигание горючих веществ из различных топлив и отходов, включая растительные и пылевидные, при минимальном избытке воздуха на  выходе из топки, на уровне котлов на газе, α=1,1-1,2. Это минимизирует потери с уходящими газами и затраты электро-энергии на привод ТДМ.
4. Отсутствие внутритопочной обмуровки и факельно-слоевое горение обуславливают высокую манёвренность. Набор мощности от 0 до 100% сокращён до 10-20 минут.

Из вихревой топки «Торнадо» практически нет выноса искр, интенсивное горение сосредоточено в камере сгорания (фото 1). Максимумы температурных полей в вихревой камере не превышают уровня начала размягчения и интенсивной возгонки золы. Соответственно, в продуктах сгорания нет липких, расплавленных частиц золы и нет опасности зашлаковывания котла.

Паровые и водогрейные котлы с топками «Торнадо» надёжны, экономичны, экологичны и поэтому широко применяются в промышленной теплоэнергетике.

Установка воздухонагревательная «котельная-калориферная» для проветривания шахт и рудников

Главные вентиляционные установки проветривания шахт требуют больших расходов тепла для подогрева подаваемого воздуха. Компания «ПроЭнергоМаш» разработала и с 2006 года успешно внедряет воздухонагревательные установки «Котельная-калориферная» (технические решения защищены патентами № 86283 и др.). Котельные установки на  базе котлов тепловой мощностью до 3,5 МВт могут быть выполнены в блочно-модульном исполнении, для котлов более 5,0 МВт — как стационарные котельные.

Установка «Котельная-калориферная» состоит из трёх систем.

1. Котельная. Компонуется чаще всего на базе 3-4 водогрейных котлов, оборудованных эффективными вихревыми топками «Торнадо».
2. Теплотрасса. Служит для циркуляции теплоносителя и передачи тепла от котельной к калориферам.
3. Калориферная. Располагается на  всасе вентилятора главного проветривания и обеспечивает передачу тепла от теплоносителя к воздуху, подаваемому в шахту. Для исключения размерзания калориферов в качестве теплоносителя может использоваться современный и безопасный антифриз.

Воздухонагревательная установка «Котельная-калориферная» имеет ряд преимуществ по сравнению с установкой подмешивания подогретого до 200-400 °С воздуха.

1. Новая разработка обеспечивает высокий коэффициент полезного действия (КПД) комплекса — до 85% (в зависимости от вида твёрдого топлива).
2. За счёт высокой механизации всех технологических процессов имеется возможность более полной автоматизации комплекса.
3. Различные модификации топок «Торнадо» позволяют использовать широкий спектр топлив, в том числе низкосортные, высокозольные, влажные угли и отходы.
4. За счёт полного экранирования и отсутствия тяжёлой обмуровки в котлах установка является высокоманевренной и поставляется блоками в заводской готовности.
5. Теплогенерирующий комплекс «Котельная-калориферная» позволяетодновременно решать вопросы по теплоснабжению и горячему водоснабжению поверхностных зданий и сооружений.

Теплогенерирующая установка прямого нагрева воздуха для вентиляции подземных выработок шахт и рудников

Вторая технология для проветривания шахт реализуется в теплогенерирующих установках с воздухоподогревателем, с  прямым нагревом в нём дымовыми газами части вентиляционного воздуха до высокой температуры и его подмешиванием в вентиляционный поток.

Это новое поколение теплогенерирующих установок разработано с  использованием энергоэффективных теплогенераторов (рис.1), использующих усовершенствованный топочный процесс «Торнадо», универсальный по  сжигаемым углям и углесодержащим отходам, в двухступенчатом по типу и двухкамерном (2, 4) по конструкции запатентованном многовариантном топочном устройстве, оптимизированном под используемое топливо.

Теплогенерирующие установки используются для получения горячего воздуха, применяемого в качестве «присадки» для разбавления и нагрева подаваемого в шахту воздуха до  требуемой температуры, не менее + 2 °С, а также могут применяться в системах отопления, вентиляции и различных технологических процессах.

Для каждого вида топлива и отходов выбирается оптимальная конструкция слоевой части топок 1: топки с цепной механической решеткой прямого или обратного хода, с высокотемпературным и низкотемпературным кипящим слоем, с шурующей планкой и др.

Экономичность установки повышается за счёт использования для охлаждения греющего агента рециркуляции холодных дымовых газов с  кратным снижением тепловых потерь с уходящими дымовыми газами.

При этом за счёт понижения температуры и содержания кислорода обеспечивается пожаро- и взрывобезопасный и экологически эффективный топочный процесс с пониженной эмиссией оксидов азота, а также отсутствие высокотемпературного воздействия и шлакования стен, то есть их более надежная работа.

Благодаря эжекторам системы возврата уноса, зола и унос удерживаются в топке, что защищает воздухоподогреватель и оборудование от износа, а камера дожигания 4 остаётся чистой (рис. 2). Она постоянно очищается от поступающих в неё частиц уноса.

Высокотемпературный, до 400- 500 °С, высокоэкономичный подогрев воздуха производится в двухступенчатом по исполнению, надёжном в работе воздухоподогревателе, изготовленном из жаростойкой стали.

В топке при подаче дымовых газов обеспечивается низкотемпературный режим сжигания, что повышает экологические характеристики наряду с экологически более высокими характеристиками собственно вихревого сжигания с  активным перемешиванием воздуха и продуктов горения, особенно в зоне газоотводящих окон.

Собственно теплогенератор, являющийся основным элементом теплогенерирующих установок, может поставляться как отдельный вид продукции компании. Теплогенератор может использоваться в составе сушильных комплексов, например, для сушки концентрата.

Важные преимущества теплогенерирующих установок с прямым подогревом воздуха в сравнении с типовыми

1. Снижение температуры и обеспечение высокого КПД установки за счёт использования вместо воздуха рециркуляции уходящих дымовых газов для охлаждения газов перед воздухоподогревателем.
2. Отсутствие жидкого теплоносителя и, как следствие, большого количества вспомогательного оборудования (насосов, теплообменников, баков слива теплоносителя, трубопроводов и т. д.). Не требуется применение водоподготовительной установки.
3. Снижение финансовых и трудозатрат на строительство, эксплуатацию и обслуживание комплекса.
4. Безаварийная работа даже при экстремально низких температурах за счёт сухого способа теплогенерации.
5. Повышение экономичности за счёт возможности применения вместо высококачественного топлива более дешёвых высокозольных углесодержащих отходов и угольной мелочи, а также более полного сжигания топлива.

Компания «ПроЭнергоМаш» специализируется на проектировании и производстве паровых и водогрейных котельных на основе котлов с низкотемпературными вихревыми топками «Торнадо» на различных видах топлива и отходах производства; воздухонагревательных установок для обогрева помещений и вентиляционного воздуха в угольных шахтах и рудниках; блочномодульных котельных установок; эффективных систем золоулавливания.

Компания разрабатывает новые уникальные технологии и котельное оборудование под решение конкретных задач от момента выявления потребности до запуска под ключ с полным комплексом проектировочных, строительных, монтажных и пусконаладочных работ.

«ПроЭнергоМаш» имеет значительный опыт внедрения воздухонагревательных установок по схеме «Котельная-калориферная» и прямого нагрева воздуха: с 2006 года было разработано, произведено и введено в эксплуатацию более 25 теплоэнергетических комплексов данного типа.

www.pem-energo.ru
td@pem-energo.ru
+7 (3852) 505-135, 505-576
+7 (964) 080-5115
656905, Россия, г. Барнаул, пр. Южный, 17 А, а/я 4965

На правах рекламы