sudo – here and there

Urządzenia gospodarki paliwowej elektrowni (wersja do poprawy)

Posted in różne by Łukasz Dziądziak on Listopad 19, 2009

1.Wstęp.
2.Dostawa i rozładunek węgla.
3.Składy węgla i urządzenia do ich obsługi.
4.Urządzenia do transportu węgla na terenie elektrowni.
5.Zasobniki przykotłowe.
6.Urządzenia uzupełniające.
7.Gospodarka paliwem ciekłym.
8.Układ przygotowania pyłu.


1. Wstęp.

Urządzenia gospodarki paliwowej elektrowni są odpowiedzialne za transport, rozładunek, magazynowanie i przygotowanie paliwa. Urządzenia mają na celu zapewnienie dostatecznej ilości paliwa o odpowiednich właściwościach dla paleniska.
Wybór układu nawęglania oraz urządzeń tworzących ten układ zależy od mocy elektrowni, jej położenia, rodzaju paliwa, kosztów budowy i bezpiecznej eksploatacji. Położenie elektrowni przy rzece umożliwia wykorzystanie jej do transportu paliwa drogą wodną. Również położenie na terenach zamieszkałych staje się problematyczne, ponieważ wymusza stosowanie urządzeń mało szkodliwych dla otoczenia.
Wydajność urządzeń przygotowania węgla dobiera się do maksymalnego zużycia węgla. Zapotrzebowanie powinno być pokryte w ciągu 16h. W dużych elektrowniach stosuje się 100% rezerwę urządzeń nawęglania.

2. Dostawa węgla i rozładunek.

2.1. Paliwo do elektrowni może być dostarczane następującymi urządzeniami:

a) Transport kolejowy- elektrownia posiada własną bocznicę kolejową. Węgiel jest transportowany zazwyczaj węglarkami dwuosiowymi o ładowności do 24Mg. Spotykane są także czteroosiowe 401 W o ładowności 60 Mg, sześcioosiowe 601 W o ładowności 90Mg oraz wagony samowyładowcze typu Talbot o ładowności 60Mg.
Rozładunek wagonów odbywa się za pomocą wyładowarek i wywrotnic wagonowych (czołowe i boczne). Stąd węgiel trafia na przenośniki taśmowe. Dalej na składowisko lub bezpośrednio do zasobników.
Wyładowarki są stosowane w małych i średnich elektrowniach. Najczęściej są to WRW-100 o wydajności 60-80Mg/h i WW-200 o wydajności 80-150Mg/h. Działają na zasadzie wygarniania węgla za pomocą specjalnych łopat podwieszanych na konstrukcji stałego lub jezdnego mostu. Wadą tego rozwiązania jest złożona budowa urządzenia, konieczność rozładunku na obie strony wagonu oraz dodatkowego, ręcznego oczyszczania wagonu.
Wywrotnice są bardzo uniwersalnymi urządzeniami. Najczęściej jest stosowana wywrotnica wagonowa bębnowa (boczna). Wyładunek odbywa się poprzez obrót wagonu o kąt około 170°. Węgiel spada do bunkrów zasobnikowych. Wagony są obracane pojedynczo, muszą być odłączone na ten czas od reszty składu.
Wywrotnice czołowe wymagały stosowania wagonów z uchylnymi ścianami czołowymi. Zostały wyeliminowane ze względu na koszty. Zastąpiły je wywrotnice boczne i wyładowarki.

b) Transport wodny- jeśli lokalizacja elektrowni jest blisko rzeki lub ma kanał żeglugowy. Za pomocą barek o ładowności 250~3000MG paliwo jest dostarczane do elektrowni. Rozładunek odbywa się za pomocą żurawi chwytakowych lub innych urządzeń o podobnym działaniu. Węgiel z żurawi trafia do dozowników i jest transportowany na składowisko lub bezpośrednio do kotłowni. Wadą tego rozwiązania jest zamarzanie kanałów żeglugowych. Elektrownia musi w tym przypadku posiadać duże składowisko węgla z odpowiednim zapasem węgla oraz możliwość transportu węgla inną drogą np. kolej.

c) Transport samochodowy- gdy kopalnia jest położona niedaleko elektrowni. Wykorzystuje się ten sposób tylko w przypadku małych elektrowni lub niedostępności innych rozwiązań np. ze względu na remonty lub awarię. Samochody po zważeniu wjeżdżają bezpośrednio na składowisko. Używa się samochodów samowyładowczych, po rozładunku są ponownie ważone.

d) Transport bezpośredni – gdy elektrownia jest blisko kopalni (odkrywki). Za pomocą przenośników taśmowych. Na przykład w elektrowni Bełchatów węgiel jest transportowany trzema przenośnikami (w tym jeden rezerwowy).

2.2 Elektrownia **** jest zaopatrywana w węgiel drogą kolejową oraz samochodową (bezpośrednio na składowisko). E posiada własną bocznicę kolejową biegnącą do pobliskiej KWK **** oraz swoje składy wagonów. Rozładunek wagonów z ładunkiem o masie do 28 ton odbywa się na dwóch wywrotnicach uchylno- bocznych z napędem elektrycznym. Maksymalna wydajność obu wywrotnic wynosi 45 wagonów w ciągu 8 godzin pracy. Węgiel z rozładunku wagonów może być tylko kierowany na składowisko, nie ma możliwości bezpośredniego zasilania zasobników przykotłowych.

3. Składy węgla i urządzenia do ich obsługi.

Zadaniem składów węgla jest zapewnienie ciągłej dostawy paliwa oraz zgromadzenie odpowiednio dużej jego ilości tak, aby zakłócenia w transporcie nie wpływały na pracę elektrowni.

Ze względu na warunki krajowe zaleca się następujące ilości składowanego węgla zależnie od rodzaju transportu:

– przy dowozie państwowymi liniami kolejowymi, w ilości zapewniającej pracę elektrowni z mocą znamionową przez 14-21 dni,

-przy transporcie liniami należącymi do kopalni lub elektrowni 7 dni,

-przy zaopatrywaniu elektrowni z kopalni za pomocą przenośników taśmowych 3 dni.

Najczęściej stosowane składy otwarte powinny mieć podłoże suche, szczelne i utwardzone. W celu ograniczenia powierzchni składowiska zwał węgla powinien być jak najwyższy (jego wysokość jest ograniczona normą uwzględniającą bezpieczeństwo, w tym możliwość samozapłonu). Dla polskich węgli wysokość składu sięga 8-14 m, zależnie od gatunku. Im gorszy węgiel i więcej części lotnych, tym niższy zwał.

3.1. Urządzenia do obsługi składów:

a) Zwałowarki szynowe obrotowe. Wydajność 800-2000 Mg/h. Przy długości wysięgnika do 40 m i wysokości zwałowania do 19 m. Służą do przenoszenia węgla z taśmociągu głównego na składowisko lub na przenośnik taśmowy samojezdny. Dzięki możliwości obrotu mogą obsługiwać dwudziałowe składowiska.

b) Ładowarki kołowe (szynowe i gąsienicowe). Wydajność 300-1000 Mg/h. Przy zasięgu czerpania do 22 m i wysokości czerpania do 12m. Wyposażona w koło czerpakowe przekazuje węgiel ze zwałowiska poprzez własny taśmociąg na inny taśmociąg lub zwałowarkę.

Uśrednianie węgla na składowisku jest realizowane poprzez warstwowe zasypanie składowiska różnymi gatunkami węgla oraz urabianie kołem frezowym ładowarki pionowo poprzez kilka warstw. Uśrednia się tylko wtedy, gdy do elektrowni jest dostarczany węgiel z gorszych gatunków i lepszych.

c) Przenośniki taśmowe i samojezdne. Samojezdne wyposażone w dwa przenośniki taśmowe i wahliwe ramiona, przekazują węgiel dalej. Z jednej strony odbierają z drugiej usypują. Charakterystyczną cechą przenośników jest ich ruch jednokierunkowy, ciągły. Jedną z zalet jest ich mała masa w porównaniu do wydajności.

d) Spychacze współpracują z ładowarkami i zwałowarkami. Rozgarniają węgiel po składowisku. Spychają też węgiel do węzłów zasypowych umieszczonych poniżej poziomu składowiska.

e) Żurawie (szynowe i gąsienicowe). Stosowane do rozładunku węgla z wagonów oraz barek. Ich zaletą jest duża różnorodność typów i możliwość obrotu wokół własnej osi. Czasami budowane jako stałe.

f) Suwnice mostowe oraz bramowe. Były do niedawna bardzo rozpowszechnione, używane do rozładunku węgla oraz załadunku popiołu. Obecnie są stosowane w małych i średnich elektrowniach. Suwnica porusza się po składzie węgla po torach jezdnych. Rozpiętość mostu dochodzi do 80 m. Długość wysięgnika do 20 m. Pracujące urządzenie z chwytakiem o nośności 15 Mg zapewnia wydajność suwnicy do 800 Mg/h.

3.2.Na przykład składowisko w elektrowni **** ma pojemność 60 tys. Mg. Węgiel jest dostarczany samochodami lub taśmociągiem zakończonym zwałowarką bezpośrednio na składowisko. Umieszczenie zwałowarki w środku składowiska umożliwia pełne wykorzystanie jej parametrów roboczych. Do usypywania równomiernych pryzm służą spychacze. Ze składowiska węgiel jest spychany do węzłów zasypowych, skąd kierowany jest taśmociągiem dalej.

4. Urządzenia do transportu węgla na terenie elektrowni.

Urządzenia te zapewniają transport paliwa z urządzeń wyładowczych, do zasobników i na skład oraz ze składu do zasobników. Najczęściej stosowane są przenośniki taśmowe. Zbudowane są z taśmy gumowo-tekstylnej lub gumowej z linkami stalowymi. Taśma jest rozciągnięta pomiędzy bębnami i podparta rolkami. Jeden bęben napędza taśmę, drugi zazwyczaj napręża taśmę. Zaletami tego rozwiązania jest prostota, duża niezawodność, łatwość utrzymania, praktycznie nieograniczona wydajność (nawet do 10 000Mg/h przy szerokości taśmy do 3000 mm i prędkościach 6-8 m/s). Przenośniki mogą transportować węgiel nie tylko w płaszczyźnie poziomej, ale także w górę. Przy dużych odległościach i wysokościach stosuje się wieże przesypowe, w których węgiel z taśmociągu przekazywany jest na inny taśmociąg.

4.1. W elektrowni **** węgiel jest transportowany za pomocą przenośników taśmowych spod bunkrów przy wywrotnicach węgla do budynku przesypowego. Stąd węgiel kierowany jest na składowisko. Następnie jest odbierany spod węzłów zasypowych, kierowany z powrotem do budynku przesypowego, stamtąd do wieży przesypowej i do najdłuższego taśmociągu o długości 102m (oznaczony jako L 102).Taśma przesyłowa L102 jest napędzana silnikiem z przekładnią. Układ ten jest podłączony do wału napędowego za pomocą sprzęgła, z drugiej strony wału napędowego jest identyczny silnik z przekładnią rozsprzęgloną od wału napędowego. W tym miejscu znajduje się jeszcze rezerwowa przekładnia( włączana jest tylko w razie konieczności) . Naprawa taśmociągu nie może trwać więcej niż 6 godzin, ponieważ zasobniki przykotłowe zawierają ilość paliwa wystarczają na 8 godzin pracy przy mocy około 38 MW.

Wydajność najwolniejszej taśmy pod wywrotnicami wynosi 250t/h. Każdy kolejny taśmociąg jest szybszy, aby uniknąć zasypania. W przypadku awarii taśmociągi za uszkodzonym obiektem są wyłączane taśmociągi, aby nie zasypać uszkodzonego elementu. W czasie rozruchu całej linii włącza się ją od końca, od zasobników przykotłowych do składowiska węgla.

rong>4.2. Taśma L102 kończy się przesypem na taśmy zasobnikowe, z możliwością skierowania węgla na odpowiednią. Węgiel z taśm zasobnikowych jest zgarniany do zasobników przykotłowych za pomocą pługu zgarniającego. W celu równomiernego wypełnienia zasobnika węglem, zastosowano trzy pługi z możliwością ich podnoszenia, co skutkuje przekazaniem węgla dalej.

5. Zasobniki przykotłowe.

Zasobniki zawierają zapas węgla dzięki któremu kotły mogą pracować podczas awarii systemu nawęglania. Pojemność zasobnika powinna wystarczyć na 16-24 h przy węglu kamiennym i 4-8 h przy węglu brunatnym. W tym czasie awarie układu nawęglania powinny zostać naprawione. Zasobniki są najczęściej wykonane z betonu lub stali. Kształt zasobnika powinien zapewniać dobre zsuwanie się węgla. Pomimo odpowiedniego kształtu węgiel i tak potrafi się zatrzymać, najczęściej trzeba go wtedy udrożnić ręcznie. W elektrowni **** zastosowano pneumatyczne strzepywanie węgla w zasobnikach.

6. Urządzenia uzupełniające.

6.1. Najczęściej spotykane urządzenia:

a) Kruszarki bijakowe, bębnowe i kłowe. Służą do rozdrabniania węgla, gdy składa się z grubych sortymentów.

b) Separatory elektromagnetyczne. Do usuwania metalowych elementów z węgla, które mogłyby zaszkodzić młynom.

c) Samoczynne wagi. Zainstalowane na przenośniku taśmowym. Do pomiaru ilości spalanego paliwa.

d) Szczapołap. Do rozbijania zamarzniętych gród węgla. W przypadku, gdy jest zbyt trudna do rozbicia odrzuca tą bryłę do zsypu na składowisko.

7.Gospodarka paliwem ciekłym.

Urządzenia do gospodarki paliwem ciekłym obejmują: urządzenia wyładowcze, zbiorniki, pompy, rurociągi, filtry i urządzenia do podgrzewania paliwa. Ciężkie oleje oraz mazut mają dużą lepkość i wysoką temperaturę krzepnięcia. Cały układ paliwowy musi zatem być ogrzewany, aby sprawnie działał.

Zbiorniki mazutu w elektrowni **** są umieszczone poziomo. Jest to nietypowe rozwiązanie, stwarzające pewne problemy. Trudny był np. pomiar objętości mazutu znajdującego się w zbiorniku. Wraz ze wzrostem poziomu mazutu, jego objętość nie zmieniała się liniowo. Problem rozwiązano w czasie remontu. Wykorzystano pusty zbiornik i wyskalowano go napełniając wodą. Problem czopowania się rury odpływowej, na której był zamontowany czujnik ciśnienia, rozwiązano wpompowując wodę do rury odpływowej. Wykorzystano to, że woda ma większą gęstość niż mazut więc pozostawała w rurze.
Mazut w czasie normalnej pracy elektrowni jest ogrzewany parą wodną z kotła. Podczas postoju parę zastępuje woda podgrzewana przepływową grzałką o mocy 50 KW.

8. Układ przygotowania pyłu.

Układ przygotowania pyłu ma na celu otrzymanie pyłu węglowego o rozmiarach ziaren 0-250 mikrometra z węgla surowego i określonej wilgotności, umożliwiającej transport pyłu i prawidłowe jego spalanie w komorze paleniskowej.

Ogólny schemat przygotowania pyłu:

– Wstępne kruszenie. Węgle kamienne są kruszone na terenie kopalni. Natomiast węgle brunatne często zawierają ziarna powyżej 200 mm. Do kruszenia używa się kruszarek szczękowych (łamacze) lub kruszarek walcowych.

– Oddzielenie części metalowych (separacja magnetyczna). Do węgla podczas wydobycia separacji magnetycznej. Zastosowanie systemu separatorów podwieszonego i bębnowego zapewnia usunięcie 60% ferromagnetyków z węgla. W przypadku używania młynów wrażliwych na części metalowe (średniobieżne oraz wentylatorowe), stosuje się podwójny układ separacji magnetycznej.

– Sortowanie (przesiewanie) i drobne kruszenie (kruszenie właściwe). Oba zadania są realizowane w jednym urządzeniu. Dzięki sortowaniu kruszarka może mieć mniejsze rozmiary (mniejszy koszt i mniejsze zużycie energii).

– Oddzielanie części drewnianych (separacja węgla). Drewno w postaci szczap i części desek dostaję się do węgla podczas jego wydobycia. Drewno utrudnia pracę kruszarek i młynów, obniżając ich wydajność. Powoduje również uszkodzenia podajników węgla i pyłu (po zmieleniu występuje w postaci ci włókien), może powodować zatykanie lejów zsypowych węgla. Urządzenie do usuwania najczęściej znajduję się za kruszarkami przy zrzucie węgla z podajnika. Najprostszym urządzeniem do tego celu jest pochyły ruszt ze szczelinami o szerokości 40-50 mm. Węgiel przelatuje przez ruszt, natomiast drewno na nim pozostaje i jest usuwane ręcznie przez obsługę. Istnieją również w pełni zmechanizowane separatory drewna.

– Ważenie i pobór próbki węgla. Ważenie węgla w małych zakładach odbywa się za pomocą wag wagonowych. W dużych zakładach stosuję się wagi przenośnikowe zwykłe lub izotopowe.
Próbkę pobiera się ręcznie lub w sposób zmechanizowany według normy PN-52/G-04502 (dane na rok 1979). Próbkę w elektrowni **** pobiera się bezpośrednio z podajnika taśmowego biegnącego spod wywrotnic lub ze składowiska (w przypadku transportu samochodowego). Próbka powinna być reprezentatywna, oznacza to że musi posiadać uśrednione cechy węgla z całej dostawy. Po pobraniu próbki dokonuje się mieszania i odrzucania. Gdy masa próbki spadnie do 3-4 kg, trafia do laboratorium.

– Suszenie. W celu obniżenia wilgotności węgla stosuje się:
– młyn jako suszarkę,
– rurosuszarki współprądowe opadowe oraz współprądowe wznoszące.

– Oddzielenie (separacja pirytów). W niektórych węglach występują znaczne ilości pirytów (FeS2). Występują jako oddzielne ziarna lub wtrącenia. Są znacznie twardsze od węgla, co powoduje obniżenie wydajności młynów i szybsze ich zużywanie. Obniżają temperaturę płynięcia popiołu, co zwiększa szlakowanie powierzchni ekranowych kotła. Po spaleniu otrzymujemy dwutlenek siarki który powoduje korozję powierzchni ogrzewalnych. Usuwanie pirytu realizuje się poprzez kieszenie pirytowe w młynach wentylatorowych i średniobieżnych.


– Przemiał.
Przemiał realizuję się w młynach:
– średniobieżnych,
– kulowo – misowych,
– walcowo – misowych (rolkowo – pierścieniowe),
– wentylatorowych,

– Spalanie pyłu.

Literatura:

-„Gospodarka paliwowa elektrociepłowni – Instrukcja do ćwiczenia nr 1”,
Opracował: dr inż. Andrzej Tatarek,
Wrocław, październik 2008 r.

-„Elektrownie”, D. Laudyn, M. Pawlik, F. Strzelczyk,
Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa 1997 r.

-„Przygotowanie paliwa”, S. Kruczek, W. Sikorski,
Wydawnictwo politechniki wrocławskiej, Wrocław 1979 r.

Skomentuj

Wprowadź swoje dane lub kliknij jedną z tych ikon, aby się zalogować:

Logo WordPress.com

Komentujesz korzystając z konta WordPress.com. Log Out / Zmień )

Zdjęcie z Twittera

Komentujesz korzystając z konta Twitter. Log Out / Zmień )

Facebook photo

Komentujesz korzystając z konta Facebook. Log Out / Zmień )

Google+ photo

Komentujesz korzystając z konta Google+. Log Out / Zmień )

Connecting to %s

%d bloggers like this: