Технологический комплекс по получению суспензионного угольного топлива

Полезная модель относится к устройствам и способам приготовления суспензионного угольного топлива преимущественно из угольных шламов, которые применяются в последнее время для эффективной утилизации тонкодисперсных отходов углеобогащения путем их сжигания в топках котлов. Технологический комплекс по получению суспензионного угольного топлива, включает смеситель с дозированной подачей в него угольного шлама и технической воды с пластифицирующей добавкой, разгрузочный патрубок которого снабжен контрольным ситом с вибратором и приемный зумпф с насосом. При этом комплекс дополнительно оборудован циркуляционным контуром, состоящим из насоса с регулируемым приводом, всас которого гидравлически связа с полостью смесителя, а напорный трубопровод снабжен измерительным участком с установленным на нем датчиками измерения перепада давления и расхода. 2 илл.

Полезная модель относится к устройствам и способам приготовления суспензионного угольного топлива преимущественно из угольных шламов, которые применяются в последнее время для эффективной утилизации тонкодисперсных отходов углеобогащения путем их сжигания в топках котлов.

Известен технологический комплекс по переработке угля (см. 1. Патент РФ на полезную модель 57279), включающий установку для его дробления и мокрого обогащения с получением концентрата, породы и угольных шламов, станцию с котлоагрегатами для получения тепловой (или) электрической энергии. Комплекс дополнительно оборудован установкой для получения высококонцентрированной водоугольной суспензии, представленной механическим смесителем с дозированной подачей в него угольных шламов и технической воды с пластифицирующей добавкой, разгрузочный патрубок которого снабжен контрольным ситом с вибратором, а приемочная емкость выполнена в виде двух последовательных гидравлически связанных между собой отсеков, в последующем из которых установлен погружной насос-активатор, напорный патрубок которого соединен трубопроводом с аккумулирующей емкостью, при этом топки котлоагрегатов оборудованы вихревыми камерами для сжигания полученной суспензии, подаваемой насосами из аккумулирующей емкости через фильтры тонкой очистки на форсунки, причем размер щелей фильтров определяется соотношением , где d_с - диаметр сопел форсунок.

Наиболее близким решением по технической сущности и достигаемому результату является технологический комплекс для приготовления суспензионного угольного топлива на основе угольных шламов (см. 2. Патент РФ на полезную модель 109136), включающий оборудование для дозированной подачи на смешивание и гомогенизацию угольного шлама, воды и реагента-пластификатора, смесительную камеру, фильтр грубой очистки, приемный зумпф, с насосом, аккумулирующую емкость. Оборудование для дозированной подачи угольного шлама выполнено в виде шнекового питателя-смесителя с загрузочной и разгрузочной течками. При этом загрузочная течка оборудована патрубком для приема воды и раствора реагента-пластификатора, а смесительная камера снабжена весоизмерительным устройством. В качестве весоизмерительного устройства на опорах рамы смесительной камеры установлены тензодатчики.

Недостатками аналога и протипа является то, что в процессе приготовления суспензионного угольного топлива (ВУТ) в смесителе отсутствует возможность оперативного контроля вязкости получаемого топлива, что ведет либо к повышению, как правило, к повышению вязкости готового ВУТ, а, следовательно, к снижению качества готового топлива

Задачей полезной модели является устранение недостатков, присущих аналогу и прототипу и улучшению качества приготавливаемого ВУТ за счет оперативного контроля его вязкости.

Для решения поставленной задачи технологический комплекс по приготовлению суспензионного угольного топлива на основе угольных шламов, включающий смеситель с дозированной подачей в него угольного шлама и технической воды с пластифицирующей добавкой, разгрузочный патрубок которого снабжен контрольным ситом с вибратором, и приемный зумпф с насосом, дополнительно оборудован циркуляционным контуром, состоящим из насоса с регулируемым приводом, всас которого гидравлически связан с полостью смесителя, а напорный трубопровод снабжен измерительным участком с установленными на нем датчиками измерения перепада давления и расхода.

Оснащение технологического комплекса циркуляционным контуром, состоящим из насоса с регулируемым приводом, всас которого гидравлически связан с полостью смесителя, а напорный трубопровод снабжен измерительным участком с установленными на нем датчиками измерения перепада давления и расхода, позволяет оперативно в процессе получения ВУТ путем смешивания угольного шлама с водой и пластифицирующей добавкой измерять перепад давления на, как правило, горизонтальном измерительном участке, а по зависимости µ=f() определить эффективную вязкость. При снижении вязкости до заданного стандартного значения осуществляется разгрузка готового топлива через разгрузочный патрубок на контрольное сито и далее в приемный зумпф

На Фиг.1. Зависимость эффективной вязкости ВУТ от времени перемешивания. На Фиг.2 показана схема установки по получению суспензионного угольного топлива.

Предварительными экспериментальными исследованиями и в процессе промышленной эксплуатации установлено, что вязкость водоугольной суспензии, получаемой в процессе смешивания угольного шлама с водой и пластифицирующей добавкой в смесителе, снижается с увеличением времени перемешивания (см. Фиг.1). Представленная зависимость является экспериментальной и устанавливается в период проведения регламентных работ и пусконаладочных испытаний.

При этом, как видно из представленной зависимости, при времени перемешивания tt₀, снижение вязкости суспензии несущественно. Таким образом, целесообразно процесс смешивания ограничить временем t₀, при котором достигается требуемая вязкость готового ВУТ.

Наиболее простым и доступным способом измерения вязкости в потоке является фиксация перепада давления на измерительном участке. В этом случае согласно известной зависимости

D - диаметр измерительного участка;

i - удельный перепад давления на измерительном участке;

Q - расход жидкости через измерительный участок;

эффективная вязкость прямо пропорционально перепаду давления на измерительном участке при фиксированном расходе.

Таким образом, оснащение технологического комплекса по получению суспензионного угольного топлива циркуляционным контуром, состоящим из насоса с регулируемым приводом, всас которого гидравлически связан с полостью смесителя, а напорный трубопровод снабжен измерительным участком с установленными на нем датчиками измерения перепада давления и расхода, позволяет оперативно измерять вязкость получаемого топлива и при достижении последней требуемого значения осуществлять разгрузку топлива из смесителя. В результате обеспечивается достижение требуемых реологических характеристик без снижения производительности установки.

Технологический комплекс по получению суспензионного угольного топлива содержит ленточный конвейер 1 для подачи исходного угольного шлама, оборудование для подготовки и дозированной подачи водного раствора реагента-пластификатора 2, шнековый питатель 3, смеситель 4, фильтр грубой очистки 5, приемный зумпф 6 с насосом, аккумулирующую емкость 7. Питатель оборудован загрузочной 8 и разгрузочной 9 течками. Загрузочная течка питателя содержит патрубок 10 для приема водного раствора реагента-пластификатора. Смеситель установлен на весоизмерительное устройство 11. Смеситель 4 дополнительно оборудован циркуляционным контуром, состоящим из насоса 12 с регулируемым приводом, всас которого гидравлически связан с полостью смесителя, а напорный трубопровод 13 снабжен измерительным участком 14 с установленными на нем датчиками измерения перепада давления 15 и расхода 16. На разгрузочной течке смесителя и циркуляционном контуре установлены задвижки 17, 18 соответственно.

Технологический комплекс по получению суспензионного угольного топлива работает следующим образом.

Исходный шлам ленточным конвейером 1 подается в загрузочную течку 8 шнекового питателя 3. Одновременно в загрузочную течку через патрубок 10 дозировано подается вода и водный раствор реагента-пластификатора.

После предварительного перемешивания в шнековом питателе 3 смесь загружается в смеситель 4. Масса загружаемой смеси определяется по показаниям весоизмерительного устройства 11. При загрузке заданного объема подача исходной смеси в смесительную камеру прекращается и осуществляется окончательное перемешивание смеси до получения требуемых реологических характеристик (эффективной вязкости) суспензионного топлива. В этот момент может производиться аналогичная загрузка исходных материалов во второй смеситель.

Требуемые реологические характеристики определяются следующим способом. В процессе перемешивания включается насос циркуляционного контура. По расходомеру устанавливается требуемый расход и ведется измерение перепада давления на измерительном участке 13 циркуляционного контура. При достижении требуемого перепада давления, а, следовательно, и соответствующего значения эффективной вязкости открывается задвижка 16, выключается циркуляционный контур и закрывается задвижка 17.

Готовое суспензионное топливо из смесителя разгружается в приемный зумпф 6, проходя фильтр грубой очистки 5. На фильтре грубой очистки отделяются крупные частицы угля, породы и посторонние предметы. Суспензионное топливо из зумпфа насосом перекачивается в аккумулирующую емкость 7.

Предлагаемый технологический комплекс по приготовлению суспензионного угольного топлива (ВУТ) из угольных шламов реализован в рабочем проекте стендовой установки по получению ВУТ на основе угольных шламов. В настоящее время ведутся пуско-наладочные работы по вводу установки в опытно-промышленную эксплуатацию.

Технологический комплекс по получению суспензионного угольного топлива, включающий смеситель с дозированной подачей в него угольного шлама и технической воды с пластифицирующей добавкой, разгрузочный патрубок которого снабжен контрольным ситом с вибратором, и приемный зумпф с насосом, отличающийся тем, что комплекс дополнительно оборудован циркуляционным контуром, состоящим из насоса с регулируемым приводом, всас которого гидравлически связан с полостью смесителя, а напорный трубопровод снабжен измерительным участком с установленными на нем датчиками измерения перепада давления и расхода.