8.4. Instalaii de preparare i arderea combustibilului 8.4.1 Mori de crbune Morile de crbune au un scop dublu: -mcinarea crbunelui pn la obinere de praf cu fineea dorit (determinat de obicei prin cota ce nu trece prin sita cu 4900 ochiuri pe centimetru ptrat). uscarea crbunelui pn la o umiditate a prafului de cel mult 2%. Pentru a obine fineea de mcinare dorit, n funcie de calitile mecanice ale crbunelui brut este necesar o energie de mcinare eM exprimat n kj/kg (kWh/t). Pierderile din cazan datorit nearselor mecanice sunt de asemenea dependente de fineea de mcinare q4=f(R 70). Pentru fiecare cazan i tip de combustibil apare deci o finee de mcinare optim, care conduc la minimul pierderilor de energie prin nearse i lucru mecanic de mcinare. Uscarea crbunelui poate avea loc , n funcie de gradul de umiditate al crbunelui brut , direct n moar sau ntr-o instalaie de uscare montat n amonte. Agentul de uscare poate fi: aerul cald de la prenclzitorul de aer sau gaze de ardere fierbini preluate la ieirea din focar. n practic se folosete un mare numr de tipuri de mori clasificate conform tabelului 8.4 n funcie de calitatea crbunelui . Moara cu tambur i bile este construit dintr-un cilindru rotator cu axa orizontal, cptuit cu plci de blindaj din oel rezistent la uzur i sprijinit pe dou lagre tubulare , formnd totodat racordurile morii (fig. 8.15) : Fig.8.15-Moara cu tambur i bile cu mers lent: 1-tamburul;2-spaiul umplut cu bile;3-coroana dinat ; 4-lagre;5-intratrea crbunelui 6-intrare aerului; 7-ieirea amestecului aer-praf de crbune. Moara este umplut pe circa o treime din nlime cu bile de oel care prin rostogolire sfrm crbunele . Curentul de aer antreneaz praful i totodat l ususc . Moara are inerie mare i capacitate redus de reglare (reglaj lent ).

Tabel 8.4 Caracteristicile tehnice ale morilor de crbune Tipul moriiConsum de energie kwh/tCarcteristicile tehnice generale

Mori lenteMoar cu tambur i bile15-35 Posibilii de folosire la crbuni variai , preferabil duri i casani cu umiditate sub 15%.

Moar cu platou i role sau bile10-25 Pentru crbune dur , greu mcinabil , cu umiditate sub 20% (huile). Realizeaz finie mare de mcanare.

Mori rapide(engie mare de lovire)Moar cu ciocane10-25Potrivit pentru lignit i crbune brun cu substane fibroase (xilit).

Moar ventilator8-20 Potrivit pentru lignit i crbune brun foarte umed , cu coninut de substane fibroase.

Moar combinat (ciocane+ ventilator )8-20 Potrivit pentru lignit umed cu mult xilit i pentru isturi bitumoase.

Mora cu platou i role sau bile are n esen forma unui rulment axial cu role conice sau bile , rotindu-se cu axul vertical . Calea inferioar de rulare de forma unui platou este antrenat de motor iar rolele sunt apsate n jos de ctre calea superioar de rulare cu ajutorul unor arcuri. Granulele de crbune sunt zdrobite de nvrtirea rolelor sau bilelor iar praful aspirat n sus printr-un tub plasat n axul moriilor. Aceast moar specific huilelor superioare nu este aplicat n centralele electrice din Romnia . Moara are carecteristici bune de reglare. Moara cu ciocane este format dintr-un rotor cu brae n form de stele multiple, care au la extremitai articulate ciocane din oel cu reyisten mare la uzur(oel cu mangan, fig. 8.16). Rotorul , sprijinit pe dou lagre n exteriorul morii se rotete cu turaie mare asigurnd viteye periferice de 70-80 m/s. Cicanele lovesc particulele de crbune i le proiecteaz de pereii morii, care sunt de asemenea acoperii cu plci de blindaj. Micarea rotorului creeaz n interior i o puternic ventilaie care antreneaz tangenial particulele mcinate de crbune i totodat asigur posibilitatea de uscare a combustibilului . Moara este potrivit pentru crbune inferior , lignit i poate fi construit pn la capaciti de 15-22kg/s (50-80t/h). Moara cu ciocane are un consum relative mare de metal, durata de funcionare ntre dou nlocuiri de ciocane fiind de 800-1500ore.

Fig.8.16 Moara cu ciocane:1-rotorul morii; 2-ciocane; 3-carcase; 4-lagrul morii

.

Fig. 8.17 Moara ventilator :1 rotorul ventilatorului ; 2 carcasa blindat a morii ; 3 intrarea crbunelui n moar ; i lagre ou rulmeni : 5 colectarea flerului. intermediul unor resoarte de atenuare a vibraiilor Moara ventilator este principial asemntoare cu cea descris mai sus ,n acest caz ns ,braele cu ciocane fiind nlocuite cu palete plane (fig.8.17). Ele creeaz un puternic efect de ventilare simultan cu zdrobirea particilelor de crbune i asigur aspirarea gazelor necesare uscrii i insuflarea amestecului de praf-aer n cazane. Dei partea fibroas a crbunelui (lignina, xilina ) reduce debitul de mcinare i de mcinare i accentueaz uzura paletelor, moara ventilator este instalaia care d cele mai bune rezultate pentru mcinarea ligniilor din Romnia i este preferat la toate unitile noi de cazane folosind crbune inferior umed( CET Craiova , CTE Rovinari,CET Oradea) . Ca la moara cu ciocane , durata ntre dou reparaii este cuprins ntre ntre 1000 i 2000 ore. Construcia rotorului este realizat n consol , dup cum este prezentat n fig 8.17 i din aceast cauz accesul pentru demontarea i montarea este multuurat . Capacitatea unei mori ventilator atinge , 28-33 kg/s (100-120t/h). Morile cu ciocan i morile ventilator se instaleaz de obicei n numr de ase pentru un cazan ( la limit optim). Dintre acestea o unitate este derezerv pentru a putea asigura reparaia. Morile de crbune sunt consumatoriimportani de energie electric, motoarele de antrenare avnd puteri dingama 200-1000kW. Motoarele sunt alimentate la tensiunea de 6 kW i suntde tipul asincron cu rotorul n scurtcircuit , de construcie capsulat datoritregimului greu de funcionare ntr-o zon cu praf i umiditate . Moara mpreun cu motorul sunt instalate pe o fundaie masiv de beton comun prin intermediul unor resoarte de atenuare a vibraiilor. O astfel de instalaie cuprinde de asemenea : un sistem de ungere sub presiune ; un sistem de rcire pentru ulei i motorul electric.

Capacitatea de mcinare a unei mori ventilatoare este dat de exprexia :

Unde: a-este un coefficient dependent de viteza tangenial (U) a morii ; a=1,82,1 Pentru u=6872m/s i a=2,53 petru 7983 m/s; b- limea activ a paletei, n m ; d2- diametru exterior al rotorului, n m ; k1- coefficient de uzur, considerat pentru starea normal de funcionare 0,9; k2- coeficient de mcinabililtate a crbunelui; 1 i 2- factori de influen datorit umiditii crbunelui; 3- factor dependent de granulametria crbunelui brut R90- restul pe sita cu 4900 ochiuri/cm2

Dac moara este prevzut la intrare cu unu sau mai multe rnduri de ciocane , capacitatea de mcinare o majoreaz cu 10%.8.4.2. Instalaia de preparare a parafului de crbune Ansamblu instalaieiPentru prepararea prafului de crbune cuprinde totalitatea elementelor dintre buncr de crbune brut din sala cazanelor i arztoare. Instalaia de preparare a prafului poate i ca rezerv intermediar de crbune sau cu insuflare direct n cazan.

Fig. 8.18 Instalaia de preparare a prafului de crbune cu siloz intermediar:1 - buncr de crbune brut ; 2 - moar ; 3 - separator de crbune ; 4 - ciclon de separare a aerului ; 5 buncr de praf ; 6 ventilatorul morii ; 7 alimentator de praf cu debit reglabil ; 8-conducte de praf de crbune ; 9 arztor ; 10 focarul cazanului.

Fig.8.19- Instalaia de preparare a prafului cu insuflare direct: 1-buncr de crbune brut; 2-moara;3-separator de crbune ; 7-alimentator de crbune brut cu debit reglabil ; 8-conduct sau canal de alimentare cu praf; 10-focarul cazanulu. Schema instalaiei cu siloz intermediar de praf este artat n fig.8.18.Crbunele preluat din buncrul ste mcinat i uscat n moara 2 i antrenat de un curent de aer a crui temperatur se regleaz prin cota de aer de la prenclzitorul de aer.Temperatura de mcinare are o valoare mai mare dect 100C, fr a depi limita de autoaprindere a prafului de crbune uscat, proprie fiecrui sort de crbune.Separatorul 3 nltur particulele de crbune insuficient de fine, care reintr n moar. Ulterior crbunele este separat gravitaional de aerul de transport n ciclonul 4 i depozitat ntr-un buncr intermediar 5 dimensionat pentru o durat de funcionare a cazanului de circa 4 ore. Un ventilator al morii 6 asigur circulaia aerului de antrenare n circuit.Alimentatorul melc 7, antrenat cu vitez variabil regleaz cantitatea de crbune introdus n focar. Crbunele este transportat tu ajutorul aerului prin conductele de praf 8 ctre arztoarele 9 i introdus n focarul cazanului 10 Instalaia se caracterizeaz^prin: existena rezervei de praf care permite ca moara s lucreze la regim constant, independent de cel al cazanului i s nu constituie un serviciu intern principal; reglare rapid a debitului de crbune, elementul de reglaj aflndu-se imediat naintea arztorului.Acest sistem este folosit numai la crbuni superiori, cu mori cu tambur i bile. La lignit care are volatile multe, pericolul de autoaprindere i explozie n buncrii de praf este accentuat. La carbunii inferiori se folosete de preferin schema cu insuflare direct, artat n fig. 8.19. Aceasta are urmtoarele caracteristici funcionale: ntre funcionarea morii i a cazanului exist o dependen direct, deci moara devine serviciu intern principal i trebuie dimensionat cu o unitate de rezerv; elementul de reglare a debitului 7 este o band de transport de crbune brut aflat nainte de moar. Din aceast cauz sistemul de reglare rspunde cu ntrziere iar crbunele aflat n moar ajunge oricum n focar.Crbunele mcinat de moara 2 trece prin separatorul de granule mari 3 i este trimis la arztorul 9 prin conducta sau canalul 8.Conductele de praf au uzur mare, mai ales la coturi fiindc amestecul abraziv aer-praf circul cu viteze de ordinul 30 m/s. Pentru a mri sigurana de lucra conducta trebuie s fie scurt i cu coturi ct mai puine.La cazanele moderne moara formeaz un bloc cu arztorul i ntreg ansamblul moar-conduct-arztor se afl n acelai plan vertical. ri aceast situaie exist un singur Cot unde conducta este puternic ngroat.

Pentru uscarea crbunilor umezi schema cu insuflare direct este completat cu un pu de preuscare, conform schemei din fig. 8.20.Uscarea se face cu gaze de ardere fierbini, preluate la ieirea din focar. Gazele ce au servit la uscare pot fi reintroduse cu crbunele pulverizat n focar sau pot fi evacuate n atmosfer (uscare n circuit deschis).

Fig. 8.20 Instalaia de preparare a prafului eu uscare prealabil a crbunelui: 1 buncr de crbune brut ; 2 alimentator de crbune ; 3 pu de uscare ; 4 expiraie de gaze fierbini ; 5 aer primar ; 6 moara de crbune ; 7 ciclon separator ; 8 conduct de praf ; 9 arztor ; 10 focarul cazanului.