Существует два основных способа сжигания угля – слоевое и пылеугольное.
Слоевое сжигание осуществляется в специальной топке имеющей форму параллелепипеда, разделенного колосниковой решеткой на две части: собственно топку и зольник. Топливо используется кусковое – размер фракции угля не должен быть меньше 6 мм.
При слоевом сжигании запыленность газов относительно небольшая 5 – 10 г/м3, а частицы угольной золы зависят от типа топки и вида угля, но в целом достаточно крупные: свыше половины частиц золы крупнее 50 мкм.
Таблица 1. Дисперсный состав летучей золы из котлов со слоевым сжиганием различных топлив.
Вид топлива | Тип топки | Размеры частиц, мкм | ||||||||
0-10 | 10-20 | 20-30 | 30-40 | 40-50 | 50-60 | 60-86 | 86-100 | >100 | ||
Антрацит АК (дробленый) | С ручным обслуживанием | 3 | 3 | 4 | 3 | 4 | 3 | 7 | 6 | 67 |
Антрацит АРШ | С ручным обслуживанием ПМЗ с подвижной решёткой | 3 | 6 | 7 | 8 | 7 | 4 | 14 | 5 | 46 |
7 | 9 | 11 | 10 | 8 | 6 | 11 | 5 | 33 | ||
Антрацит АС И АРШ | С механической цепной решёткой | 11 | 9 | 18 | 7 | 6 | 5 | 13 | 4 | 27 |
Подмосковный уголь Б | С ручным обслуживанием С механической цепной решёткой ПМЗ с неподвижной решёткой ПМЗ с решёткой обратного хода |
32 | 15 | 11 | 8 | 6 | 5 | 9 | 3 | 11 |
6 | 4 | 9 | 22 | 18 | 12 | 15 | 5 | 9 | ||
9 | 10 | 8 | 7 | 6 | 5 | 9 | 4 | 42 | ||
26 | 18 | 10 | 7 | 5 | 4 | 11 | 2 | 17 | ||
Воркутинский уголь ПЖ | С ручным обслуживанием С механической цепной решёткой ПМЗ с неподвижной решёткой | 26 | 20 | 12 | 10 | 11 | 6 | 6 | 2 | 7 |
6 | 10 | 10 | 10 | 8 | 8 | 10 | 3 | 35 | ||
10 | 9 | 9 | 8 | 5 | 4 | 9 | 4 | 44 | ||
Донецкий уголь Г | ПМЗ с неподвижной решёткой ПМЗ с решёткой обратного хода | 19 | 11 | 8 | 6 | 5 | 4 | 8 | 3 | 36 |
16 | 14 | 10 | 8 | 7 | 6 | 11 | 4 | 24 | ||
Донецкий уголь Д | ПМЗ с неподвижной решёткой ПМЗ с решёткой обратного хода | 12 | 11 | 7 | 6 | 5 | 4 | 8 | 4 | 43 |
19 | 14 | 10 | 8 | 6 | 4 | 10 | 4 | 25 | ||
Донецкий уголь ПЖ Донецкий уголь Т | ПМЗ с неподвижной решёткой ПМЗ с решёткой обратного хода | 8 | 9 | 8 | 7 | 6 | 5 | 12 | 5 | 40 |
17 | 13 | 10 | 8 | 7 | 5 | 10 | 4 | 26 | ||
Торф кусковой | С механической цепной решёткой | 13 | 19 | 18 | 12 | 8 | 6 | 9 | 2 | 13 |
Правильно подобранный возвратно-поточный циклон улавливает 95-98 % угольной золы. В случае, если установленный циклон ловит менее 92% золы, необходимо найти причину низкой эффективности. Как правило, такой причиной является неправильный выбор циклона или работа циклона в неоптимальном режиме.
Пылеугольное сжигание осуществляется в специальной горелке, в которую подается просушенная размолотая угольная пыль. Размеры угольной пыли составляют 1– 500 микрон, в зависимости от типа мельницы.
При пылеугольном сжигании топлива запыленность газов составляет 20-30 г/м3, средний размер частиц золы 5-40 мкм.
Таблица 2. Дисперсный состав летучей золы из котлов с пылевидным сжиганием различных топлив.
Вид топлива | Тип мельницы | Доля частиц с размерами крупнее данного, % | ||||
Размеры частиц, мкм | ||||||
>5 | >15 | >30 | >40 | >60 | ||
Донцкий уголь АШ Донецкий тощий Кузнецкий тощий Кемеровский уголь | Шаровая барабанная | 91,0 | 67,0 | 44,0 | 34,0 | 18,0 |
92,0 | 75,0 | 58,0 | 47,0 | 27,0 | ||
88,0 | 49,0 | 29,0 | 23,0 | 13,0 | ||
92,0 | 62,5 | 40,0 | 30,0 | 16,0 | ||
Экибастузский уголь | Шаровая барабанная Молотковая | 94,0 | 71,0 | 38,0 | 29,7 | 23,0 |
94,5 | 75,0 | 54,3 | 46,0 | 33,8 | ||
Челябинский бурый Подмосковный бурый | Шаровая барабанная | 93,5 | 71,5 | 46,0 | 37,0 | 24,0 |
89,0 | 57,5 | 34,0 | 26,0 | 14,0 | ||
Челябинский бурый Подмосковный бурый | Молотковая | 95,0 | 68,0 | 40,5 | 30,5 | 18,0 |
Ткварчельский уголь | Шаровая барабанная Среднеходная | 95,5 | 72,0 | 39,5 | 31,1 | 22,0 |
97,0 | 85,0 | 57,0 | 41,0 | 27,0 | ||
Интинский уголь | Молотковая Среднеходная | 92,5 | 63,0 | 25,0 | 16,0 | 8,0 |
92,5 | 66,0 | 39,0 | 30,0 | 19,0 | ||
Воркутинский уголь | Молотковая Среднеходная | 90,5 | 57,0 | 25,0 | 13,0 | 5,0 |
90,5 | 57,0 | 26,0 | 19,0 | 1,0 | ||
Ленинский уголь Александрийский уголь Канский уголь Фрезерный торф | Молотковая | 96,5 | 83,0 | 53,0 | 38,0 | 26,0 |
95,0 | 69,0 | 35,0 | 23,0 | 11,0 | ||
96,0 | 77,0 | 47,0 | 34,0 | 18,0 | ||
88,0 | 72,0 | 56,0 | 47,0 | 34,0 |
Очистка дымовых газов от угольной золы при пылевидном сжигании сложнее, чем при слоевом сжигании. На практике возвратно-поточные циклоны очищают дымовые газы с эффективностью 90 - 96%. Как правило, пылеугольное сжигание применяется на котлах большой производительности, и для очистки всего объема дымовых газов требуется установка групповых или батарейных циклонов. Поэтому возможной причиной низкой эффективности может быть неравномерное распределение газов по циклонным элементам, а также различные перетоки газа (например, через бункер уловленной пыли). Если степень улавливания золы менее 90% возможной причиной может быть как неверный подбор циклонного элемента, так и неправильная компоновка циклонов в группу.