Технология дробления RollSizer на электростанции в Нойрате
В ходе ведущегося в настоящее время фирмой RWE Power AG сооружения двух энергетических блоков на электростанции в Нойрате применяется новая концепция доставки и обогащения угля. При этом используются последние технические достижения, обеспечивающие повышение эффективности производственного процесса за счет достижения более высокой эксплуатационной надежности установки и снижения расходов на ее сооружение и эксплуатацию.
Уже в начале 2006 г. в рамках разработанной фирмой RWE Power AG программы реконструкции электростанции было начато сооружение двух энергетических блоков F/G в Нойрате. Начало коммерческой эксплуатации «буроугольных энергетических блоков с оптимизированными электрическими установками» (BoA 2/3) запланировано на 2010 г. Начиная с этого момента, блоки будут генерировать при работе в номинальном режиме суммарную электрическую мощность брутто 2x1100 МВт. Для обеспечения таких показателей электростанции потребуется, в зависимости от теплотворной способности угля и способа углеподачи, до 3200 т/час рядового бурого угля, доставляемого из угольных разрезов в Гарцвайлере и Хамбахе по принадлежащей предприятию железнодорожной ветке. Поставляемый уголь подается на установку по обогащению угля, включающую две параллельно установленные линии дробления, где он измельчается по двухступенчатой схеме дробления на куски крупностью -50 мм (начальная крупность кусков 0-350 мм (макс. 850 мм).
Принципиальная схема почти всех действующих в Германии установок по обогащению бурого угля предусматривает две расположенных друг под другом ступеней грохочения. На первом этапе грохочения крупные куски материала проходят через грохот с крупными отверстиями и попадают в зону действия поворотной дробилки, где они предварительно дробятся до кусков размером -300 мм. При этом такие посторонние включения как камни и ксилит (древесные компоненты), не подвергаются измельчению, а по короткому контрольному грохоту подаются на сортировочный конвейер и затем в устройство погрузки в контейнеры. Учитывая, что доля негабаритных кусков или посторонних фракций может составлять, в зависимости от качества угля, до 10 т/час, требуется регулярное удаление этого материала с помощью контейнеров. Дробление до конечной крупности в -80 мм осуществляется на втором этапе дробления с помощью ударно-отражательных молотковых мельниц. Для сортировки негабаритных кусков, появляющихся в ходе процесса измельчения мельницей, присоединяется контрольный грохот с границей разделения по крупности 80 мм.
В отличие от вышеописанных установок, спроектированная фирмой ThyssenKrupp Fcrdertechnik GmbH новая обогатительная установка основана на концепции дробления, при которой впервые в ходе приготовления энергетического угля из бурого угля не требуется предварительное присоединение устройства для сортировки ксилита и камней. Первым шагом в этом направлении стал ввод в эксплуатацию в 2002 году установки для валового снабжения электростанции в Нидераусем мощностью 3880 МВт, в составе которой уже на этапе мелкого дробления применяется технология RollSizer. Построенная для электростанции в Ниде-раусем установка для дробления угля обеспечивает производительность 5100 т/час для каждой ветви (ср.: Хайне-манн, Шпренгер, Возен: "New Central Coal Crushing Plant for the Niederaufem Power Station"; Surface Mining, 1/2001).
Для снабжения углем обоих энергетических блоков (2200 МВт) установки в Нойрате для каждой ветви требуется подача всего 3200 т/час, в результате чего имеется возможность отказаться от предварительного грохочения и обеспечить загружаемое количество материала, включая мелкую естественную фракцию размером -50 мм, полностью за счет дробильных установок. Поэтому весь процесс дробления происходит в рамках двухступенчатой системы, состоящей из расположенных друг над другом двухротор-ных валковых дробилок. В Эннигерло на каждую ветвь приходится одна дробилка крупного дробления RollSizer типа DRS 800x3.700, а на второй ступени дробления две дробилки мелкого дробления RollSizer типа DRS 660x3.700, поставленные фирмой ThyssenKrupp Fcrdertechnik GmbH. Ввиду ограниченной производительности дробления у каждой валковой дробилки (2000 т/час) на этапе мелкого дробления необходимо было предусмотреть, соответственно, две дробилки RollSizer вторичного дробления. С этой целью потоки материала делились на две части, а после дробилок они вновь объединялись в один поток.
Измельчение рядового угля в дробилке системы RollSizer первичного дробления осуществляется в соотношении 1^5. Это соответствует дроблению кусков крупностью 850 мм до кусков крупностью около 180 мм. Механизм измельчения представляет собой комбинацию процессов грохочения и измельчения и реализуется в трех ступенях нагрузки между зубьями дробильных валков в центре дробильной камеры. Благодаря обособленному расположению каждого дробильного инструмента, имеющаяся в загружаемом материале доля мелкой фракции минует, аналогично процессу классификации с помощью валкового грохота, дробильную камеру без дальнейшего измельчения. Благодаря валкам достаточно большого размера, крупные куски материала беспрепятственно затягиваются в дробильную камеру и непрерывно дробятся между вращающимися в противоположные стороны зубьями дробильных валков. После этого загружаемый материал продолжает измельчаться между вращающимися зубьями и ступицей валков за счет действия усилий растяжения и среза, после чего подвергается дополнительному измельчению в результате расщепления под давлением на дробящей балке. Крупность выходящих из установки кусков можно регулировать за счет изменения высоты положения дробящей балки. В результате этого, прежде всего, при «ныряющем» по длине загружаемом материале, достигается сохранение результата дробления также во второй и третьей размерных фракциях.
В отличии от дробилок первичного измельчения по системе RollSizer, дробильные валки у таких же дробилок вторичного дробления имеют более близко расположенные друг к другу зубья. Однако важнейшим отличием является то, что валки подают материал на дробящую стенку с дробящим гребнем (принцип SideSizer). Первоначально крупные куски захватываются зубьями дробильных валков и прижимаются к дробящей стенке. Раздробленный материал падает в загрузочную щель и здесь в ходе второй ступени измельчения режется гребнем, при этом возникают примерно равные по размеру куски. Дробящая стенка и дробящий гребень могут регулироваться для изменения размера конечных кусков. Измельчение загруженного угля производится в соотношении 1^4 и включает в себя два процесса дробления.
Одновременно, между валками может производиться отсортировка мелкой естественной фракции, которая уже не нуждается в измельчении. Благодаря этому, доля мелкой фракции и пыли в конечном продукте оказывается низкой. Использованные промышленные материалы были подобраны соответственно производственной задаче, и они гарантируют оптимальный срок эксплуатации и как можно более низкие эксплуатационные расходы (Возен: "New Central Coal Crushing Plant for the Niederaufem Power Station"; конференция профессионального объединения VBG Powertech, 6/2004).
При комбинации двух последовательно присоединенных дробильных систем RollSizer вместе с обогащаемым рядовым бурым углем измельчаются содержащиеся в нем древесные компоненты и камни, а также используется возможность для создания удобного в техническом обслуживании и очень компактного размещения оборудования. Кроме того, применение технологии RollSizer фирмы ThyssenKrupp Fcrdertechnik GmbH в установке для обогащения угля в Ной-рате обеспечивает экономию почти 30% энергии по сравнению с традиционными технологическими устройствами.
Следует ожидать, что новая установка по обогащению угля в Нойрате выполнит роль «вдохновителя» для будущих поколений электростанций и еще больше укрепит позиции фирмы ThyssenKrupp Fcrdertechnik GmbH в качестве инновационного и надежного партера в сфере эксплуатации электростанций.
