PL B1. ZAKŁADY BUDOWY URZĄDZEŃ SPALAJĄCYCH ZBUS COMBUSTION SPÓŁKA Z OGRANICZONĄ ODPOWIEDZIALNOŚCIĄ, Głowno, PL

Transkrypt

1 RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1 Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (21) Numer zgłoszenia: (22) Data zgłoszenia: (51) Int.Cl. A62C 3/00 ( ) A62C 37/44 ( ) B02C 11/06 ( ) F23N 5/00 ( ) (54) Sposób i instalacja zabezpieczenia przed pożarami młynów węglowych (43) Zgłoszenie ogłoszono: BUP 14/09 (73) Uprawniony z patentu: ZAKŁADY BUDOWY URZĄDZEŃ SPALAJĄCYCH ZBUS COMBUSTION SPÓŁKA Z OGRANICZONĄ ODPOWIEDZIALNOŚCIĄ, Głowno, PL (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: WUP 04/12 (72) Twórca(y) wynalazku: HENRYK KARCZ, Wrocław, PL (74) Pełnomocnik: rzecz. pat. Walerian Rogala PL B1

2 2 PL B1 Opis wynalazku Przedmiotem wynalazku jest sposób zabezpieczenia przeciwpożarowego młynów węglowych do mielenia węgla i odpadowych produktów drzewnych oraz przedmiotem wynalazku jest instalacja do realizacji tego sposobu. Do mielenia węgla dostarczanego do pośrednich i bezpośrednich instalacji paleniskowych elektrowni zwykle używa się młynów bębnowych, misowych lub wentylatorowych z tym, że rodzaj młynów dobiera się w zależności od właściwości używanego węgla i wymaganego stopnia ostatecznego rozdrobnienia. W przypadku węgla niskiej jakości i dużej wilgotności wyznacznikiem wyboru młyna jest wilgotność węgla. Z tego względu stosuje się młyn misowy do mielenia węgli z zawartością wilgoci do 40% i jednoczesnego mielenia odpadowych produktów drzewnych w tym trocin, zrębków, rozdrobnionych konarów i gałęzi drzew, a także rozdrobnionych produktów drewno-pochodnych. Spalanie pyłu węglowego i pyłu pochodzącego z drewna powoduje wzrost zagrożenia pożarowego i wybuchowego młynów, przewodów powietrza zasilającego oraz pyłoprzewodów przed rozdzielaczem. Własności fizykochemiczne trocin, bądź zrębków drewna podawane do młynów o wilgotności 30-50% powodują zlepianie się i odkładanie złogów w obrębie misy młyna, w załamaniach komory mielenia i w komorze odsiewacza. Złogi i różnego rodzaju narosty powstają głównie z powodu niskiej podatności odpadowych produktów drzewnych na mielenie oraz skłonności do sklejania się wilgotnego wsadu drewna. Złogi, narosty, odkłady, powstałe w młynie osiągają różne rozmiary, szczególnie w komorze odsiewacza i mogą być na tyle znaczne, że w istotny sposób spada wentylacja młyna, powstają warunki do samonagrzewania i samozapłonu. Sposób zabezpieczenia przed pożarami młynów węglowych charakteryzuje się tym, że przed uruchomieniem zespołu gaśniczego dokonuje się pomiarów temperatury w kilku węzłach instalacji i tak, jeżeli temperatura jest powyżej 150 C według wskazań co najmniej dwóch z trzech, lub trzech z pięciu mierników temperatury umieszczonych w komorze odsiewacza, uruchamia się niezwłocznie zespół gaśniczy zawierający kolektor pary, z którego doprowadza się parę o ciśnieniu 0,5-2 MPa do zespołu młynowego, w tym do komory odsiewacza, do komory mielenia oraz do przewodu pyłu przed rozdzielaczem pyłu i do kanału gorącego powietrza zasilającego zespół młynowy. Do zespołu młynowego, do kanału gorącego powietrza i do przewodu pyłu doprowadza się parę wodną w czasie dwóch lub trzech minut w odstępach co piętnaście minut tak długo, aż temperatura we wszystkich punktach pomiarowych spadnie poniżej 130 C. Instalacja zabezpieczenia przed pożarami młynów do mielenia węgla i odpadowych produktów drzewnych wyposażona w mierniki temperatury rozmieszczone w kilku węzłach instalacji charakteryzuje się tym, że mierniki temperatury zainstalowane są w komorze odsiewacza, w komorze mielenia, w metalowym korpusie komory mielenia, w przewodzie gorącego powietrza zasilającego zespół młynowy oraz są zainstalowane w przewodzie pyłu łączącym odsiewacz pyłu z rozdzielaczem pyłu węglowego. Instalacja zawiera programowalny sterownik sygnałów wyjściowych i sygnałów wejściowych, z których pierwszy sygnał wejściowy pochodzi od mierników temperatury zainstalowanych w pyłoprzewodzie, drugi sygnał wejściowy pochodzi od mierników temperatury umieszczonych w komorze odsiewacza, trzeci sygnał wejściowy pochodzi od mierników temperatury umieszczonych w komorze mielenia, czwarty sygnał wejściowy pochodzi od mierników temperatury zainstalowanych w metalowym korpusie komory mielenia, a piąty sygnał wejściowy pochodzi od mierników temperatury zainstalowanych w przewodzie kierującym gorące powietrze do zespołu młynowego. Pierwszy sygnał wejściowy z programowalnego sterownika uruchamia zamknięcie zasuwy odcinającej dopływ węgla do podajnika, drugi sygnał wyjściowy powoduje wyłączenie napędu podajnika węgla, trzeci sygnał wyjściowy uruchamia siłownik zasuwy i odcięcie dopływu węgla do zespołu młynowego, czwarty sygnał wyjściowy uruchamia siłownik zaworu odcinającego dopływ gorącego powietrza do zespołu młynowego, piąty sygnał wyjściowy uruchamia siłownik zaworu regulacyjno-odcinającego i silnik dmuchawy podającej powietrze uszczelniające do kolektora uszczelniającego, szósty sygnał wyjściowy uruchamia silnik napędzający wentylator młynowy, siódmy sygnał wyjściowy uruchamia napęd zespołu młynowego oraz ósmy sygnał wyjściowy steruje zaworem odcinającym dopływ pary przeciwpożarowej z głównego kolektora pary. Instalacja zawiera zespół gaśniczy z głównym kolektorem pary gaśniczej, z którego poprzez rurociągi i zawory są zasilane dysze, w tym dysze kierujące parę do odsiewacza i separatora pyłu, dysze kierujące parę do komory mielenia, dysze kierujące parę do komory gorącego powietrza, dysze wprowadzające parę do przewodu pyłu oraz dysze wprowadzające parę do kolektora gorącego powietrza zasilającego zespół młynowy.

3 PL B1 3 Przedmiot wynalazku jest dodatkowo objaśniony za pomocą rysunku, na którym przedstawiony jest schemat instalacji zespołu młynowego i zespołu gaśniczego. Wyłączenie zespołu młynowego i włączenie zespołu gaśniczego następuje wówczas, gdy temperatura mieszanki pyłowo-powietrznej mierzona miernikami temperatury 40 w przewodzie 5 pyłu przed rozdzielaczem pyłu 6 i w odsiewaczu 3 mierzona miernikami temperatury 41 jest wyższa od 150 C, przy czym przy pomiarze należy spełnić warunki, a mianowicie z trzech zainstalowanych mierników co najmniej dwa wskazują temperaturę powyżej 150 C. Wyłączenie zespołu młynowego 1 i włączenie zespołu gaśniczego dokonuje się, jeżeli na trasie przewodu 10 powietrza gorącego wydobywa się dym oraz gdy mierniki temperatury 44 umieszczone w przewodzie 10 wykazują temperaturę o kilka stopni powyżej temperatury 150 C. Zespół gaśniczy jest wyposażony w programowalny sterownik 39 sygnałów wejściowych We i sygnałów wyjściowych Wy. Jeżeli temperatura w przewodzie pyłu 5 za odsiewaczem 3 a przed rozdzielaczem 6 wzrośnie powyżej 150 C to mierniki temperatury 40 generują sygnał wejściowy We1 do sterownika 39, a mierniki temperatury 41 generują sygnał wejściowy We2 do sterownika 39, jeżeli temperatura mieszanki pyłowo-powietrznej w odsiewaczu 3 wzrośnie powyżej 150 C. Mierniki temperatury 42 generują sygnał We3 przy wzroście temperatury powyżej 150 C w komorze mielenia 2 i przy wskazaniach temperatury powyżej 150 C w komorze mielenia 2 mierniki temperatury 43 generują sygnał wejściowy We4, natomiast sygnał wejściowy We5 generują mierniki temperatury 44. Jeżeli zostanie stwierdzone wydobywanie się dymu z instalacji gorącego powietrza 8, 9, 10 wówczas jest generowany w sterowniki programowalnym 39 sygnał wyjściowy Wy8, który powoduje otwarcie zaworu 29 i doprowadzenie pary do dysz 35, 36, 31, 32 i 33. Jednocześnie sterownik 39 generuje sygnał wyjściowy Wy6, który powoduje bezzwłocznie wyłączenie falownika 8b i silnika 8a napędu wentylatora młynowego 8, sygnał wyjściowy Wy4 powoduje zamknięcie zaworu odcinającego 15, sygnał wyjściowy Wy2 powoduje wyłączenie napędu podajnika 24, wygnał Wy1 powoduje zamknięcie zasuwy 23a odcinającej dopływ węgla surowego do zasobnika 23 i do podajnika 24 oraz sygnał wyjściowy Wy3 powoduje zamknięcie zasuwy 25 poprzez siłownik 25a, odcinającej dopływ węgla i odpadowych produktów drzewnych do zespołu młynowego 1, a po tym sygnale i po upływie dziesięciu sekund sygnałem Wy7 zostaje wyłączony napęd 1a zespołu młynowego poprzez falownik 1c i silnik 1b. Sygnał wyjściowy Wy5 powoduje zamknięcie zaworu regulacyjno-odcinającego 21 przez siłownik 21a oraz tym samym sygnałem zostaje wyłączony silnik 19a i dmuchawa 19 powietrza uszczelniającego. Poprzez zespół gaśniczy stosuje się czynniki gaśnicze, między innymi gazy obojętne jak dwutlenek węgla CO 2, azot N 2 a najczęściej ze względu na dostępność stosuje się parę wodną o ciśnieniu 0,5-2 MPa, doprowadzaną głównym kolektorem 26 do zespołu młynowego 1, do którego podaje się parę przez około od 2 do 3 minut w odstępach co 15 minut powtarzając ten cykl kilkakrotnie, aż do uzyskania temperatury poniżej 130 C w poszczególnych strefach, w których występował pożar lub zagrożenie pożarowe. Instalacja zabezpieczenia przeciwpożarowego młynów węglowych obejmuje instalację zespołu młynowego i wentylatorowego oraz instalację zespołu gaśniczego do gaszenia pożaru przy zastosowaniu pary wodnej lub gazów obojętnych. Zespół młynowy 1 z napędem 1a, uruchamiany silnikiem 1b i falownikiem 1c zawiera komorę mielenia 2 połączoną z odsiewaczem i separatorem pyłu 3 z których mieszanka pyłowo-powietrzna jest doprowadzana do palników P poprzez kształtkę 4, przewód pyłu 5, rozdzielacz pyłu 6 i zawory odcinające 7. Komora mielenia 2 jest zasilana powietrzem z wentylatora młynowego 8 poprzez komorę 9 powietrza gorącego i poprzez przewód powietrza 10. Wentylator 8 uruchamiany silnikiem 8a i falownikiem 8b jest zasilany powietrzem z kolektora 11 poprzez zawory, to jest zawór regulacyjno-odcinający 12 z siłownikiem 12a, zawór odcinający 13 ręcznie sterowany dla potrzeb remontu, zawór odcinający 14 z siłownikiem 14a, zawór odcinający 15 z siłownikiem 15a oraz zawór odcinający 16 ręcznie sterowany. Do wentylatora młynowego 8 jest doprowadzone powietrze zimne z kolektora 17 poprzez zawór odcinający 18 sterowany siłownikiem 18a oraz poprzez zawory 13, 14, 15, 16. Uszczelnienie misy wentylatora w zespole młynowym 1 jest dokonane powietrzem doprowadzonym z dmuchawy 19 uruchamianej silnikiem 19a, która tłoczy powietrze poprzez rurociąg 20, zawór regulacyjno-odcinający 21 sterowany siłownikiem 21a i poprzez kolektor 22. Do zespołu młynowego 1 podawany jest węgiel surowy z zasobnika 23 który na wylocie ma zainstalowaną zasuwę 23a sterującą podawaniem węgla na podajnik 24 uruchamiany silnikiem 24a i falownikiem 24b. Węgiel z podajnika 24 jest poprzez rurę zasypową 24c i zasuwę 25 z siłownikiem 25a kierowany do zespołu młynowego 1, przy czym zamknięcie zasuwy 25 oznacza odcięcie dopływu węgla do zespołu młynowego 1. Instalacja zawiera zespół gaszenia pożaru przy użyciu gazu obojętnego CO 2 lub N 2 a ze względu na dostępność w czasie spalania węgla korzystne jest stosowanie pary wodnej. Parę wodną

4 4 PL B1 stosuje się o ciśnieniu 0,5-2 MPa pobieraną z głównego kolektora pary 26 poprzez rurociąg 27, zawory odcinające 28, zawór 29 sterowany siłownikiem 29a. Od rurociągu 27 są prowadzone odgałęzienia, to jest rurociągi 30 i 34. Z rurociągu 30 para wodna jest doprowadzona do dysz 31 kierujących parę do odsiewacza pyłu 3, do dysz 32 kierujących parę do komory mielenia 2 oraz do dysz 33 kierujących parę do komory 9 gorącego powietrza, natomiast z rurociągu 34 para jest kierowana do dysz 35 kierujących parę do przewodu pyłu 5 i do dysz 36 kierujących parę do kolektora 11 gorącego powietrza zasilającego zespół młynowy 1. Do rurociągu 27 jest włączony rurociąg 37 z którego poprzez zawory 38 jest doprowadzona para do suszenia węgla surowego w zasobniku 23. Zespół gaszenia pożaru w instalacji zabezpieczenia przeciwpożarowego młynów węglowych jest wyposażony w programowalny sterownik 39 zawierający zespół sygnałów wejściowych We i sygnałów wyjściowych Wy. Z zespołu We sygnał wejściowy We1 pochodzi od mierników temperatury 40 zainstalowanych w przewodzie pyłu 5, sygnał wejściowy We2 pochodzi od mierników temperatury 41 umieszczonych w komorze odsiewacza i separatora pyłu 3, sygnał wejściowy We3 pochodzi od mierników temperatury 42 umieszczonych w komorze mielenia 2, sygnał wejściowy We4 pochodzi od mierników temperatury 43 zainstalowanych w metalowym korpusie komory mielenia 2, sygnał wejściowy We5 pochodzi od mierników temperatury 44 zainstalowanych w przewodzie gorącego powietrza 10 oraz sygnał wejściowy We6 pochodzi od sygnału nadrzędnego kotła wyłączającego bezwzględnie cały zespół młynowy. Z zespołu sygnałów wyjściowych Wy, sygnał wyjściowy Wy1 uruchamia zamknięcie zasuwy 23a odcinającej dopływ węgla z zasobnika 23 do podajnika 24, sygnał wyjściowy Wy2 powoduje wyłączenie napędu podajnika 24, sygnał wyjściowy Wy3 steruje siłownikiem 25a, który uruchamia zamknięcie zasuwy 25 i odcięcie dopływu węgla do zespołu młynowego 1, sygnał wyjściowy Wy4 steruje siłownikiem 15a, który powoduje zamknięcie zaworu 15 i odcięcie dopływu gorącego powietrza do zespołu młynowego 1, sygnał wyjściowy Wy5 uruchamia siłownik 21a zaworu regulacyjno-odcinającego 21 i silnik 19a dmuchawy 19 podającej powietrze uszczelniające do kolektora uszczelniającego 22, sygnał wyjściowy Wy6 uruchamia falownik 8b i silnik 8a napędzający wentylator młynowy 8, sygnał wyjściowy Wy7 steruje falownikiem 1c i silnikiem 1b który uruchamia napęd 1a zespołu młynowego 1, sygnał wyjściowy Wy8 uruchamia siłownik 29a i 29 odcinający dopływ pary przeciwpożarowej z głównego kolektora 26. Zastrzeżenia patentowe 1. Sposób zabezpieczenia przed pożarami młynów węglowych do mielenia węgla i odpadowych produktów drzewnych, znamienny tym, że przy temperaturze powyżej 150 C według wskazań co najmniej dwóch z trzech, lub trzech z pięciu mierników temperatury umieszczonych w komorze odsiewacza, przynależnego do zespołu młynowego uruchamia się niezwłocznie zespół gaśniczy zawierający kolektor pary z którego doprowadza się parę o ciśnieniu 0,5-2 MPa do zespołu młynowego, w tym do komory odsiewacza i do komory mielenia oraz poza zespół młynowy do przewodu pyłu przed rozdzielaczem pyłu i do kanału gorącego powietrza zasilającego zespół młynowy. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że do zespołu młynowego doprowadza się parę wodną w czasie dwóch lub trzech minut w odstępach co piętnaście minut i powtarza się ten cykl kilka lub kilkanaście razy, aż temperatura we wszystkich punktach pomiarowych spadnie poniżej 130 C. 3. Instalacja do zabezpieczenia przed pożarami młynów do mielenia węgla i odpadowych produktów drzewnych wyposażona w mierniki temperatury rozmieszczone w kilku punktach pomiarowych, znamienna tym, że mierniki 40 są zainstalowane w przewodzie pyłu 5, mierniki 41 są umieszczone w komorze odsiewacza i separatora pyłu 3, mierniki 42 są umieszczone w komorze mielenia 2, mierniki 43 są zainstalowane w metalowym korpusie komory mielenia 2 oraz mierniki 44 są umieszczone w przewodzie 10 gorącego powietrza zasilającego zespół młynowy Instalacja według zastrz. 3, znamienna tym, że zawiera programowalny sterownik 39 sterujący sygnałami wyjściowymi Wy i sygnałami wejściowymi We, z których sygnał wejściowy We1 pochodzi od mierników temperatury 40, sygnał wejściowy We2 pochodzi od mierników temperatury 41, sygnał wejściowy We3 pochodzi od mierników temperatury 42, sygnał wejściowy We4 pochodzi od mierników temperatury 43, i sygnał We5 pochodzi od mierników temperatury 44, natomiast z sygnałów wyjściowych Wy, pierwszy sygnał wyjściowy Wy1 uruchamia zamknięcie zasuwy 23a odcinającej dopływ węgla surowego z zasobnika 23 do podajnika 24, sygnał wyjściowy Wy2 uruchamia falownik 24b i silnik 24a, sygnał wyjściowy Wy3 uruchamia siłownik 25a i zasuwę 25 odcinającą dopływ węgla do zespołu młynowego 1, sygnał wyjściowy Wy4 uruchamia siłownik 15a zaworu 15 odcinającego dopływ

5 PL B1 5 gorącego powietrza do zespołu młynowego 1, sygnał wyjściowy Wy5 uruchamia siłownik 21a zaworu 21, sygnał wyjściowy Wy6 uruchamia falownik 8b i silnik 8a napędzający wentylator młynowy 8, sygnał wyjściowy Wy7 uruchamia falownik 1c i silnik 1b oraz napęd 1a zespołu młynowego 1, a sygnał wyjściowy Wy8 uruchamia siłownik 29a i zawór 29 odcinający dopływ pary przeciwpożarowej z głównego kolektora Instalacja według zastrz. 3, znamienna tym, że główny kolektor 26 zespołu gaśniczego poprzez zawory 28, 29 i rurociągi 27, 30, 34 zasila dysze 31 kierujące parę wodną do odsiewacza i separatora pyłu 3, dysze 32 kierujące parę wodną do komory mielenia 2, dysze 33 kierujące parę do komory 9, dysze 35 wprowadzające parę wodną do przewodu pyłu 5 oraz dysze 36 wprowadzające parę wodną do kolektora 11 gorącego powietrza, zasilającego zespół młynowy 1.

6 6 PL B1 Rysunek Departament Wydawnictw UP RP Cena 2,46 zł (w tym 23% VAT)