Для приготовления топливной пыли в отопительных котлах применяют две разновидности мельниц: тихоходные и быстроходные. Для превращения раздробленного и подсушенного топлива в мельчайший порошок наибольшее распространение в котельных средней мощности получили тихоходные барабанно-шаровые мельницы, предназначенные для размола антрацита. Мельница представляет собой цилиндрический барабан диаметром 2 — 3 и длиной 3 — 5 м, выложенный внутри волнистыми броневыми плитами. Барабан заполняется на 20 — 35% своего объема стальными шарами диаметром 30—60 мм и вращается с частотой 16 — 23 об/мин. При вращении барабана шары поднимаются, а затем падают, размалывая уголь силой своего удара.
Поступающий в мельницу подогретый воздух или газовоздушная смесь сушит и транспортирует угольную пыль по пылепроводу в топку котла или запасной бункер.
Крупные частицы, вынесенные из шаровой барабанной мельницы, отделяются от готовой пыли в сепараторе. Сепаратор имеет вид усеченного конуса и снабжен крышкой. Внутри конуса находится второй конус, между ним и крышкой размещены чугунные лопатки, которые можно поворачивать для нужного положения механизмом. К нижней части наружного конуса присоединен цилиндрический входной патрубок. В центре крышки сепаратора имеется выходной патрубок с чугунными лопатками. Пылевоздушная смесь, прошедшая через мельницу, поступает через входной патрубок в пространство между наружным и внутренним конусами, где скорость потока смеси уменьшается, а самые крупные частицы пыли из. потока выпадают и через течку возвращаются в мельницу.
Далее поток смеси с оставшимся в нем большим количеством недостаточно тонко размолотой пыли проходит во внутренний конус через зазор между верхним его краем и крышкой сепаратора, закручиваясь поворотными лопатками вокруг вертикальной оси. Под давлением возникшей центробежной силы более крупные частицы пыли отбрасываются к стенке внутреннего конуса, выпадают из потока и через течку также возвращаются в мельницу. Оставшиеся в потоке более мелкие частицы пыли, не успевшие достигнуть стенки внутреннего конуса, выносятся им из сепаратора через выходной патрубок.
Для автоматического поддержания в заданных пределах параметров рабочего процесса котельного агрегата, работающего на пылевидном топливе, применяют блоки регулирования электромеханического типа.
При помощи такого блока осуществляется регулирование режима пылеприготовления в шаровых углеразмольных мельницах, загрузки мельниц и температуры аэропыли, соотношения количества топлива и воздуха, поступающих в топку.
Топливо со склада поступает в бункер сырого угля, затем через питатель по трубопроводу ссыпается в шаровую мельницу, размельчается, подсушивается горячим воздухом из воздухоподогревателя и его потоком выносится через сепаратор в циклон. Далее, пройдя приборы, регулирующие подачу пыли из циклона в бункер, поступает в горелку. Загрузка мельницы и температура пыли регулируются колонками, а подача пыли в горелки — скребковыми или дисковыми питателями.
Для размола каменных и бурых углей с влажностью до 10% и умеренной твердостью применяют валковую среднеходовую мельницу ВСМ.
Мельница состоит из вертикального корпуса, дном которого является вращающийся размольный стол (диск). К его поверхности с помощью пружины прижимаются три валка, свободно сидящие на своих осях. Вращение валков происходит за счет трения, возникающего между вращающимися размольным столом и поверхностями валков.
Размол топлива происходит в результате раздавливания и истирания кусочков угля, попадающих между размольным столом и валками. Горячий воздух подается в корпус мельницы под размольный стол и, проходя через кольцевое отверстие между столом и корпусом, подхватывает отбрасываемую к периферии угольную пыль и уносит ее в сепаратор.
Сепаратор установлен в верхней части корпуса мельницы и приводится во вращение от самостоятельного мотора. Пылевоздушный поток из сепаратора через верхнюю крышку корпуса поступает в мельничный вентилятор, расположенный на одном валу с мельницей. При такой компоновке ротор вентилятора является маховиком, выравнивающим нагрузку двигателя.
Валковые мельницы выпускают производительностью от 3 до 30 т/ч. Размол кусков топлива допускается до 2,5 мм, температура сушильного воздуха 220°С, а отработанного сушильного агента для тощего угля за мельницей 100° C.
Быстроходные мельницы применяют двух типов: молотковые и мельницы-вентиляторы.
Быстроходные молотковые мельницы устанавливают к котельным агрегатам средней мощности и применяют для размола мягкого топлива с большим выходом летучих: бурых углей, молодых каменных углей, фрезерного торфа и горючих сланцев.
Молотковые мельницы устроены так, что горячий воздух подается непосредственно в корпус мельницы. Образующаяся угольная пыль частично благодаря давлению потока горячего воздуха, а частично в результате разрежения, имеющегося в топочном пространстве, поступает непосредственно в топку.
Отопительные котлы средней паропроизводительности оборудуются мельницами-вентиляторами для размола высоковлажных бурых углей и фрезерного торфа.
Мельница-вентилятор состоит из ротора в виде крыльчатки, снабженной билами, и сепаратора и находится в металлическом корпусе, покрытом внутри броней. Топливо размалывается билами ротора. К мельнице присоединяется шахта, в которой происходит начальная сушка топлива дымовыми газами, отбираемыми из топки, окончательная подсушка производится в самой мельнице. Из мельницы топливо выносится в сепаратор, в котором происходит отделение от готовой пыли более крупных частиц, обратно возвращающихся в мельницу, а готовая пыль поступает по пылепроводам непосредственно в пылеугольные горелки топки.
Для подачи пыли из бункера к горелкам котельного агрегата применяют питатели пыли. Различают два вида питателей пыли: шнековые и лопастные.
Шнековые питатели пыли служат для подачи угольной пыли из промежуточного бункера к пылеугольным и муфельным горелкам парового котла. Питатель пыли, состоит из чугунного литого корпуса и загрузочной воронки. Электродвигатель приводит в движение шнек, помещенный внутри корпуса. Горизонтальное расположение витков шнека обеспечивает устойчивую работу питателя за счет забирания пыли из пылевого бункера равными порциями и создания «подпрессовки» на выходе.
Производительность питателя регулируют частотой вращения электродвигателя, а подачу пыли в питатель — шибером под приемной воронкой питателя. Лопастные питатели пыли служат для подачи пыли бурых углей и антрацитов и регулирования расхода равномерной подачи угольной пыли из бункеров к горелкам парового котла. Питатель пыли представляет собой устройство с вращающимися лопастными колесами, которые захватывают угольную пыль, поступающую из пылевого бункера.
