Устройство для сжигания замазученных стоков

 

Изобретение относится к огневому обезвреживанию сточных вод, содержащих органические компоненты, и может быть использовано в химической, нефтеперерабатывающей промьшшенности, а также в теплоэнергетике, где образуются технологические отходы и имеются теплоиспользующие установки с факельным сжиганием топлива, и направлено на обеспечение оперативного. экономичного разового обезвреживания низкокалорийных стоков с механическими примесями и изменяющимся влагосодержанием. В топку 1 введена металлическая труба 6, образующая в объеме топки виток 7 шириной, меньшей диаметра ствола горелки 2, и глубиной, в 2-4 раза превьшающей диаметр ствола. Выходное сечение трубы 6 расположено за пределами витка 7 и представляет собой сопло 8, вьтолненное в виде щели. Замазученные стоки подают по оси пылеугольного факела по трубе 6. За счет теплового излучения пьшеугольного факела поток стоков внутри витка нагревается до температуры насьщения водяных паров и частично упаривается. При этом возрастает скорость парожидкостной смеси стоков, в результате чего происходит распьшивание неупаренной части стоков и их сгорание в ядре пылеугольного факела. 3 ил. 3 сл со О5 S

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5D4 F 23 G

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4106467/29-33 (22) 02.06.86 (46) 23.12.87. Бк1л. N - 47 (71) Ивановский энергетический институт им. В,И.Ленина (72) Б.Л.Шелыгин, В.И.Бахирев, Ю.В.Салов, M.Н.Бернадинер, В.Н.Фадеев, А.А.Шехоткин и А.В.Белов (53) 628.54(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 7377)1, кл. F 23 G 7/04, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЖИГАНИЯ ЗАМАЗУЧЕННЫХ СТОКОВ (57) Изобретение относится к огневому обезвреживанию сточных вод, содержащих органические компоненты, и может быть использовано в химической, нефтеперерабатывающей промьпппенности, а также в теплоэнергетике, где образуются технологические отходы и имеются теплоиспользующие установки с факельным сжиганием топлива, и направлено на обеспечение оперативного, . BU 1361432 А1 экономичного разового обезвреживания низкокалорийных стоков с механическими примесями и изменяющимся влагосодержанием. В топку 1 введена металлическая труба 6, образующая в объеме топки виток 7 шириной, меньшей диаметра ствола горелки 2, и глубиной, в 2-4 раза превьппающей диаметр ствола ° Выходное сечение трубы

6 расположено за пределами витка 7 и представляет собой сопло 8, выполненное в виде щели. Замазученные стоки подают по оси пылеугольного факела по трубе 6. За счет теплового излучения пылеугольного факела поток стоков внутри витка нагревается до температуры насьпцения водяных паров и частично упаривается. При этом возрастает скорость парожидкостной сме= си стоков, в результате чего происходит распыливание неупаренной части стоков и их сгорание в ядре пылеугольного факела. 3 ил.

1 136

Изобретение относится к сжиганию сточных вод, содержащих органические компоненты, и может быть использовано на тепловых электрических станциях и в промьппленной энергетике, где используется факельный способ сжигания топлива в камерных топочных устройствах.

Цель изобретения — обеспечение оперативного, экономичного обезвреживания стоков с механическими примесями и изменяющимся в широком диапазоне влагосодержанием.

На фиг.1 представлена конструкция устройства, на фиг.2 — узел I на фиг.1; на фиг.3 — разрез А-А на фиг.1.

Устройство содержит топочную камеру 1, в стене которой установлена турбулентная горелка 2 с кольцевыми каналами 3 и 4, соответственно, для подачи пылевоздушной смеси и вторичного воздуха, а также центрально расположенным полым стволом 5. Через ствол 5 в топку 1 введена металлическая труба 6, образующая внутри топки

1 вдоль оси горелки 2 вытянутый виток 7. Выходное сечение трубы 6 рас,положено за пределами витка 7 и представляет собой сопло 8, выполненное в виде щели.

Устройство работает следующим обраэомэ

Замазученные сточные воды с влагосодержанием, изменяющимся в широком диапазоне (W, = 0,5-1,0 кг/кг), и концентрацией нерастворимых твердых примесей менее 5Х с пункта накопления подаются к топочной камере 1.

Стоки подаются насосом с напором и температурой, достаточными по условию транспорта отходов в зону обезвреживания.

В турбулентную горелку 2 через кольцевой канал 3 в топочную камеру

1 подается пылевоздушная смесь со скоростью 15-25 м/с, которая воспламеняется за пределом турбулентной горелки 2. Угольная пыль сгорает факельным способом в объеме топочной камеры при подаче вторичного воздуха через кольцевой канал 4 со скоростью

20-30 м/с. При этом коэффициент избытка воздуха в факеле поддерживается не ниже !,1 i.

На уровне ввода в зону горения пылевоздушной смеси в центре топочной камеры 1 при сжигании твердого топлива развивается температура выше

1432 2

1600 С. В результате чего мощность теплового излучения факела в этой зоне топки. превышает 200 10 ккал/и ° ч.

Подведенные к границе топочной камеры 1 замазученные стоки в зону горения твердого топлива подают по оси пылеугольного факела (через корень факела). Поток стоков вводят в топочную камеру 1 по трубе 6, предварительно не распыливая стоки, затем нагревают их внутри витка 7 трубы 6, расположенного в ядре факела. 3а счет теплового излучения пылеугольного факела поток стоков внутри витка

7 нагревается до температуры насыщения водяных паров (вьппе 110 С) и частично упаривается. Расход стоков и величину поверхности нагрева витка 7

20 устанавливают таким образом, что давление образованной парожидкостной смеси внутри витка 7 .(эоны нагрева) к моменту распыливания составляет 1530 ата, а массовое паросодержание на

25 выходе из зоны нагрева (на выходе из сопла 8) превышает 0,05 кг/кг. В результате парообразования и высоких значений удельных объемов пара скорость парожидкостной смеси стоков ч0 возрастает от 0,3-0,5 м/с на входе в виток 7 (зону нагрева) до 50-100 м/с к моменту распыливания на выходе иэ сопла 8. При высокоскоростном истечении парожидкостной смеси из сопла 8 в пределах зоны горения пыли осуществляется распыливание на мельчайшие капли неупаренной части стоков парами испарившейся части отходов. Распыленная жидкая фаза стоков и пары

4р сгорают в высокотемпературной зоне пылеугольного факела за счет избыточного воздуха, поступающего в топочную камеру 1 через кольцевой канал

4 турбулентной горелки .2 ° Количество избыточного воздуха определяется вла -,ностью стоков. Продукты сгорания угольной пыли и замаэученных стоков удаляются эа пределы топочной камеры 1.

Предварительный нагрев стоков, их .частичное испарение и окончательное распыливание осуществляется в самом ядре пылеугольного факела за пределаMH ÑÐo«à воспламенения угольной пыли, т.е. внутри топочной камеры.

Оптимальное отношение глубины витка (1 ) к диаметру ствола (d ) сось 1 тавляет при отношении 1 /Й менее

2„0 заметно снижается поверхность

1361432

Фиг.3

Составитель Т.Лепахина

Техред И.Попович Корректор О.Кравцова

Редактор Н.Бобкова

Тираж 495 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 6214/42

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 нагрева витка, ухудшается рекуперативный нагрев стоков в ядре факела, снижается интенсивность испарения стоков внутри витка, ухудшается качество распыливания веществ за счет пониженного паросодержания, что ухудшает полноту сжигания стоков. При отношении 1. /й больше 4,0 за счет увеличения йаросодержания внутри витка с ростом теловосприятия поверхности нагрева внутри факела заметно возрастает сопротивление распыливающего элемента (витка), что приводит к росту энергозатрат на подачу стоков в топку.

Оптимальное расстояние от выходного сопла витка трубы (1 ) до амбразуры горелки составляет 3-5 диаметра ствола (й ). При отношении 1 /а менее 3,0 виток трубы оказывается за пределами фронта воспламенения топлива (выводится из объема факела), что ухудшает условия обогрева витка и снижает его производительность по стокам и качество распыливания. При отношении 1 /й более 5,0 снижается окалиностойкость витка (снижается срок службы).

Использование изобретения позволяет обеспечить оперативное и экономич-. ное (с минимальными затратами) огневое обезвреживание низкокалорийных стоков с механическими примесями и изменяющимся в широком масштабе влагосодержании в топочной камере котла, оборудованного круглыми горелками.

Формула изобр етения

Устройство для сжигания замазученных стоков в топливном факеле, содер- жащее камерную топку с турбулентной горелкой, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения оперативного, экономичного обезвреживаний стоков с механическими примесями и изменяющимся в широком диапазоне вла- госодержанием, оно снабжено размещенной в топке металлической трубой, образующей в объеме топки виток шириной, меньшей диаметра ствола горелки, и глубиной, в 2-4 раза превышающей

25 диаметр ствола, при этом выходное сопло трубы выполнено в виде щели, а расстояние от него до амбразуры горелки в 3-5 раз больше диаметра ствола.