Топка для сжигания твердых бытовых отходов с углем

 

Изобретение относится к области теплоэнергетики, в частности к устройствам для сжигания твердых бытовых отходов с углем. Технический результат: достижение устойчивой работы топки, автоматически поддерживаемой стабильностью процесса горения топлива в оптимальном режиме при сжигании твердых бытовых отходов с углем. Топка для сжигания твердых бытовых отходов с углем снабжена предтопком, в котором производится подготовка отходов и угля для сжигания. Кроме бункера с питателем бытовых отходов, колосников, системы подачи воздуха и механизма удаления золы и шлака предтопок содержит питатель подачи угля под слой отходов на входе и выходе предтопка, а также питатель подачи угля на слой отходов. Последние имеют возможность одновременной и/или последовательной работы в зависимости от положения заслонок в их течках. Положением заслонок и работой питателей управляет, в зависимости от параметров газовоздушного потока, энергомеханический преобразователь, связанный с датчиком температуры, размещенным на выходе топки. 2 ил.

Изобретение относится к области теплоэнергетики, в частности к устройствам для сжигания твердых бытовых отходов с вторичным топливом, например углем.

Известно устройство для сжигания твердых бытовых отходов, содержащее бункер, камеру сгорания и поддувальную камеру с воздуховодом. Для поддержания горения отходов устройство снабжено газовыми горелками (см. SU, а.с., 307247, F 23 G 5/00, 1969).

Использование жидкого или газообразного топлива при сжигании неподготовленных бытовых отходов делает этот процесс менее рентабельным с связи с высокой стоимостью вторичного топлива. Еще одним недостатком является необходимость в специальных горелочных устройствах.

Известен также способ сжигания вторичного горючего вещества с основным горючим веществом, включающий дозированную их подачу (см. SU, а.с., 1530883, F 23 G 5/00, 1989). В качестве вторичного горючего вещества на колосниковую решетку подают отработанные автомобильные покрышки, располагая их в горизонтальной плоскости, а основное горючее вещество подают во внутреннюю полость автомобильных покрышек с последующим проталкиванием их в зону горения.

Недостатком известного способа является то, что при сжигании автомобильных покрышек выделяется большое количество канцерогенных веществ, улавливание которых требует больших материальных затрат, хотя сам процесс дозирования и подачи по сути своей оригинален.

Также известны питатели подачи угля под слой горящего топлива и на слой отходов (см. К. Ф. Роддатис. Котельные установки. М., "Энергия", 1977, с. 128-129, рис. 3.12 б и в).

Известные питатели подачи угля не располагают одновременной или раздельной подачей угля на слой и под слой отходов, что снижает эффективность топочного процесса.

Так как данное техническое решение наиболее близко по технической сущности и решаемой задачи к предлагаемому изобретению, то примем его за прототип.

Основной задачей изобретения является добиться повышения эффективности использования твердых бытовых отходов в качестве топлива при послойном сжигании последних с углем, а также устойчивой работы топки, автоматически поддерживая стабильность процесса горения в оптимальном режиме.

Для решения указанной задачи топка содержит систему подачи отходов и угля, колосниковые решетки, систему подачи воздуха, механизм удаления шлака и питатель подачи угля на слой отходов с течкой и заслонкой. Дополнительно топка снабжена предтопком с питателем подачи угля под слой отходов соединенным с питателем подачи угля на слой отходов, с возможностью их работы одновременно и/или последовательно. Стабилизация процесса горения достигается посредством установленных в соответствующих течках заслонок, управляемых датчиком температуры, размещенным на выходе топки. Топка также снабжена механизмом удаления золы.

Сопоставительный анализ с аналогом и прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемое техническое решение соответствует критерию изобретения "новизна".

Исходя из технической сущности предлагаемого изобретения, приходим к выводу, что использование данного изобретения позволит получить следующий технический результат: достигнуть устойчивой работы топки, автоматически поддерживаемой стабильностью процесса горения топлива в оптимальном режиме при сжигании твердых бытовых отходов с углем.

Ограничительные признаки: "Топка для сжигания твердых бытовых отходов с углем, содержащая систему подачи отходов и угля, колосниковые решетки, систему подачи воздуха, механизм удаления шлака и питатель подачи угля на слой отходов с течкой и заслонкой" и отличительные признаки: "Она дополнительно снабжена предтопком с питателем подачи угля под слой отходов, соединенным с питателем подачи угля на слой отходов, с возможностью их работы одновременно и/или последовательно посредством установленных в соответствующих печках заслонок, управляемых датчиком температуры, размещенным на выходе топки, а также механизмом удаления золы" порознь могут быть известны (см., например SU а. с. 1392308, F 23 G 5/12, 1986). Однако использование совокупности ограничительных и отличительных признаков дает новое качество объекту изобретения, способствует получению им более высоких потребительских свойств, что подтверждается достижением указанного технического результата, а это дает основание считать, что предлагаемое техническое решение соответствует критерию изобретения "изобретательский уровень".

На фиг. 1 схематически изображен продольный разрез топки; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Снизу приемной воронки 1 примыкает бункер 2, соединенный с водоохлаждаемым кожухом 3. Под кожухом 3 расположен загрузочный стол 4, на котором с возможностью возвратно-поступательного движения установлен плунжерный питатель 5 с приводом от гидроцилиндра 6.

Ниже плунжерного питателя 5 расположено приводное устройство нижней подачи угля, включающее электродвигатель 7 с редуктором 8, связанные со шнековым питателем 9, расположенным у основания напорного канала 10.

Топка снабжена бункером 11 для угля с течкой 2 для нижней подачи угля питателем 9 и течкой 13 для верхней подачи угля питателем 14.

Канал 10 шнекового питателя упирается в горизонтальную 15 и вертикальную 16 заслонки, имеющие приводы от гидроцилиндров (на чертеже не показаны). Заслонки 15 и 16 примыкают к неподвижному колоснику 17, наклонно расположенному в предтопке. При этом заслонка 16 установлена с возможностью перекрывать канал 18, оканчивающийся проемам 19 нижней подачи угля на выходе предтопка. Далее следует подвижный колосник 20 с приводом 21. Подвижный колосник 20 является подом камеры сгорания 22, примыкающей к камере догорания 23, совместно образуемых топку.

Твердые бытовые отходы 24 и уголь 25 при их сжигании располагаются, как указано на фиг. 1.

Работа топки осуществляется в следующей последовательности.

Твердые бытовые отходы 24 с помощью загрузочных средств поступают в приемную воронку 1, откуда под действием силы тяжести попадают в бункер 2 и далее, проходя кожух 3, - на стол 4. Со стола 4 отходы плунжеры загрузчиком 5 порционно выдаются в предтопок, где снизу к ним посредством шнекового питателя 9 при открытой заслонке 15 поступает уголь на входе предтопка, а при открытой заслонке 16, кроме того, по каналу 18 и проемы 19 - под слой отходов на выходе предтопка.

При необходимости через течку 13 и питатель 14 уголь поступает на слой отходов 24 сверху. Это своеобразие процесса, имеющего двойное зажигание - снизу и сверху, позволяет эффективно форсировать тепловое напряжение зеркала горения. Работа топки осуществляется в автоматическом режиме. Управление работой топочного процесса производится по заранее заданной программе, которой подчинены одновременная и/или последовательная работа питателей угля с заслонками в их течках, а также работа энергомеханических преобразователей параметров газовоздушного потока, связанных с датчиком температуры, размещенном на выходе топки.

Формула изобретения

Топка для сжигания твердых бытовых отходов с углем, содержащая систему подачи отходов и угля, колосниковые решетки, систему подачи воздуха, механизм удаления шлака и питатель подачи угля на слой отходов с течкой и заслонкой, отличающаяся тем, что она дополнительно снабжена предтопком с питателем подачи угля под слой отходов, соединенным с питателем подачи угля на слой отходов с возможностью их работы одновременно и/или последовательно посредством установленных в соответствующих течках заслонок, управляемых датчиком температуры, размещенным на выходе топки, и механизмом удаления золы.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2