Установка для многоступенчатой термической переработки твёрдых бытовых и промышленных отходов

Изобретение относится к области теплоэнергетики, а именно к установке для многоступенчатой термической переработки твердых бытовых и подобных им промышленных отходов. Техническим результатом является достижение абсолютной полноты сгорания твердых бытовых отходов, исключающей образование опасных вредных веществ за счет использования трехступенчатого газоочистного устройства. Установка содержит приемно-разгрузочное устройство, последовательно расположенные за ним мусоросжигательный котел с топкой, топочной камерой и трехступенчатым воздухоподогревателем, газоочистное устройство, котел-утилизатор с топочной камерой, двухступенчатым экономайзером, циклонным горелочным устройством и дымовую трубу. При этом газоочистное устройство выполнено в виде реактора-абсорбера, снабженного средствами впрыскивания известкового раствора карбамида и вдувания порошкообразного активированного угля или кокса для улавливания паров ртути; при этом установка содержит средства впрыска раствора карбамида для нейтрализации NOx в топочную камеру мусоросжигательного котла и котла-утилизатора. 1 ил.

 

Изобретение относится к области теплоэнергетики, а именно к установке для многоступенчатой термической переработки твердых бытовых и подобных им промышленных отходов.

Известно устройство для сжигания бытовых отходов, включающее приемно-разгрузочное устройство, мусоросжигательный котел с топочным устройством и хвостовыми поверхностями нагрева, устройства для очистки газов от взвешенных примесей и вредных веществ и дымовую трубу. (См., например, Левин Б.И. «Использование твердых бытовых отходов в системах энергоснабжения». М. Энергоиздат, 1982 г. с. 46-50.)

Известно также устройство для сжигания бытовых отходов, содержащее приемно-разгрузочное устройство, последовательно расположенные за ним мусоросжигательный котел с топкой, топочной камерой и хвостовыми поверхностями нагрева, двухступенчатое газоочистное устройство, котел-утилизатор с камерой и хвостовыми поверхностями нагрева и дымовую трубу. (См., например, патент РФ №2114357, МПК F23G 5/00 от 27.06.98 г.)

Недостатком указанных выше устройств является образующая значительная величина продуктов неполного сгорания отходов (химический и механический недожог), влияющая на образование опасных вредных веществ, таких как диоксины (C12H4CI4O) и фураны (C12H4CI4O).

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является установка для термической переработки бытовых отходов, содержащая приемно-разгрузочное устройство, последовательно расположенные за ним мусоросжигательный котел с топкой, топочной камерой и хвостовыми поверхностями нагрева, двухступенчатое газоочистное устройство, котел-утилизатор с камерой и хвостовыми поверхностями нагрева и дымовую трубу. (См., например, патент №2303746, МПК F23G 5/14, от 27.07.2007 г.)

Недостатком данной установки, выбранной заявителем в качестве прототипа, является образующая значительная величина продуктов неполного сгорания отходов (химический и механический недожог), влияющая на образование опасных вредных веществ, таких как диоксины (C12H4CI4O) и фураны (C12H4CI4O).

Техническим результатом данного изобретения является достижение абсолютной полноты сгорания твердых бытовых отходов, исключающей образование опасных вредных веществ за счет использования трехступенчатого газоочистного устройства.

Указанный технический результат достигается тем, что установка для многоступенчатой термической переработки твердых бытовых и промышленных отходов, содержащая приемно-разгрузочное устройство, последовательно расположенные за ним мусоросжигательный котел с топкой, топочной камерой и хвостовыми поверхностями нагрева, газоочистное устройство, котел-утилизатор с циклонной камерой и хвостовыми поверхностями и устройством дожигания продуктов неполного сгорания и дымовую трубу, снабжена устройством впрыскивания известкового раствора карбамида и вдуванием порошкообразного активированного угля или кокса для улавливания паров ртути, установленным перед реактором-абсорбером, котлом-утилизатором и перед выбросом отходящих газов в дымовую трубу.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на рис. 1 изображена технологическая схема для сжигания твердых бытовых и подобных им промышленных отходов.

Установка для многоступенчатой термической переработки твердых бытовых и промышленных отходов содержит приемно-рагрузочное устройство (отделение) 1 с приемным бункером 2, в верхней части которого размещен грейферный мостовой кран 3 с пультом управления 4, обеспечивающий загрузку бытовым мусором расходного бункера 5 мусоросжигательного котла 6, снабженного топкой 7, топочной камерой 8, трехступенчатым воздухоподогревателем 9 и горелкой 18.

Мусоросжигательный котел 6 посредством газохода сообщен с батарейным циклоном 10 для очистки газов от крупно-фракционной взвеси и осевшими на нее тяжелыми металлами, он соединен по линии прохождения дымовых газов с реактором-абсорбером 11, куда впрыскивается известковый раствор карбамида 15 и вдувается порошкообразный активированный уголь или активированный кокс 15а для химической очистки дымовых газов. За газоочистным устройством 11 установлен котел-утилизатор 12 с камерой 13, двухступенчатым экономайзером 14 и горелкой 19. Котел-утилизатор 12 снабжен циклонным горелочным устройством 16 с горелками 17 и 19, в которое поступают дымовые газы от мусоросжигательного котла 6 для дожигания содержащихся в них продуктов неполного сгорания. Мусоросжигательный котел 6 и котел-утилизатор 12 имеют дутьевые вентиляторы 20; в топочную камеру мусоросжигательного котла 6 и впускной газоход котла-утилизатора 12 предусмотрен впрыск раствора карбамида 27 для нейтрализации NOx.

Перед циклонным горелочным 16 по газоходу из газоочистного устройства 11, выполненного в виде реактора-абсорбера, установлен дымосос 22, позволяющий обеспечить требуемые аэродинамические условия для ввода отходящих дымовых газов в циклонное горелочное устройства. Дымовые газы, очищенные от вредных веществ и продуктов неполного сгорания с помощью дымососа 25, выбрасываются через дымовую трубу в атмосферу. Для выработки электроэнергии устанавливается паровая конденсационная турбина 24 с электрогенератором 28, получающая перегретый пар необходимых параметров от мусоросжигательного котла 6 и от котла-утилизатора 12.

Установка снабжена электроплавильным отделением 29, где происходит дожигание шлака и золы, поступающей по золопроводам 30 и шнеку 31, и превращение их с помощью соответствующих присадок вначале в жидкое состояние, а затем в слитки металлов, содержащихся в исходном бытовом мусоре, а также в строительные высокопрочные материалы (например, гравий, щебень или облицованная плитка).

Устройство для многоступенчатой термической переработки твердых бытовых и подобных им промышленных отходов работает следующим образом. Доставленные мусоровозами отходы поступают в приемный бункер 2. Из общей массы привезенных отходов отбираются крупногабаритные компоненты и переносятся краном в специальный отсек для дробления в дробильной установке, а затем перемешиваются с остальными отходами в этом же приемном бункере 2. С помощью грейферного мостового крана 3 отходы поступают в расходный бункер 5 мусоросжигательного котла 6, откуда с помощью соответствующих питателей засасываются на наклонно переталкивающее колосниковое полотно топочного устройства 7, где происходит их горение при t≥1340°С в присутствии первичного воздуха при t=450°С. Продукты их горения поступают в топочную камеру 8 мусоросжигательного котла 6, предварительно тщательно перемешиваясь в сечении с вторичным воздухом (t≥250°С). В топочной камере, где температура автоматически поддерживается не ниже 1200°С и время пребывания в ней дымовых газов составляет не менее 2 сек, происходит частичное дожигание продуктов неполного сгорания отходов и процесс деструкции молекулярных связей первичных диоксинов и фуранов. В последнем газоходе мусоросжигательного котла 6, где отсутствует достаточное количество кислорода (эта зона является восстановительной), происходит образование вторичных вредных веществ, а именно таких, как диоксины и фураны, дымовые газы направляются в батарейный циклон 10 и газоочистное устройство 11, где они очищаются от крупнофракционной золы и механической взвеси, а также от окислов серы, хлористого и фтористого водорода, окислов азота, а также от тяжелых металлов, являющихся вредными веществами. После газоочистного устройства 11 дымовые газы поступают в циклонное горелочное устройство 16 котла-утилизатора 12, где при вращении их с большой скоростью и с помощью горелки 17 и сжигания в ней газообразного топлива происходит полное дожигание неполного сгорания отходов, содержащихся в дымовых газах. Затем эти дымовые газы поступают в камеру 13 котла-утилизатора 12, где при созданных условия (t не менее 1200°С и время пребывания газов не менее 2 сек) происходит окончательная деструкция молекулярных связей вторичных диоксинов и фуранов, образовавшихся в восстановительной зоне мусоросжигательного котла 6. Но этот процесс не сопровождается образованием каких-то третичных и других диоксинов и фуранов, так как в циклонном горелочном устройстве котла-утилизатора 12 исключены продукты неполного сгорания отходов, а в высокоэффективных 3-ступенчатых газоочистных устройствах 10 и 11 с коэффициентом очистки 99,9% уловлены практически все хлор-фторсодержащие компоненты и их окислы, т.е до поступления дымовых газов в циклонное горелочное устройство 16 котла-утилизатора 12.

Установленный котел-утилизатор 12, работающий на ископаемом топливе (например, газообразном), позволяет вырабатывать вместе с мусоросжигательным котлом 6 постоянное количество перегретого пара, необходимого для использования в турбогенераторе 24 и 28 с целью выработки электроэнергии, а также для надежного обеспечения тепловой энергией собственных и, при необходимости, внешних потребителей. Учитывая, что в котел-утилизатор 12 поступают дымовые газы от мусоросжигательного котла 6, очищенные от окислов серы, фтористого и хлористого водорода, являющихся весьма коррозионно-активными веществами, появилась возможность установить в хвостовой части котла утилизатора 12 две ступени водяного экономайзера для мусоросжигательного котла 6 и для котла утилизатора 12. Перед поступлением отходящих газов в дымовую трубу 23 установлен дымосос 25. Для дожигания продуктов неполного сгорания, содержащихся в шлаке, предусмотрено электроплавильное отделение 29, в котором шлак и другая минеральная часть отходов превращаются в жидкое состояние при t≥1750°С. В нем расплавляется и улавливается летучая зола. Затем вся указанная минеральная часть отходов используется для изготовления товарной продукции.

Мусоросжигательный котел 6 и котел-утилизатор 12 связаны между собой автоматическим поддержанием требуемой суммарной постоянной производительности. Это позволяет считать, что предприятия по предлагаемой технологической схеме многоступенчатой термической переработки твердых бытовых от ходов и подобных им промышленных отходов является надежным источником энергоснабжения потребителей, а поэтому это предприятие с полным основанием можно назвать тепловой электростанцией.

Для обеспечения стабилизации процесса термической переработки бытовых и подобным им промышленных отходов, имеющих низкую теплоту сгорания (Qн=1380 ккал/кг), достижения в 2-х камерах обоих котлов необходимой температуры, а также для работы котла-утилизатора в составе предлагаемой технологической схемы, используется ископаемое топливо (например, газообразное).

Установка для многоступенчатой термической переработки твердых бытовых и промышленных отходов, содержащая приемно-разгрузочное устройство, последовательно расположенные за ним мусоросжигательный котел с топкой, топочной камерой и трехступенчатым воздухоподогревателем, газоочистное устройство, котел-утилизатор с топочной камерой, двухступенчатым экономайзером, циклонным горелочным устройством и дымовую трубу, отличающаяся тем, что газоочистное устройство выполнено в виде реактора-абсорбера, снабженного средствами впрыскивания известкового раствора карбамида и вдувания порошкообразного активированного угля или кокса для улавливания паров ртути; при этом установка содержит средства впрыска раствора карбамида для нейтрализации NOx в топочную камеру мусоросжигательного котла и котла-утилизатора.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к оборудованию комбинированной термической переработки твердых отходов органического происхождения, включает процессы сжигания, пиролиза и газификации.

Изобретение относится к экологически чистым способам и устройствам для сжигания твердых отходов, в том числе содержащих хлорорганические компоненты, с гарантированным подавлением образования в продуктах утилизации диоксинов.

Изобретение относится к печкам для сжигания мусора и может быть использовано для оперативного сжигания мусора без нарушения экологической безопасности. .

Изобретение относится к конструкциям печек для сжигания мусора и может быть использовано для оперативного сжигания мусора без нарушения экологической безопасности в централизованных мусоросжигающих службах, выполняющих в первую очередь заказы больниц, поликлиник и предприятий с небольшим количеством отходов.

Изобретение относится к устройствам для термического разложения твердых бытовых отходов (ТБО) и может быть использовано в народнохозяйственном комплексе для обезвреживания и уничтожения отходов.

Изобретение относится к области энерготехнологического оборудования, а именно к устройствам уничтожения отходов путем сжигания, в частности к конструкциям печей для утилизации твердых бытовых отходов.

Изобретение относится к оборудованию для сжигания твердых отходов и, в частности, для сжигания отходов в деревообрабатывающей промышленности. .

Изобретение относится к устройствам для переработки твердых и жидких материалов огневым методом и может быть использовано в вертикальных печах с отдельной камерой сгорания для сжигания медицинских, промышленных и бытовых отходов.

Изобретение относится к устройствам для переработки твердых и жидких материалов огневым методом и может быть использовано в вертикальных печах для сжигания медицинских, промышленных и бытовых отходов.

Изобретение относится к мембране на подложке, к способу получению мембраны и способу выделению с помощью указанной мембраны твердых частиц и катионов металлов, более точно, к способу фильтрации твердых частиц и экстракции катионов металлов, в частности радиоактивных, содержащихся в жидкости.

Изобретение относится к средствам обеспечения обитаемости и пожаробезопасности подводных лодок, глубоководных обитаемых аппаратов и других средств освоения мирового океана, автономных космических объектов и других герметичных обитаемых объектов.

Изобретение относится к устройствам для создания разряжения в блоке регенерации установок абсорбционной осушки газов гликолями и может быть использовано в газовой промышленности.

Изобретение относится к установкам абсорбционной осушки газов гликолями и может быть использовано в газовой промышленности. Предлагаемый блок в первом варианте включает узел регенерации в составе трехсекционной вакуумной колонны с дефлегматорной, отпарной и охлаждающей секциями и конденсатора, узел очистки в составе колонны аналогичной конструкции, а также вакуумсоздающее устройство и системы нагрева и охлаждения.

Изобретение относится к катализатору (10) для окисления компонентов выхлопных газов, в частности с содержанием оксида азота, предпочтительно моноксида азота. Катализатор (10) содержит покрытую частицами платины (20) зернистую подложку (30) из титансодержащих наночастиц, причем множество частиц платины (20) и/или титансодержащих наночастиц (30) соединено между собой расположенными между этими частицами содержащими оксиды металлов мостиками (40).

Заявляемая группа технических решений относится к области мембранного газоразделения. Способ мембранного газоразделения, включающий сжатие исходной газовой смеси в ступенях компрессора, подачу газа из промежуточной ступени сжатия в газоразделительное устройство с мембранными элементами, разделение потока газовой смеси на пермеат и ретентат, повышение давление пермеата, покинувшего газоразделительное устройство и подачу пермеата в промежуточную ступень сжатия, предшествующую газоразделительному устройству, при этом давление пермеата повышают первым запорно-регулирующим устройством, часть пермеата, покинувшего газоразделительное устройство, отводят через второе запорно-регулирующее устройство, часть ретентата после газоразделения подают на вход газоразделительного устройства.

Изобретение относится к технике распыления жидкости. Рассекатель форсунки, содержащий полый цилиндрический корпус с дроссельной шайбой, соединенный с накидной гайкой, к которой крепится рассекатель потока жидкости, причем рассекатель потока жидкости состоит из коаксиально расположенных перфорированных конических обечаек, пространство между которыми заполнено мелкоячеистой сеткой, причем вершины конических поверхностей обечаек направлены в сторону от дроссельной шайбы, в нижней части рассекателя закреплен цилиндрический перфорированный сегмент, закрепленный на перфорированных конических обечайках, при этом в цилиндрическом перфорированном сегменте, закрепленном в нижней части рассекателя на перфорированных конических обечайках, размещен завихритель потока, выполненный в виде пружины.

Изобретение относится к кондиционированию изолирующих газов. Устройство для кондиционирования газов включает сепарирующее устройство (3), предназначенное, в частности, для отделения жидкостей и/или частиц от газа, проходящего через устройство, со сборным резервуаром (1) для отделенных веществ, причем сепарирующее устройство (3) содержит циклонный сепаратор (3), при этом на сборном резервуаре (1) предусмотрены два штуцера (25, 27) датчиков, соединенные с сенсорным устройством (29), представляющим собой трубки, соединяющиеся с внутренней частью сборного резервуара (1).

Изобретение может быть использовано в энергетике, водоочистке, топливной промышленности. Система для производства электроэнергии и очищенной воды включает в себя: i) оборудование для получения электроэнергии, преобразованной из солнечного излучения; ii) оборудование для получения электроэнергии из биотоплива; iii) оборудование для очистки воды; iv) оборудование для орошения и выращивания сельскохозяйственных культур; v) оборудование для производства биотоплива, в которой по меньшей мере один выходной продукт от оборудования для производства электроэнергии питает оборудование для очистки воды, которая используется в оборудовании для орошения и выращивания сельскохозяйственных культур, по крайней мере некоторые из которых или их остатки используются в оборудовании для производства биотоплива, служащего сырьем оборудования для производства электроэнергии из биотоплива, а компост для выращивания сельскохозяйственных культур получен из побочного продукта от производства биотоплива.

Группа изобретений относится к области фотокаталитической очистки газов и может быть использована для уничтожения органических загрязняющих веществ, присутствующих в воздухе.

Изобретение относится к области химической технологии переработки твердого топлива и может быть использовано в коксохимической промышленности для очистки коксового газа от аммиака (NH3).

Изобретение относится к области теплоэнергетики, а именно к установке для многоступенчатой термической переработки твердых бытовых и подобных им промышленных отходов. Техническим результатом является достижение абсолютной полноты сгорания твердых бытовых отходов, исключающей образование опасных вредных веществ за счет использования трехступенчатого газоочистного устройства. Установка содержит приемно-разгрузочное устройство, последовательно расположенные за ним мусоросжигательный котел с топкой, топочной камерой и трехступенчатым воздухоподогревателем, газоочистное устройство, котел-утилизатор с топочной камерой, двухступенчатым экономайзером, циклонным горелочным устройством и дымовую трубу. При этом газоочистное устройство выполнено в виде реактора-абсорбера, снабженного средствами впрыскивания известкового раствора карбамида и вдувания порошкообразного активированного угля или кокса для улавливания паров ртути; при этом установка содержит средства впрыска раствора карбамида для нейтрализации NOx в топочную камеру мусоросжигательного котла и котла-утилизатора. 1 ил.

Наверх