Установка для сжигания высоковлажныхорганических материалов

 

, » 82789l

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВтОРСКОмУ СВИДНельств

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 20.06.79 (21) 2783222/29-33 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 07.05.81. Б1оллстспь № 17 (45) Дата опубликования описания 07.05.81 (51) М. Кл.

F 23 С 7/00

Государственный комитет по делам изобретений и открытий (53) УДК 628.54 (088.8) Ю. А, Гордеев, С. В. Гольверк, Л. H. Зубрицкий,;"

Ю. И. Куклев, Л. П. Павловский, Е. Н. Секачei; и А. P. Терк

Наладочно-ремонтное производственно-техн1гческое предприятие «Энергобумпром» (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТАНОВКА ДЛЯ СЖИГАНИЯ

ВЪ1СОКОВЛАЖНЪ|Х ОРГАНИЧЕСКИХ

МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к устройствам для утилизации высоковлажных, изкокалорийных, пастообразных материалов органического происхождения, например флотированных или механически обезвоженных осадков, образуюшихся после очистки промышленных и коммунальных сточных вод, путем их сушки с последующим сжиганием, и может быть использовано в химической, нефтехимической и дру Нх отраслях промышленности, а также В ком м1 па 1hlloM хозяйстве.

В последнее время при сжигании Осадков сточных вод применяются установки с барабанными печами, слоевыми топками, печами с кипящим слоем. Конструкции таких устройств являюгся громоздкими, требуют больших капитальных затрат и повышенной энергоемкости (1).

Эти недостатки отсутствуют частично в установках, используюших для осугцествления комбинированных процессов (сушка, измельчение, обжиг и др.) метод встречных высокоскоростных струй.

Установка, использующая метод встречных струй для одновременной сушки, помола и обжига минерального сырья, содержит камеру встречных струй с разгонными трубами, устройства для размельчепия и камеру Обжига 12).

В таки.; прямоточны.; установках для осугцсствлеи:1я процесса сжигания материалов органического происхождения (подобно процессу обжига минерального сырья) требуется регенерация высокопотенциального тепла продуктов сгорания осадков (теплообменныс аппараты для подогрева »сходного материн lа илп Возд1 "3 для сжигания топ: ива), что значительно повьш1ает капитальные затраты.

1-1аиболсе близкой по гехнпческой сугцпостп и достигаемому эффекту к изобретению является установка для одновременной сушки, измельчения и сжигания высоко15 влажных органических материалов, содср жашая камеру сгорания, камеру встречных струй, разгонные трубы с течками. сосдшге иые выходными концами с ка,icðoé встрс.ных струй, и сепаратор (3).

Установка оборудована двумя отдсльпымп камерами сгорания (поточными камерами), имеющими газовый выпуск меньшего диаметра, чем диаметр камеры.

Установка имеет сепаратор и разгонные тру25 бы с течками. Выходные концы противоположно направленных разгоиных труб сосдииены с противоположными сторонамп камеры встречных струй, а каждый входной конец этих труб соединен с одной из соответзп ствуюгцих ему камер сгорания. Камеры

827891 сгорания имеют окна для отсоса зольпого остатка тангенциально встроенныс IIBTp) ки Д15! ПОД2 III тОГ1лпВ2 и 11Озд !ха. Гспло> полученное от сжигания сухого осадка, используется В процессе сушки влажного осадк2> уменl.ша я тем самым 32траты,дОГ!Ол!1ИтслыlОГО топлиВ2. Су хая зола уда !>!с> ся из камер сгорания путем отсоса части газов с золь!Гым остатком.

Однако в такой установке и схеме процесса сушки и сжигания осадков необходимо обеспечивать синхронную работу двух отдельlibiY камер сгорания (топок), а присоединение камер сгорания непосредственно к разгонным трубам создает определенную зависимость устойчивости процесса горения от возмущений, возникающих в потоке теплоносителя при соударснии струй. Кроме того, нс достигается достаточная эффективность удаления золы из дымовых газов и отсутствует Возмо>кность регулирования скорости сушильного агента в месте ввода влажного осадка при изменении нагрузки.

Целью изобретения является повышение надежнос f14 p260Tbl н эффектиВпости сжигания высушенного осадка.

Цель достигается тем, что в устаногке, содержащей камеру сгорания, камеру встречных струй, разгонные трубы с течками, соединенные выходными концами с камерой встречных струй, и сепаратор, камера сгорания снабжена соединенной с пей посредством пережима камерой стабилизации, а камера встречных струй снабжена диффузором, расположенным над ней, причем камера стабилизации выполнена с отверстиями для подачи воздуха, расположенными в пережиме и сводс камеры, и выходными патрубками для отвода продуктов clopaния, соединенными с входными концами разгонных труб. Разгонные трубы снаб>ксны регулируемыми псреж!!мами, выполненными в виде выд«ижных шибсров и установленными перед тсчками.

На фиг. 1 изображена предложенная установка; на фиг. 2 — — камера сгорания в разрезе; на фиг. 3 — разрез А — А фиг. 2.

>>>стано«ка для сжиГани!! ВысокОВлажных органических материалов содержит циклонную топку, выполненную в и!де камеры сгорания 1 с псрежимом 2 и камеры стабилизации 3, которая „ >iååò два выхода (окна)

4 и 5, соединенные с двумя противоположно направленными разгонпыми трубами 6 и 7.

11ь!ходные концы разгонных труб соединены с камерой встречных струй 8, «ыполненной

«виде вер ГГ!кал1,ио1! трубы. 1-1ад камерой

«стрсч!!ых с руй уста««влсн диффузор (аэрофонтан) 9 с сепаратором 10. Для ввода вла>кпого осадка разгонные трубы снаб;кены течкамн 11, псрсд которыми уcTBIIQBлены регулируемые пережимы в виде выдви>кных шнберов 12. В нижней части камеры сгорания имеются окно (летка) 13 и шнековый транспортер 14 для вывода шлака.

60 б5 пневмотрапспортом по трубопроводу 18 подается в камеру сгорания. При сжигании осадка происходит расплавление золы (минеральной части осадка) . Стекая по стенкам, шлак попадает на пол камеры сгора1и!я и через летку 13 поступаст в шнековый

Сепаратор посредством газохода 15 соединен с циклоном-отдслитслсм Высушенного осадка 16, который в свою очередь подключен к скрубберу 17. Кроме того, циклон посредством трубопровода 18 соединен с камерой сгорания. Камера сгорания имеет тапгспциально расположенные сопла 19 для ввода воздуха на горение топлива н создания вихревого (винтового) движения в топочном объеме. Здесь ке расположена форсунка 20 для подачи жидкого топлива, назначение которой — предварительный разогрев камеры сгорания и поддержание (подсветка) факела при сжигании осадка.

Для ввода высушенного осадка камера сгорания оборудована расположенными тангснциалы;о и направленными под пскоторым углом вниз к ее оси патрубками 21, расположенными несколько ниже по отношению к соплам 19. Для ввода воздуха на разбавление предусмотрены каналы 22 в пере>киме и каналы (отверстия) 23 в своде 24 камеры стабилизации.

Циклонная топка снаружи заключена в кожух 25, в который через патрубок 26 lloдается (под некоторым давлением) воздух, предназначенный для обеспечения горения осадка и для охлаждения продуктов сгорания.

Установка работает следующим образом.

Через патрубок 26 в пространство под кожухом подается воздух, который поступает в камеру сгорания через тангенциальные сопла 19, а через каналы 22 и 23 в камеру стабилизации. В то >ке время форсункой 20

В камеру сгорания подается топливо. Таким

ООР230М ОСУЩЕСТВЛЯСТСЯ РОЗЖИГ И СЖИГ2пие топлива для разогрева топки н всей установки в целом.

После достижения теплоносителем (проО дуктами сгорания топлива) расчетной температуры, в обе течки 11 разгонных труб (по стрелке А) подают влажный осадок. Далее этот осадок транспортируется высокоскоростным потоком теплоносителя в разгонных трубах, где одновременно происходят процессы диспергирования и сушки влажкого осадка, которые значительно интенсифицируются при соударепии струй, выходя-! цнх 1з разгоппых труб в камеру Встречных

5О струй. После соударения (слияния) струй газо«звесь попадает в аэрофонтан 9, в котором происходит досушка диспергируемого

Осадка и более полное использование тепла газов. В ссиарзторс 10 производится отделение более крупных частиц и и. «озвращение

«тсчкн разгош!ы. труб на досушку. Мелко»и llcpcIIIIII фаза (Высушенный осадок) уllo (!! ГО!! тс!! ЗoнocиT!. :Ic.">I и Отдсл51стсГ! «циклоне 16. Из циклона 16 «1-.пшенный осадок

827891

10 транспортер 14. Продукты сгорания нз камеры сгорания 1 попапают в камеру стабилизации 3, куда по каналам 22 и 23 (отверстиям) в пере?киме 2 и в своде 23 подается воздух, который снижает температуру теплоносителя до требуемой величины. Отработанный теплоноситель проходит санитарную очистку в скруббере 17 и выбрасывается в

a T мосферу.

Конструкция установки с одной топкой (камерой сгорания) при наличии камеры стабилизации, имеющей каналы (отверстия) для подачи воздуха и два выхода продуктов сгорания, повышает наде?кность работы всей установки, так как в этом случае отпадает необходимость синхронного регулирования расходов топлива, воздуха и высушенного осадка.

Камера стабилизации обеспечивает снижение температуры теплоносителя до требуемой величины благодаря интенсивному смешению теплоносителя со струями во <óха, равномерно распределяет теплоноситель по двум противоположным направлениям, а так?ке. создает буферную зону ме?кду камерой сгорания и разгонными трубами, что необходимо для сглаживания возмущений газового потока, возникающих при соударении теплоносителя в камере встречных струй и при неравномерности подачи влажного осадка в разгонные трубы. В камере стабилизации благодаря наличию пережима и свода с каналами для струйной подачи ьоздуха создается специальная аэродинамическая структура газового потока, позволяющая исключить (наде?кпо погасить) воздействие вышеописанных возмущений на процесс горения осадка, чем и обеспечивается стабильная и надежная работа камеры сгорания. Наличие зоны интенсивного турбулентного смешения теплоносителя с воздушными струями способствует эффективному дожиганию продуктов сгорания, что повышает полноту сгорания осадка.

Переход на жидкое золоудаление дает возможность значительно полнее осуществить вывод минеральной части осадка из камеры сгорания, благодаря чему до минимума сокращается вынос зольного остатка с теплоносителем в циркуляционный контур, что повышает устойчивость горения и в целом приводит к сни кению затрат электроэнергии и тепла на сжигание осадка по сравнению с прототипом. Кроме того, наличие

Зо

6 регулируемых пережнмов (выдвижных шнберов) перед местом ввода влажного осадка из течек в разгонные трубы обеспечивает более широкий диапазон регулирования производительности установки и фракционного состава высушенного осадка. Поддерживание необходимого фракционного состава достигается путем варьирования выди1жными шпберами площади поперечного сечения разгонных труб перед течками, соответстьенно изменяя скорость потока (струи) теплоносителя (продуктов сгорания) при первичном дроблении вводимого осадка. Наличие аэрофонтана над камерой встречных струй позволяет осуществить более глубокую сушку осадка за счет его дополнительного диспергирования и увеличения времени пребывания взвешенных частиц осадка в потоке аэрофонтана.

Формула изобретения

1. Установка для сжигания высоковлажных органических материалов, содержащая камеру сгopBIIH51, камеру Встречных струй, разгонные трубы с течками, соединенные выходными концами с камерой встречных струй, п сепаратор, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности работы и эффективности сжигания, камера сгорания снабжена соединенной с ней посредством пережима камерой стабилизации, а камера встречных струй снабжена днффузором, расположенным над ней, причем камера стабилизации выполнена с отверстиями для подачи воздуха, располо?кенными в пере?киме и своде камеры, и ьыходными патрубками для отвода продуктов сгорания, соединенными с входными концами разгон Iblx труб.

2. Установка по п. 1, o T;I ича ю ща яс я тем, что разгонные трубы снабжены регулируемыми пережимами, выполненными в виде выдвижных шиберов и установленными перед течками.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. «Сжигание осадков сточных вод», ГОСИНТИ, М., 1971, № 17 — 71, с. 11 — 34.

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 2243бб, кл. F 27 В 15/00, 19б8.

3. Авторское свидетельство СССР

¹502194,,кл. F 27 В 15/02, 1975.

827891

Фиг. Г

Составитель T. Лепахина

Техред А. Камышникова

Редактор И. Квачадзе

Корректор Н. Федорова

Заказ 4409

Изд. М 377 Тираж 606

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Загорская типография Упрполиграфнздата Мособлисполкома