Способ сжигания отходов и устройство для его осуществления

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву— (22) Заявлено 21.07.80 (21) 2957341/29-33 с присоединением заявки ¹ .— (23) Приоритет— (5l)M. Кл.

F 23 G 5/00

3Ьаударатваииый комитет

СССР

00 авлаи язвбрвтеиий и еткрнтий

Опубликовано 30.06.82- Бюллетень ¹24

Дата опубликования описания 30.06.82 (53) УДК 628.54 (088.8) 1

Г: И. Багрянцев, К. И. Гусельников, P. Bt Котлярова,.Л, П. и В. Е. Черников

I (72) Авторы изобретения

Рябов :

1 (7l) Заявитель (54) СПОСОБ СЖИГАНИЯ ОТХОДОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО

ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к способам и устройствам для сжигания отходов, содержащих органические и минеральные вещества (таких, как смолы, кубовые остатки, шламы и т.п.) .. и может быть, использовано в отраслях народного хозяйства, в результате деятельности ко.торых образуются укаэанные отходы.

Известны способы сжигания диспергйрованнцх ходов в печах с псевдосжиженным слоем, включающие подачу отходов, топлива, воздуха и сжижающего агента, сжигание отходев в псевдосжиженном слое с последующим дожигаиием в закрученном газовом потоке и удаление продуктов сгорания (11.

Недостатком известных способов и yczройств является высокое содержание продуктов неполного сгорания в дымовых газах при сжигании неоднородных по гранулометрическому составу отходов за счет уноса мелкодисперсной фракции.

Наиболее близким к предлагаемому является способ сжигания отходов, включающий подачу топлива, воздуха н отходов, термичес! кую обработку отходов в закрученном газовом потоке с разделением отходов на мелкую и крупную фракции, сжигание мелкой фракции в закрученном потоке, а крупной фракции — псевдоожиженном слое, охватываемом закрученным газовым потоком, и совместный отвод продуктов сгорания обеих фракций (2). ,и. Известно устройство для сжигания отходов, содержащее вертикальную цилиндрическую камеру сгорания с соосно расположенной конической камерой псевдоожижения, устройство для отвода дымовых газов, тангенциально расположенные горелочные устройства и воздушные сопла, и устройство для подачи отходов (3).

Недостатком известного способа и устройства является низкая эффективность сжигания диспергированных отходов, имеющих неоднородный гранулометрическнй состав, за счет

20 уноса мелкодисперсной фракции отходящим потоком газов.

Цель изобретения — повышение эффективности процесса сжигания неоднородных по гранулометрическому составу отходов. пла 3. Лиспергированные отходы подают аксиально через устройство 4. При движении отходов в приосевой зоне камеры 1 сгорания происходит нагревание, термическое разложение и разделение отходов на фракции. Мелкая фракция выносится из приосевой зоны и сгорает в закрученном газовом потоке, крупная фракция попадает в камеру 6 и сгорает в псевдоожиженном слое. В качестве ожижающего агента используют воздух или азросмесь твердых, жидких или газообразных отходов.

Мелкие частицы золы и недогревших отходов вместе с дымовыми газами из камеры 6 выносятся в камеру 1 в направлении, противо% положном поступательному движению закрученного газового потока, попадают в приосевую зону, проходят через кольцевой зазор 7 и догорают в условиях интенсивного теплои массообмена, затем через пережим 5 удаляются в газоход 9.

Камера 6 для сжигания отходов в псевдоожиженном слое имеет форму усеченного конуса, расширяющегося кверху, что позволяет сжигать отходы неоднородного гранулометрического состава.

Аксиальное расположение камеры 6 внутри камеры 1 сгорания с кольцевым зазором, имеющим ширину от 0,1 до 0,5 радиуса камеры сгорания, обеспечивает аффективное дожигание мелкой фракции и газообразных продуктов неполного сгорания за счет смещения горения в пристенную зону, характеризующуюся повышенным тепло- и массообменом, и исключения выноса мелкой фракции через приосевую зону. Оптимальная ширина кольцево го зазора составляет 0,05 — 025 радиуса камеры сгорания. При ширине кольцевого зазора меньшей 0,1 радиуса камеры сгорания резко возрастает аэродинамическое сопротивление устройства, поскольку эффективная плошадь сечения кольцевого зазора. становится меньше сечения пережима. При ширине кольцевого зазора более 0,5 радиуса камеры сгорания возможен проскок крупной фракции отходов по приосевой области камеры сгорания и вынос ее через пережим, радиус которого обычно составляет 0,5 — 0,6 радиуса каморы сгорания.

Реализация предлагаемого способа обеспечивает высокую эффективность сжигания диспергированных отходов с неоднородным гранулометрическим составом за счет обеспечения необходимого времени пребывания крупной фракции отходов в высокотемпературной зоне и исключения выноса мелкой фракции через приосевую зону.

Формула изобретения

1. Способ .сжигания отходов, включающии подачу топлива, воздуха и отходов, термичес3 939868 ф

Укаэанная цель достигается тем, что в способе сжигания отходов, включающем подачу топлива, воздуха и отходов, термическую обработку отходов в закрученном газовом потоке с разделением отходов на мелкую и крупную фракции, сжигание мелкой фракции в закрученном потоке, а крупной фракции в псевдоожиженном слое, охватываемом закрученным газовым потоком, и совместный отвод продуктов сгорания обеих фракций, разделение отходов на фракции осуществляют в приосевой зоне закрученного газового потока, причем мелкую фракцию удаляют в пристенную область, а крупную фракцию по приосевой области направляют в псевдоожиженный слой; мелкие частицы и продукты сгорания иэ псведоожиженного слоя направляют для дожигания в закрученный газовый поток, образованный продуктами сгорания топлива и мелкой фракции, и удаляют в направлении поступательного движения закручен ного газового потока.

В устройстве для сжигания отходов, содержащем вертикальную цилиндрическую камеру сгорания с соооно расположенной конической камерой псевдоожижения, устройство для удаления продуктов сгорания, тангенциально расположенные горелочные устройства и воздушные сопла, устройство для подачи отходов, камера псевдоожижения установлена внутри камеры сгорания над устройством для удаления продуктов сгорания, с образованием кольцевого зазора с цилиндрической стенкой камеры сгорания.

Ширина кольцевого зазора составляет 0,1—

0,5 радиуса камеры сгорания.

На фиг. 1 и 2 представлены варианты предлагаемого устройства; на фиг. 3 — сечение

А — А на фиг. 1; на фиг. 4 — сечение Б — Б на фиг. 1:

49

Устройство для сжигания отходов содержит вертикальную цилиндрическую камеру 1 clo рании, оснащенную горелочными устройствами

2, соплами 3 для подачи вторичного воздуха, установленном тангенциально в верхней части камеры 1 сгорания. В камере 1 сгорания над

45 пережимом 5 аксиально установлена камера

6 для сжигания отходов в псевдоожиженном слое. Корпус камеры 6 расширяется кверху: и образует кольцевой зазор 7 с цилиндрической стенкой камеры 1 сгорания. В ниж50 ней части камера 6 соединена с устройством

8 длч подвода ожижающего агента. Камера

1 сгорания через пережим 5 соединена с газоходом 9.

Способ осуществляют следующим образом.

В камеру 1 сгорания подают тангенциально топливовоэдушную смесь через горелочные устройства 2 и вторичный. воздух через со5 93 кую обработку отходов в закрученном газовом потоке с разделением отходов на мелкую и крупную фракции, сжигание мелкой фракции в закрученном потоке, а крупной фракции в псевдоожиженном слое, охватываемом закрученным газовым потоком, и совместный отвод продуктов сгорания обеих фракций, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности сжиганйя неоднородных по гранулометрическому составу отходов, разделение отходов на фракции осуществляют в приосевой зоне закрученного газового потока, причем мелкую фракцию удаляют в пристенную область, а крупную фракцию по приосевой области направляют в псевдоожиженный. слой, мелкие частицы и продукты сгорания из псевдоожиженного слоя направляют для дожигания в закрученный газовый поток, образованный продуктами сгорания топлива и мелкой фракции, и удаляют в направлении поступательного движения закрученного газового потока.

2. Устройство для сжигания отходов, содержащее вертикальную цилиндрическую камеру

9868 6 сгорания с соосно расположенными конической камерой псевдоожижения, устройство для удаления продуктов сгорания, тангенциально расположенные горелочные устройства и воздушные сопла, устройство для подачи отходов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что камера псевдоожижения установлена внутри камеры сгорания иад устройством для удаления продуктов сгорания с образованием кольер цевого зазора с цилиндрической стенкой камеры сгорания.

3. Устройство по н. 2, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что ширина кольцевого зазора составляет 0,1 — 0,5 радиуса камеры сгорания. !

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Термические методы обезвреживания отходов. Под ред. Богушевской К. К. и Беспа-мятнова Г. П. Л., "Химия", 1975.

2. Авторское свидетельство СССР У 724879, кл. F 23 G 5/00, 1978.

3. Авторское свидетельство СССР NO /67459, кл. F 23 G 5/00, 1978.

939868 д-4

b-Á

Редыстор Ю. Середа

Зайаз 4640/56

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Т. Лепахина

Техред М. Гергель

Тираж 598

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушсйая наб., д. 4/5

Корректор М. Шаропщ

° — ч

Подписное