Печь для сжигания жидких и твердых отходов

 

Союз Советских

Социалистических

Республик (г1)974038 (6() Дополнительное к авт. свид-ву (2?) Заявлено 10 . 06. 80 (21)? 9 35803/29-33 (51) M.Kn с присоединением заявки №

F23 G 7/00

Государственный комитет

СССР оо делам изобретений и огкрытий (23) Приоритет

Опубликовано 151182 Бюллетень ¹42 (53} ДК б 28. 54 (088.8) Дата опубликования описания 15. 11.82

Е.А.Агалов-Лещинский, С.А.Богатых, A.Â.Ìèõàéëoâ, Л.В.Михальский,В.Е.Нефедов,Ю.A.Ðàõìàíoâ,Ì.È.Ñìèðíáâ, %

Т. И. Табулович, Н. Б. Ульянов и В. А. Ямковой)

/!

1

Ленинградский технологический институт хоКррилМЙЮй промьыленности и Киевский за- îä ""Ленинская кузттпна". (72) Авторы изобретения (71) Заявители (54 ) ПЕЧЬ ДЛЯ СЖИГАНИЯ ЖИДКИХ И ТВЕРДЫХ ОТХОДОВ

Изобретение относится к устройствам для сжигания отходов, образующихся в процессе эксплуатации судов, и может быть использовано в различных технологических процессах, требующих огневого обезвреживания горючих и негорючих (слабореакционных) отходов.

Известно устройство для сжиганйя твердых отходов, содержащее камеру сжигания с соплами для ввода окислителя и расположенную в нижней части камеры сжигания 6арботажную ванну с соплами для ввода барботажного агента, снаб= женное камерой плавления $1).

Однако это устройство предназначено только для сжигания плавящихся твердых отходов и не может быть применено для сжигания твердых и жидких отходов.

Известна циклонная печь, содержащая цилиндрическую камеру с тангенциально установленными соплами для подачи отходов и топлива. Циклонная печь этой конструкции позволяет обез- М вреживать промышленные жидкие и газообразные отходы химических, нефтехимических и других производств 2).

Однако обезвреживание твердых го» рючих отходов в ней не достигается. Ж

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому эффекту является печь для сжигания твердых и жидких отходов, содержащая две камеры сгорания с выполненными в стенках камер отверстиями, предназначенными для связи камер между собой, камеры снабжены средствами для нагрева и соплами для подачи в них воздуха, причем одна из камер снабжена средствами для подачи в нее твердых отходов, а другая — для подачи в нее жидких отходов (3) .

Недостатком известной печи является низкая производительность печи, обусловленная двухступенчатым процессом сжигания твердых отходов

4пиролиз и сжигание ), а также конструктивным выполнением камеры для сжигания смеси жидких отходов и газообразных продуктов пиролиза.

Цель изобретения — интенсификация процесса сжигания отходов и увеличение производительности печи.

Цель достигается тем, что в печи для сжигания жидких и твердых отходов, содержащей емкости и камеры сжигания жидких и твердых отходов с выполненными в их стенках отверстиями пля соединения камер между собой

974038 лри этом каждая камерд имеет средств для нагрева, воздушные сопла и средства подачи соответствующего вида отходов, камера сжигания жидких отходов снабжена по крайней мере одним дополнительным соплом для подачи негорючих жидких отходов, установленным в зоне отверстия, соединяющего ее с,камерой сжигания твердых отходов,и размещенным между. воздушными соплами, при этом воздушные сопла рас- Ip положены в верхней и нижней частях камеры.

Кроме того, камера сжигания жидких отходов выполнена в виде циклона.

Стенка камеры сжигания: жидких отходов выполнена с выступом, расположенным в зоне отверстия, соединяющего ее с камерой сжигания твердых отходов.

Установка по моньшей мере одного дополнительного сопла, соединенного с емкостью негорючих отходов, в области расположения отверстия, соединяющего камеру сжигания жидких отходов с камерой сжигания твердых отхо- 2 дОв, позволяет направлять газообразные продукты горения твердых отходов в область термического обезвреживания (испарения влаги и горения органических составляющих) негорючих 30 жидких отходов для более полного использования их.теплоты (химической и физической) .

Целесообразно камеру для сжигания жидких отходов выполнять в виде цик- 35 лона.

Такое выполнение камеры сжигания жидких отходов позволяет получить вращательное движение потоков внутри камеры, при этом скорость (интен- 4р сивность3 процессов тепло-и,массообмена резко возрастает, а следовательно и уменьшается удельный объем камеры.

Целесообразно также в стенке камеры сжигания жидких отходов выполнять выступ, расположенный у входа отверстия. . Такое выполнение камеры сжигания жидких отходов позволяет обеспечить

УЧтойчивое поступление в нее газообразных продуктов горения твердых отходов.

На фиг. 1 схематически представ,лена предлагаемая печь для сжигания твердых и жидких отходов; на фиг. 2 - вчение A-.A.íà фиг. 1.

Печь для сжигания жидхих и твер- дых отходов содержит камору 1 сгорания, предназначенную для сжигания твердых отходов и камеру 2 сгорания, предназначенную для сжигания жидких отходов, выполненную в .виде циклона.

Укаэанные камеры 1 и 2 сгорания смонтированы на общей раме (не показана) и имеют общую воздушную рубашку 3. 65

Внутренние стенки камер сгорания футеронаны огнеупорным материалом.

Камера 1 сгорания снабжена загрузочным устройством 4 для подачи в нее твердых отходов, которое,например, может быть выполнено в -виде загрузочного устройства барабанного типа, и средством для ее нагрева, выполненным, например, в виде топливной горелки 5, а также соплом 6 для подачи воэдуха, которое сообщается с воздушной рубашкой 3 и установлено в нижней части камеры 1. В нижней части камеры 2 сгорания тангенциально установлено средство 7, предназначенное для подачи в нее воздуха и топлива для ее вентиляции и нагрева, над которым тангенциально установлены сопла 8, предназначенные для подачи в камеру 2 сгорания горючих жидких отходов, в верхней части камеры 2 сгорания тангенциально устанбвлены сопла 9, предназначенные для подачи в нее воздуха. Камеры 1 и 2 сгорания связаны между собой отверстием 10.

Между соплами 8 и 9 на уровне расположения отверстия 10 установлены сопла 11, предназначенные для подачи в камеру 2 сгорания негорючих отходов. Сопла 11 соединены емкостью для негорючих жидких отходов (не показана), а сопла 8 связаны с емкостью для горючих жидких отходов (не показана) . Сопла 8 и 11 могут быть выполнены в виде пневматических форсунок низкого давления типа "труба в трубе", что позволяет распыливать жидкости, содержащие твердые включения размером до 8 мм. В верхней части камеры сгорания 2 расположен эжектор 12, предназначенный для удаления дымовых газов и вентиляционного воздуха. Камеры 1 и 2 сгорания снабжены золоудаляющими средствами (не показаны).

Для лучшего подсоса дымовых газов из камеры 1 в камеру 2 сгорания перед выходом отверстия 10 в камеру 2 сгорания выполнен выступ 13 (фиг. 27 .

Камера сгорания 2 снабжена патрубком

14 для подачи воздуха в рубашку 3.

Печь работает следующим образом.

Перед пуском в действие печь вентилируется воздухом, который подается вентилятором (не показан) через патрубок 14 по воздушной рубашке 3 и с помощью сопел б, 8, 9 и 11, который затем удаляется через эжектор

12 в атмосферу. Роль активного потока в эжекторе 12 выполняет часть воздуха, поступившая иэ воздушной рубашки 3. После вентилирования происходит разогрев рабочего пространства камер 1 и 2 сгорания посредством топливной горелки 5 и средства 7 соответственно. По достижении на выходе из камер 1 и 2 сгорания рабочих температур (900 С ) в них подают от974038 ходы. В каМеру 1 сгорания подают ! твердые отходы через загрузочное устройство 4, а в камеру 2 сгорания подают жидкие горючие отходы через сопла 8 и негорючие жидкие отходы через сопла 11. Если температура в печи растет, что свидетельствует об устойчивом горении отходов с большой теплоотдачей, то подача топлива в камеры 1 и 2 сгорания прекращается.

Если же температура в печи падает, что свидетельствует о низкой теплотворной способности горючих жидких отходов, то прекращают подачу негорюих жидких отходов. Таким образом, работу печи регулируют по температурному режиму на выходе каждой камеры 1 и 2 сгорания. °

Твердые отходы в камере сгорания

1 сгорают в "слое". Воздух для их горения подают. через сопло 6 под слой 20 твердых отходов в количестве достаточном для полного окисления твердого продукта термического разложения отходов — кокса. Выделившиеся при термическом разложении отходов лету- 25 чие отводят через отверстие 10 в камеру 2 сгорания, где они полностью окисляются в потоках воздуха, выделяя при этом большую часть (60%) теплоты сгорания твердых отходов, кото- 30 рая используется для сжигания (испарения) негорючих отходов. Высокая температура (900-1000О С ), поддерживаемая в камере 1 сгорания исключает образование высокотоксичных органических веществ в твердом остатке сгорания - золе. В камере 2 сгорания жидкие отходы сгорают во вращающихся гаэовоздушных потоках. В нижней части камеры 2 сгорания через 40 сопла 8 с помощью воздуха распыливают горючие жидкие отходы с коэффициентом избытка воздуха с с 1. Поскольку в камере 2 сгорания поддерживают высокую температуру, отходы легко воспламеняются и устойчиво горят. В средней части камеры 2 сгорания через сопла 11 в продукты горения горючих жидких отходов с помощью воздуха распыливают негорючие жидкие отходы (сточные воды), при этом воздух поступивший с этими отходами расходуется на горение газов, поступивших из нижней части камеры 2 сгорания и иэ камеры 1 сгорания твердых отходов. В верхнюю часть камеры 2 сгорания через сопла 9 подают воздух с ,коэффициентом избытка воздуха /= 1,21,6, который предназначен для полно, о дожигания газообразных продуктов.

При наличии выступа 13 (фиг. 2 р 60 перед выходом отверстия 10 в камеру

2 сгорания, вращающийся поток газов (вращающаяся турбулентная струя) набегает на выступ 13 и на его срезе отрывается от стенки камеры 2 сгорания.В результате у среза выступа 13 обра,зуется область пониженного давления, куда устремляются газы иэ камеры 1 сгорания. За счет интенсивного турбулентного обмена с вращающимся потоком газа они вовлекаются во вращательное движение и тем самым выводятся из камеры 1 сгорания.

Дымовые газы из печи удаляются через эжектор 12, который также служит для создания определенного напора дымовых газов эа пределами печи, чтобл,преодолеть сопротивление гаэовыпускного тракта.Конструкция печи позволяет увеличить производительность печи за счет интенсификации процесса сжигания и снизить капитальные и эксплуатационные затраты.

Формула изобретения

1. Печь для сжигания жидких и твердых отходов, содержащая емкоСти и камеры сжигания жидких и твердых отходов с выполненными в их стенках отверстиями для соединения камер меж" ду собой, при этом каждая камера имеет средства для нагрева, воздушные сопла и средства подачи соответствующего вида отходов, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью интенсификации процесса сжигания отходов и увеличения производительности печи, камера сжигания жидких отходов снабжена по крайней мере одним дополнительным соплом для подачи негорючих жидких отходов, установлен.ным в зоне отверстия, соединяющего ее с камерой сжигания твердых отходов, и размещенным между воздушными соплами, при этом воздушные сопла расположены в верхней и нижней частях камеры сжигания жидких отходов.

2. Печь по и. 1, отличаю— щ а я с я тем, что камера сжигания жидких отходов выполнена в виде циклона.

3 ° Печь по п, 2, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что стенка камеры сжигания жидких отходов выполнена с выступом, расположенным в зоне отверстия,. соединяющего ее с камерой сжигания твердых отходов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 549644, кл. F 23G 7/00, 1975 °

2. Авторское свидетельство СССР

Р 444917 кл F 23 G 7/00, 1972.

3. Патент СШЛ 9 3958532, кл. 110-8 Я, 1975.

974038

А-Л

Фиа 2

Составитель Т. Лепахина

Редактор A. Химчук Техред A.Áàáèíåö Корректор A. Ференц

Заказ 8663/50 Тираж 598 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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