RU2752939C1 - Device for reducing emissions of carbon monoxide and nitrogen oxide when utilizing solid waste by incineration - Google Patents
Device for reducing emissions of carbon monoxide and nitrogen oxide when utilizing solid waste by incineration Download PDFInfo
- Publication number
- RU2752939C1 RU2752939C1 RU2020140959A RU2020140959A RU2752939C1 RU 2752939 C1 RU2752939 C1 RU 2752939C1 RU 2020140959 A RU2020140959 A RU 2020140959A RU 2020140959 A RU2020140959 A RU 2020140959A RU 2752939 C1 RU2752939 C1 RU 2752939C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- solid waste
- incineration
- combustion
- electrode
- carbon monoxide
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23H—GRATES; CLEANING OR RAKING GRATES
- F23H13/00—Grates not covered by any of groups F23H1/00-F23H11/00
Abstract
Description
Изобретение относится к области переработки твердых бытовых отходов (ТБО) методом сжигания The invention relates to the field of processing solid waste (MSW) by incineration
Одним из компонентов ТБО являются изделия из полимерных материалов, которые при горении выделяют опасные для окружающей среды вещества [Мазурин И. М., Понуровская В. В., Колотухин С. П. Экологический тупик от сжигания мусора и возможные пути его преодоления //Электронное научное издание Альманах Пространство и Время. – 2018. – Т. 16. – №. 3-4.]. One of the components of MSW are products made of polymeric materials that, when burned, emit substances hazardous to the environment [Mazurin I. M., Ponurovskaya V. V., Kolotukhin S. P. Ecological dead end from waste incineration and possible ways to overcome it // Electronic scientific publication Almanac Space and Time. - 2018. - T. 16. - No. 3-4.].
Известен способ [патент на изобретение RU 2694268. Способ интенсификации и управления пламенем. МПК F23C 99/00. Заявка № 2018104632 от 06.02.2018, опубл. 11.07.2019 в бюл. № 20], позволяющий использовать однородное электрическое поле, создаваемое двумя кольцевыми электродами, как катализатор горения для снижения выбросов CO и NO, однако он разработан применительно для горения газовых смесей. К недостаткам данного способа можно отнести следующее: The known method [patent for invention RU 2694268. Method of intensification and control of the flame. IPC F23C 99/00. Application No. 2018104632 dated 06.02.2018, publ. 07/11/2019 in bul. No. 20], which allows the use of a uniform electric field created by two ring electrodes as a combustion catalyst to reduce CO and NO emissions, but it was developed for the combustion of gas mixtures. The disadvantages of this method include the following:
выбранная конфигурация электродов создает однородное электрическое поле, напряженность которого очень сильно зависит от расстояния между электродами при заданной разности потенциалов. Заявленное эффективное значение напряженности влияния в 100 кВ/м предполагает при расстоянии между кольцевыми электродами один метр подачу разности потенциалов в 100 кВ. Данный факт указывает на необходимость дорогостоящего оборудования и высокие требования к безопасности работы. The chosen configuration of the electrodes creates a uniform electric field, the strength of which depends very much on the distance between the electrodes at a given potential difference. The stated effective value of the influence intensity of 100 kV / m assumes, at a distance between the annular electrodes of one meter, the supply of a potential difference of 100 kV. This fact indicates the need for expensive equipment and high requirements for work safety.
Конфигурация электродов кольцо-кольцо не позволяет создавать электрическое поле в зоне расплава при горении полимера. При этом именно интегральное наложение электростатического поля на область горения полимеров, согласно исследованиям, приводит к значительному повышению температуры горения [Решетников С. М., Позолотин А. П., Зырянов И. А. Горение полимеров в электростатическом поле //Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета им. академика СП Королёва (национального исследовательского университета). – 2013. – №. 3-1 (41)], полноты сгорания до 15% [Зырянов И. А. и др. Возможность снижения токсичности газообразных выбросов энергетических установок воздействием электростатического поля на зону горения органического топлива //Теоретическая и прикладная экология. – 2019. – №. 1. – С. 88-93].The ring-ring electrode configuration does not allow the creation of an electric field in the melt zone during polymer combustion. In this case, it is the integral imposition of an electrostatic field on the combustion area of polymers, according to studies, leads to a significant increase in the combustion temperature [Reshetnikov S.M., Pozolotin A.P., Zyryanov I.A. University named after Academician SP Korolev (National Research University). - 2013. - No. 3-1 (41)], combustion efficiency up to 15% [Zyryanov IA et al. Possibility of reducing the toxicity of gaseous emissions from power plants by the effect of an electrostatic field on the fossil fuel combustion zone // Theoretical and Applied Ecology. - 2019. - No. 1. - S. 88-93].
Технический результат заявляемого технического решения заключается в повышении температуры в камере сжигания, вследствие которой изменяется состав продуктов термического разложения и увеличивается полнота сгорания.The technical result of the proposed technical solution is to increase the temperature in the combustion chamber, as a result of which the composition of thermal decomposition products changes and the completeness of combustion increases.
Технический результат достигается тем, что устройство для снижения выбросов угарного газа (CО) и оксида азота (NO) при утилизации ТБО методом сжигания в электростатическом поле включает в себя два электрода, помещаемые в зону горения, при этом один электрод представляет собой изолированную керамическими вставками колосниковую решетку для сжигания ТБО, а другой электрод выполнен в виде стержня, изготовленного из жаропрочной стали, и помещен в керамический изолятор. При этом между электродами подается постоянная разность потенциалов до 3 кВ, которая способствует увеличению температуры сжигания и изменению процессов термического разложения ТБО. The technical result is achieved by the fact that the device for reducing emissions of carbon monoxide (CO) and nitrogen oxide (NO) during the disposal of solid waste by burning in an electrostatic field includes two electrodes placed in the combustion zone, while one electrode is a grate, insulated with ceramic inserts. grate for incineration of solid waste, and the other electrode is made in the form of a rod made of heat-resistant steel and placed in a ceramic insulator. In this case, a constant potential difference of up to 3 kV is supplied between the electrodes, which contributes to an increase in the combustion temperature and a change in the thermal decomposition of solid waste.
Устройство работает следующим образом.The device works as follows.
В камеру сжигания котельной установки любого типа, осуществляющей горение ТБО на колосниковой решетке для снижения выбросов СO и NO помещается система электродов (см. Фигура). Электрод 1 выполнен из жаропрочной стали (возможно применение марок 12Х18Н10Т, 08Х18Н10Т и пр.) и помещен в керамический изолятор 2. Электрод 3 представляет собой колосниковую решетку, изолированную от корпуса котла керамическими вставками 4 (примеры материалов для изолятора 2 и вставок 4: МКС-72, КС-95 и пр.), на которую помещаются элементы ТБО для сжигания 5. На электроды подается постоянное напряжение до 3 кВ от источника 6, при помощи высоковольтных проводов 7. Электрод 1 соединен с отрицательным полюсом источника, электрод 3 - с положительным полюсом. Данная система отличается от изложенной в патенте RU 2694268 тем, что позволяет создавать электростатическое поле на всех участках горения полимера, оказывает существенное влияние на рост температуры горения (до 150 К) и процессы термического разложения, которые при разных темпах нагрева полимера дают разные продукты распада [Решетников С. М., Решетников И. С. Анатомия горения //Москва, НГСС. – 2014. – №. 247c. ISBN. – С. 987] и не требует использования высокого (100 кВ) напряжения. In the combustion chamber of any type of boiler plant that burns solid waste on a grate to reduce CO and NO emissions, an electrode system is placed (see Figure). Electrode 1 is made of heat-resistant steel (it is possible to use grades 12X18H10T, 08X18H10T, etc.) and is placed in a
Принцип работы изобретения заключается в следующем: между электродом 1 и 3 создается электростатическое поле, напряженность которого максимальна у электрода 1 и однородна у электрода 3. В пламени полимеров существуют избыточные заряды (положительные и отрицательные) [Решетников С.М. Особенности горения полимеров в электростатическом поле [Текст] / С.М Решетников., И.А Зырянов., А.П Позолотин // Известия ЮФУ. Технические науки, Таганрог, 2013. - №8. С.30-36]. Со стороны электрического поля на заряженные частицы действует сила Кулона (F=qE), которая приводит к их движению, в результате чего изменяется форма пламени и повышается температура горения продуктов пиролиза к-фазы. Повышение температуры приводит к росту теплового потока в к-фазу, в результате чего происходит изменения в составе продуктов газификации. Описанные выше процессы приводят к снижению выбросов СO, см. Таблицу 1 (результаты получены на модельной установке, имитирующей условия сжигания, описанные выше).The principle of operation of the invention is as follows: an electrostatic field is created between the
Таблица 1. Зависимости суммарных концентраций выбросов CO/NO за время горения, отнесенных к массе сгоревшего топлива , от разности потенциалов между электродамиTable 1. Dependences of the total concentrations of CO / NO emissions during combustion, referred to the mass of burned fuel , from the potential difference between the electrodes
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020140959A RU2752939C1 (en) | 2020-12-11 | 2020-12-11 | Device for reducing emissions of carbon monoxide and nitrogen oxide when utilizing solid waste by incineration |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020140959A RU2752939C1 (en) | 2020-12-11 | 2020-12-11 | Device for reducing emissions of carbon monoxide and nitrogen oxide when utilizing solid waste by incineration |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2752939C1 true RU2752939C1 (en) | 2021-08-11 |
Family
ID=77349215
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020140959A RU2752939C1 (en) | 2020-12-11 | 2020-12-11 | Device for reducing emissions of carbon monoxide and nitrogen oxide when utilizing solid waste by incineration |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2752939C1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2135895C1 (en) * | 1998-09-30 | 1999-08-27 | Акционерное общество "ВНИИЭТО" | Domestic waste combustion plant |
RU2010152712A (en) * | 2010-12-22 | 2012-06-27 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский авиационный техникум" (RU) | METHOD FOR DISPOSAL OF SOLID DOMESTIC WASTE AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION |
WO2014138551A1 (en) * | 2013-03-08 | 2014-09-12 | Xyleco, Inc. | Processing biomass and energy |
RU2694268C1 (en) * | 2018-02-06 | 2019-07-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет" (ННГАСУ) | Method for intensification and control of flame |
-
2020
- 2020-12-11 RU RU2020140959A patent/RU2752939C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2135895C1 (en) * | 1998-09-30 | 1999-08-27 | Акционерное общество "ВНИИЭТО" | Domestic waste combustion plant |
RU2010152712A (en) * | 2010-12-22 | 2012-06-27 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский авиационный техникум" (RU) | METHOD FOR DISPOSAL OF SOLID DOMESTIC WASTE AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION |
WO2014138551A1 (en) * | 2013-03-08 | 2014-09-12 | Xyleco, Inc. | Processing biomass and energy |
RU2694268C1 (en) * | 2018-02-06 | 2019-07-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет" (ННГАСУ) | Method for intensification and control of flame |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4111636A (en) | Method and apparatus for reducing pollutant emissions while increasing efficiency of combustion | |
Zheng et al. | Experimental study on electrostatic removal of high-carbon particle in high temperature coal pyrolysis gas | |
RU2752939C1 (en) | Device for reducing emissions of carbon monoxide and nitrogen oxide when utilizing solid waste by incineration | |
Wang et al. | Apparent energy yield of a high efficiency pulse generator with respect to SO2 and NOx removal | |
RU93056638A (en) | INSTALLATION FOR GASIFICATION, METHOD FOR OBTAINING SOLID FUEL FROM ORGANIC INDUSTRIAL WASTE, MEANS FOR ACCELERATION BURNING, APPLICATION OF MEANS FOR ACCELERATING BURNING, SOLID FUEL FROM ORGANIC INDUSTRIAL WASTE | |
ATE144924T1 (en) | METHOD FOR VITRATING WASTE MATERIALS AND DEVICE FOR IMPLEMENTING SUCH METHOD | |
EP0379760A1 (en) | Device for continuously reducing concentration of carbon monoxide and other harmful types of emission | |
RU2694268C1 (en) | Method for intensification and control of flame | |
RU2010152712A (en) | METHOD FOR DISPOSAL OF SOLID DOMESTIC WASTE AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION | |
GB2452008A (en) | Vehicle emissions plasma/corona generation unit | |
RU2693342C1 (en) | Operating method of gas generator electric plant and gas generator electric plant | |
CN111649337A (en) | Mobile plasma incineration vehicle | |
RU2683064C1 (en) | Gas generator-power plant | |
RU2683065C1 (en) | Method of managing the operation mode of a gas-generator electrical installation and a gas-generator electric installation | |
US20150321143A1 (en) | Treatment of incinerator off gas | |
RU2598984C2 (en) | Method of increasing hybrid rocket engine thrust | |
RU2267025C2 (en) | Solid-propellant rocket engine test set | |
WO2021098881A1 (en) | Electric-field-constraint combustion device and electric-field-constraint waste incineration power generation device | |
RU2117870C1 (en) | Method and device for incineration of waste and refuse | |
RU2687544C1 (en) | Hydrocarbons in the ionized air stream combustion method | |
CN109373324A (en) | A kind of garbage disposal association system and method | |
RU2712321C1 (en) | Operating method of gas generator plant and gas generator plant | |
EA005632B1 (en) | Method for preparing oxidiser for fuel combustion | |
RU2669316C1 (en) | High-temperature processing plant for solid household wastes | |
JPS59167629A (en) | Incinerator |