CS196630B1

CS196630B1 - Solid waste incinerator

Info

Publication number: CS196630B1
Application number: CS561576A
Authority: CS
Inventors: Rostislav Hanak; Josef Zeitler; Frantisek Doubravsky
Original assignee: Rostislav Hanak; Josef Zeitler; Frantisek Doubravsky
Priority date: 1976-08-30
Filing date: 1976-08-30
Publication date: 1980-03-31

Description

Vynález se týká topeniště na spalování pevných odpadků s nízkou výhřevností a vysokou popelnatostí a vlhkostí, například nemocničního odpadu, městského smetí, starého papíru a podobně.The invention relates to a furnace for the combustion of solid waste with low calorific value and high ash and moisture content, for example hospital waste, urban garbage, waste paper and the like.

S vývojem civilizace a s přirozeným růstem životní úrovně se jako přirozený důsledek zvětšuje i množství odpadních produktů lidské činnosti různého původu a charakteru. Důležitou a narůstající složkou současných odpadků jsou i obaly a jiné předměty z umělých hmot různých druhů, které příroda sama o sobě svými prostředky nedokáže rozložit nebo jakkoliv jinak likvidovat. Jinou závažnou složkou odpadků jsou látky podléhající přirozenému rozkladu, avšak různým způsobem infikované a zdravotně nebezpečné. Z těchto důvodů a také s ohledem na množství musí se likvidace uvažovaných odpadků provádět stále častěji spalováním. Značné potíže činí přitom jejich vysoká popelnatost, vlhkost a nerovnoměrnost složení a výhřevnosti, jakož i zrnitosti.With the development of civilization and the natural growth of the standard of living, the amount of waste products of human activity of different origin and character is increasing as a natural consequence. An important and growing component of contemporary garbage is also packaging and other objects made of plastics of various kinds that nature itself cannot decompose or dispose of in any other way. Another important component of garbage is substances subject to natural decomposition but infected in different ways and dangerous to health. For these reasons, and also in terms of quantity, the waste in question must be disposed of more and more frequently by incineration. Their high ash, moisture and uneven composition and calorific value, as well as their graininess, present considerable difficulties.

Současná zařízení na spálování odpadků nelze považovat za vyhovující. Prakticky se jedná o jednoduchá topeniště přejímající nekriticky zkušenosti od parních kotlů na běžná pevná paliva a při jejichž řešení se péče konstruktérů omezila prakticky jen na volbu nebo vývoj vhodného roštu způsobilého po tepelně technické stránce zvládnout určené množství a druh, v daném případě velmi obtížně spalitelného paliva. Známá topeniště na spalování pevných odpadků mají proto více nedostatků, mezi něž patří především citlivost na okamžité složení odpadků, tím působenou labilitu ohně a značnou spotřebu pomocného paliva k ustálení spalovacího procesu, dále neprohořívání produktů například suché destilace paliva na roštu, ztráty jejich tepla, závadné složení spalin, kouření, úlet neshořelého papíru. Důsledkem neuspořádaného spalovacího režimu bývá i nežádoucí obsah nedopalků ve škváře.Existing waste incineration plants cannot be considered as satisfactory. Practically, these are simple fireplaces taking uncritically experience from steam boilers using conventional solid fuels and in whose solution the designers' care was practically limited only to the selection or development of a suitable grate capable of handling the specified amount and type, in this case very difficult to burn. . Known furnaces for solid waste incineration therefore have several drawbacks, which include, in particular, sensitivity to the immediate composition of the garbage, the resulting fire lability and considerable consumption of auxiliary fuel to stabilize the combustion process, further non-combustible products such as dry fuel distillation. composition of flue gas, smoking, drift of burnt paper. As a result of a disordered combustion mode, unwanted contents of butts in the cinder are also present.

U topeniště podle vynálezu jsou tyto a i další potíže odstraněny. Stabilita ohně je zajištěna především vhodným tvarem spalovacího prostoru s přirozeným předsoušením odpadků ještě před jejich vstupem do spalovacího pásma, nezávadnost spalin a plné uvolnění jejich tepla je dáno možností jejich dokonalého prohoření ve vhodných teplotních podmínkách za víření a přítomnosti správného množství sekundárního vzduchu zaváděného do topeniště na správných místech. Získaný plynulý průběh spalování znamená i úspory pomocného paliva ke stabilizaci ohně.In the furnace according to the invention, these and other problems are eliminated. The stability of the fire is ensured mainly by a suitable shape of the combustion chamber with natural pre-drying of the garbage before entering the combustion zone, the harmlessness of the flue gases and the full release of their heat is given by the possibility of their perfect combustion under suitable temperature conditions. right places. The obtained continuous combustion process also means savings of auxiliary fuel to stabilize the fire.

Podstata topeniště na spalování pevných odpadků, zapalovaného nebo i přitápěného plynným nebo kapalným palivem, s vodorovným nebo šikmým nebo stupňovým spalovacím roštem s postupem spalovaných hmot odpředu dozadu roštu záleží podle vynálezu v tom, že jeho celkový spalovací prostor sestává z primárního spalovacího prostoru. Oba tyto spalovací prostory jsou od sebe odděleny klenbou ohřívanou z obou stran α mezi sebou jsou propojeny nad přední častí roštu průchodem, jehož světlý rozměr ve směru délky topeniště je 1/3 až 1/10 délky klenby. V zadní části primárního spalovacího prostoru je umístěn alespoň jeden zapalovací plynový nebo olejový hořák. Světlý průřez primárního spalovacího prostoru se odzadu dopředu roštu zvětšuje, světlý průřez sekundárního spalovacího prostoru se odzadu dopředu topeniště zmenšuje. Oba spalovací prostory mohou být podle vynálezu mezi sebou propojeny ještě jedním nebo i větším počtem dalších otvorů v zadní části klenby. V čelní stěně topeniště jakož i v jeho bočních stěnách mohou být podle vynálezu uspořádány průduchy nebo trysky pro zavádění sekundárního vzduchu. V čelní stěně, bočních stěnách i ve stropu topeniště mohou být zabudovány přitápěcí hořáky.The essence of the furnace for the combustion of solid waste, ignited or even heated by a gaseous or liquid fuel, with a horizontal or inclined or stepped combustion grate with the combustion of the masses from front to back of the grate, depends on the invention. Both these combustion spaces are separated from each other by a vault heated from both sides and are interconnected above the front part of the grate through a passage whose clear dimension in the direction of the furnace length is 1/3 to 1/10 of the vault length. At least one ignition gas or oil burner is located in the rear of the primary combustion chamber. The clear cross-section of the primary combustion chamber increases from the back to the front of the grate, the clear cross-section of the secondary combustion chamber decreases from the back to the front of the furnace. According to the invention, the two combustion chambers can be interconnected with one or more other openings in the rear part of the arch. According to the invention, vents or nozzles for introducing secondary air can be arranged in the front wall of the furnace and in its side walls. Heating burners can be built into the front wall, side walls and the furnace ceiling.

Příklad provedení topeniště podle vynálezu je znázorněn v podélném řezu na připojené výkresové části.An exemplary embodiment of the furnace according to the invention is shown in longitudinal section on the attached drawing.

Nad přesuvným šikmým roštem 1 je primární spalovací prostor 2 shora uzavřený klenbou 3. Sklon klenby 3 je volen tak, že světlá výška primárního spalovacího prostoru 2 se od konce roštu 1 směrem dopředu zvětšuje. V nejnižším místě primárního spalovacího prostoru 2 je osazen zapalovací hořák 4 nasměrovaný mezi klenbu 3 a rošt 1. Mezi čelní stěnou 5 topeniště a klenbou 3 je průchod 6 spojující primární spalovací prostor 2 se sekundárním spalovacím prostorem 7 a jehož světlý rozměr ve směru délky topeniště je 1/3 délky klenby 3. Sekundární spalovací prostor 7 je sklonem klenby 3 vůči stropu 8 topeniště vytvořen tak, že jeho světlá výška, a tím i jeho světlý průřez se odpředu dozadu zvětšuje. Kromě průchodu 6 jsou oba spalovací prostory 2, a 7 propojeny ještě i jedním otvorem 9 v zadní části klenby 3. V čelní stěně 5 topeniště a v jeho bočních stěnách jsou průduchy 10 pro zavádění se' kundárního spalovacího vzduchu. V bočních stěnách topeniště jsou ještě kontrolní a manipulační otvory 11, které mohou ústit do obou spalovacích prostorů 2 a 7 a mohou být i ve stropu 8 topeniště, popřípadě i v čelní stěně 5 topeniště. Za koncem roštu 1 je běžný škvárník 13. Topeniště doplňuje zásobník 14 odpadků s regulačním hradítkem 15 a je^-ukončeno sopouchem 16, za kterým může následovat odtah do komínu nebo libovolného zařízení k zachycení tepla spalin.Above the sloping grate 1, the primary combustion chamber 2 is closed from above by a vault 3. The inclination of the vault 3 is selected so that the clear height of the primary combustion chamber 2 increases from the end of the grate 1 towards the front. At the lowest point of the primary combustion chamber 2 there is an ignition burner 4 directed between the vault 3 and the grate 1. Between the front wall 5 of the furnace and the vault 3 there is a passage 6 connecting the primary combustion space 2 with the secondary combustion space 7. The secondary combustion chamber 7 is formed by the inclination of the arch 3 relative to the furnace ceiling 8 so that its clear height and thus its clear cross-section increase from front to back. In addition to the passage 6, the two combustion spaces 2 and 7 are also connected by one opening 9 in the rear part of the vault 3. In the front wall 5 of the furnace and in its side walls there are vents 10 for introducing cundar combustion air. In the side walls of the furnace there are also inspection and handling openings 11, which can open into both combustion spaces 2 and 7 and can also be in the ceiling 8 of the furnace or in the front wall 5 of the furnace. For the end of the grate 1 is common škvárník 13th firebox complements garbage container 14 with a control damper 15 and ^- Terminated flue 16, which can be followed in the chimney flue, or any device to capture the hot exhaust gases.

Za provozu topeniště postupují odpadky 17 na roštu 1 ze zásobníku 14 ve vrstvě, jejíž počáteční mohutnost je dána výškovou polohou hradítka 15. Postupující odpadky 17 jsou nejprve vysoušeny, při dalším posunu na roštu 1 zapalovány, spalovány a nespalitelné zbytky padají nakonec do škvárníku 13. Důležitou roli při zápalu a spalování odpadků hraje horká klenba 3, která jednak sáláním vlastního tepla získaného vedením ze sekundárního spalovacího prostoru 7 a jednak odrazem tepla ohně odzadu dopředu na dosud chladné odpadky 17 podporuje vydatně jejich předsoušení, předehřev a zapalování. Kromě toho vyvolává klenba 3 svojí přední hranou účelné víření spalin proudících průchodem 6, jak vyznačeno šipkami 18. což za případného přívodu sekundárního spalovacího vzduchu průduchy 10 vede k dokonalému vyhoření všech ještě spalitelných složek spalin. Zapalovací hořák 4 je uváděn v činnost především při zatápění studeného topeniště, a dále při spalování odpadků značně obtížně spalitelných. Za provozu zapalovacího hořáku 4 dochází ještě i k malé avšak užitečné cirkulaci spalin ze sekundárního spalovacího prostoru 7 otvorem 9 v klenbě 3 zpět do primárního spalovacího prostoru 2. Přitápěcí hořáky 12 jsou určeny k doplňování nebo zvyšování tepelného výkonu topeniště v případě, že teplo spalin je využíváno navazujícím výtepelným zařízením.During operation of the furnace, the garbage 17 proceeds to the grate 1 from the container 14 in a layer whose initial power is given by the height position of the damper 15. The advancing garbage 17 is first dried, ignited, burned and incinerated and finally incombustible residues fall into the gutter 13. An important role in the incineration and incineration of waste is the hot vault 3, which on the one hand, by radiating its own heat obtained from the conduit from the secondary combustion chamber 7 and on the other. In addition, the vault 3, with its leading edge, causes a purposeful swirling of the flue gas flowing through the passage 6, as indicated by the arrows 18. which, with the possible supply of secondary combustion air, leads the vents 10 to completely burn all flue gas components. The ignition burner 4 is operated primarily during the firing of a cold furnace, and also during the combustion of garbage which is very difficult to burn. During operation of the ignition burner 4, there is also a small but useful circulation of the flue gas from the secondary combustion space 7 through the opening 9 in the vault 3 back to the primary combustion space 2. The incineration burners 12 are designed to supplement or increase the heating capacity of the furnace. with the following heating equipment.

Claims

A gaseous or liquid fired solid-fuel fired combustion chamber with a grate and a garbage incineration process from front to rear of the furnace, characterized in that it consists of a primary combustion chamber (2) above the grate (1) and a secondary combustion chamber (7) wherein the two combustion spaces (2, 7) are separated from each other by a vault (3) heated from both sides and interconnected above the front part of the grate (1) through a passage (6) whose clear dimension in the furnace length direction is 1/10 up to 1/3 of the vault length (3), and at least one pilot burner (4) is mounted in the rear of the primary combustion chamber (2).

2. The furnace of claim 1 wherein the clear cross-section of the primary combustion chamber

BACKGROUND OF THE INVENTION (2) increases from the rear to the front of the furnace while the clearance of the secondary combustion chamber (7) increases from the front to the rear.

3. The combustion chamber of claim 1, wherein the two combustion chambers (2, 7) are interconnected by one or more openings (9) at the rear of the vault (3).

Firebox according to claim 1, characterized in that there are vents (10) or nozzles for introducing secondary combustion air in the front wall (5) or even in the side walls of both combustion spaces (2, 7).

5. The furnace according to claim 1, characterized in that there are heating burners (12) in the side walls of the combustion chambers (2, 7), in the front wall (5) of the furnace and in the furnace ceiling (8).