ITTO940695A1

ITTO940695A1 - WASTE INCINERATION SYSTEM.

Info

Publication number: ITTO940695A1
Application number: IT94TO000695A
Authority: IT
Inventors: Tsung-Hsien Kuo
Original assignee: Kuo Tsung Hsien
Priority date: 1994-09-02
Filing date: 1994-09-02
Publication date: 1996-03-02
Also published as: ITTO940695A0; IT1266746B1

Abstract

Sistema per bruciare rifiuti utilizzando energia termica comprendente una prima e una seconda camera di bruciatura, collegate con una via di passaggio del gas. Vicino alla parte media della prima camera sono installate due graticole tubolari o in materiale resistente al calore e un rullo sulla griglia del forno. I rifiuti sono convogliati in un distributore, alimentati orizzontali da alimentatori elicoidali e fatti cadere a gravità per essere impilati nelle graticole come una parete alta e sottile; detta parete viene essiccata ed abbassata gradualmente da un rullo sulla griglia del forno. I gas di combustione fluiscono su e giù lungo la superficie della parete. Aumentano il tempo di essiccazione prima dello scarico su griglia e le possibilità di venire a contatto con i gas di combustione per abbassare il rapporto d'aria in eccesso; la temperatura dei gas di combustione aumenta di molto e migliora anche il rendimento termico.System for burning waste using thermal energy comprising a first and a second burn chamber, connected with a gas passageway. Two tubular or heat-resistant gratings and a roller are installed on the oven grill near the middle part of the first chamber. The waste is conveyed to a distributor, fed horizontally by helical feeders and dropped by gravity to be stacked on the grates like a high and thin wall; said wall is dried and lowered gradually by a roller on the oven grill. Combustion gases flow up and down the surface of the wall. The drying time before unloading on the grid and the possibility of coming into contact with the combustion gases to lower the excess air ratio increase; the temperature of the combustion gases increases considerably and also improves the thermal efficiency.

Description

Descriz ione Description

“Sistema di incenerimento di rifiuti", "Waste incineration system",

Descrizione Description

La presente invenzione si riferisce in generale a perfezionamenti in o relativi ad impiant i per inceneri re rif iuti umidi in modo da The present invention relates in general to improvements in or relating to plants for incinerating wet waste so as to

aumentarne il rendimento termico per generare vapore , increase its thermal efficiency to generate steam,

In particolare, la presente invenzione si riferisce ad inceneritori , e più precisamente all 'apparecchiatura vicino alla zona mediana della prima camera di bruciatura che incorpora due graticole tubolari raffreddate ad acqua oppure due graticole in materiale resistente al calore e rul lo sopra detta griglia di forno in cui l'avanzamento dei rifiuti può essere accumulato come un'alta parete e gradualmente abbassato sulla griglia del forno, fuori da detto cumulo i gas di combustione fluiscono su e giù lungo la superficie della parete dei rifiuti in modo da poter essere usati per prolungare il tempo di essiccazione allo scopo di essiccare i rifiuti prima che essi siano scaricati sulla griglia del forno, e in modo da aumentare la temperatura del gas di combustione e il rendimento termico per produrre un maggior lavoro meccanico. Deve essere usato un procedimento di riciclo ad elevata energia per trarre profitto dall’investimento nell inceneritore dei rifiuti e per impedire inquinamemto provocato da esso. In particular, the present invention relates to incinerators, and more precisely to the apparatus near the median zone of the first burning chamber which incorporates two water-cooled tubular gratings or two gratings made of heat-resistant material and roll above said oven grill. where the progress of the waste can be accumulated as a high wall and gradually lowered onto the furnace grate, out of said heap the combustion gases flow up and down the surface of the waste wall so that they can be used to prolong the drying time in order to dry the waste before it is discharged onto the kiln grate, and in order to increase the flue gas temperature and thermal efficiency to produce more mechanical work. A high-energy recycling process must be used to profit from the investment in the waste incinerator and to prevent pollution caused by it.

Poiché i rifiuti sono ancora umidi, essi sono molto lenti nel prendere fuoco ed occorre un certo tempo prima che essi asciughino e comincino a bruciare. Inoltre, i gas di combustione, prodotti nel procedimento di bruciatura, essendo a temperatura più elevata, hanno una densità minore dell'aria d'ingresso, cosicché i gas di combustione non scendono più alla griglia del forno una volta che sono saliti da essa. Pertanto, l'ossigeno che rimane nei gas di combustione difficilmente viene nuovamente a contatto con i rifiuti per aiutare la combustione. Così, il rapporto d'aria in eccesso richiesto nel processo di bruciatura non può essere ridotto, e la temperatura dei gas di combustione non può essere aumentata in modo notevole. Since the waste is still wet, it is very slow to ignite and it takes some time for it to dry and start to burn. Furthermore, the combustion gases produced in the burning process, being at a higher temperature, have a lower density than the inlet air, so that the combustion gases no longer descend to the furnace grate once they have risen from it. Therefore, the oxygen that remains in the combustion gases is unlikely to come into contact with the waste again to aid combustion. Thus, the excess air ratio required in the burning process cannot be reduced, and the flue gas temperature cannot be significantly increased.

Il valore del rapporto d'aria in eccesso per la bruciatura dei vari carburanti, al di là del contenuto di umidità della temperatura d'accensione, dipende anche dalla superficie di contatto totale tra carburante ed aria durante la bruciatura . The value of the excess air ratio for the burning of the various fuels, beyond the humidity content of the ignition temperature, also depends on the total contact surface between fuel and air during the burning.

Generalmente, quanto più il carburante è combustibile e quanto minore è il contenuto di umidità, tanto minore è il rapporto d'aria in eccesso richiesto nella bruciatura; tanto maggiori sono le superfici di contatto delle aree tra carburante ed aria, tanto minore è il rapporto d'aria in eccesso richiesto. Al contrario, se il carburante ha un maggior contenuto d'umidità e le aree hanno una minore superficie di contatto tra carburante ed aria durante la bruciatura, tanto maggiore è il rapporto d'aria in eccesso richiesto. Generally, the more combustible the fuel and the lower the moisture content, the lower the excess air ratio required in the burn; the greater the contact surfaces of the areas between fuel and air, the lower the ratio of excess air required. Conversely, if the fuel has a higher moisture content and the areas have a smaller contact surface between fuel and air during burning, the greater the excess air ratio required.

Si cita ad esempio la bruciatura del gas naturale, esso non ha un contenuto di umidità, è facile ad essere acceso e si miscela completamente con l'aria mentre brucia, e cosi il rapporto d’aria in eccesso richiesto è solamente 1.08. Ora, si esamini la bruciatura del carbone, sebbene esso abbia un contenuto di umidità minore e le sue sostanza volatili siano anche facili ad accendersi, grazie alla sua forma compatta le aree totali di contatto tra il carbone e l'aria sono piuttosto inferiori a quelle che si verificano quando brucia il gas naturale, e cosi il rapporto d’aria in eccesso aumenta leggermente a 1.25. Come altro esempio si cita la bruciatura delle bagasse esaurite (canne da zucchero svuotate) in un vecchio forno per bagasse esaurite, sebbene le bagasse siano combustibili e la loro forma non compatta aumenti notevolmente la superficie di contatto totale tra esse e l'aria, grazie al loro contenuto di umidità pari al 45%, il rapporto d'aria in eccesso richiesto è circa 1.5. Ultimamente, in moderni forni per bagasse esaurite dotati di alimentatori spanditori, i pezzi di bagasse vengono essiccati mentre sono sparsi nel forno, cadono attraverso il gas di combustione e bruciano sulla griglia del forno immediatamente, cosicché il rapporto d'aria in eccesso è stato ridotto ad 1.25. For example, the burning of natural gas is mentioned, it does not have a moisture content, it is easy to be ignited and mixes completely with the air as it burns, and thus the excess air ratio required is only 1.08. Now, let's examine the burning of coal, although it has a lower moisture content and its volatile substances are also easy to ignite, thanks to its compact shape the total contact areas between the coal and the air are rather smaller than those. which occur when natural gas is burned, and thus the excess air ratio increases slightly to 1.25. As another example we cite the burning of spent bagasse (emptied sugar canes) in an old oven for spent bagasse, although the bagasse are combustible and their non-compact shape greatly increases the total contact surface between them and the air, thanks at their 45% moisture content, the required excess air ratio is approximately 1.5. Lately, in modern spent bagasse furnaces equipped with spreading feeders, the pieces of bagasse are dried while scattered in the furnace, fall through the flue gas and burn on the furnace grate immediately, so that the excess air ratio has been reduced ad 1.25.

Per tradizione, nell'impianto di incenerimento di rifiuti combinati del municipio di Taipei, non ostante la loro forma non compatta e che la temperatura d'accensione del materiale combustibile fosse molto simile a quella delle bagasse esaurite, e a causa della loro forte percentuale di contenuto d'umidità (circa 56%), il rapporto d'aria in eccesso richiesto è vicino a 2.0. Nello stesso modo, quando il materiale di rifiuto umido viene essiccato completamente, allora esso viene bruciato immediatamente sulla griglia del forno come le bagasse esaurite e il rapporto d'aria in eccesso viene ridotto a 1.3, e la temperatura della combustione aumenta di molto. Traditionally, in the combined waste incineration plant of the Taipei City Hall, despite their non-compact shape and that the ignition temperature of the combustible material was very similar to that of spent bagasse, and due to their high percentage of content humidity (about 56%), the required excess air ratio is close to 2.0. Likewise, when the wet waste material is dried completely, then it is burned immediately on the kiln grate as the bagasse is exhausted and the excess air ratio is reduced to 1.3, and the combustion temperature increases greatly.

Quanto maggiore è la temperatura del gas di combustione, tanto maggiore è la percentuale di energia che verrà trasformata da vapore in energia meccanica ed energia elettrica nel sistema generante vapore mediante energia di vapore. Il generare elettricità mediante carbone, nafta, o gas naturale è eseguito mediante gas di combustione la cui temperatura è elevata fino a 1540°C (2800T), e la cui percentuale di trasformazione da energia termica in energia elettrica è pari al 40%. Ma i rifiuti bruciati in comuni apparecchiature di bruciatura possono solamente produrre un gas di combustione la cui temperatura è solamente di 850eC, e la cui percentuale di trasformazione è solamente pari al 20%. E la percentuale di trasformazione di energia elettrica in base alla differente temperatura del gas di combustione tramite il ciclo generante vapore, può essere stimata mediante un metodo di interpolazione e con riferimento ai dati di cui sopra. The higher the combustion gas temperature, the greater the percentage of energy that will be transformed from steam into mechanical energy and electrical energy in the steam generating system using steam energy. The generation of electricity using coal, naphtha, or natural gas is carried out by means of combustion gas whose temperature is high up to 1540 ° C (2800T), and whose percentage of transformation from thermal energy into electrical energy is equal to 40%. But waste burned in common burning equipment can only produce a flue gas whose temperature is only 850eC, and whose conversion rate is only 20%. And the percentage of transformation of electrical energy according to the different temperature of the combustion gas through the steam generating cycle, can be estimated by means of an interpolation method and with reference to the above data.

La presente invenzione è stata fatta per offrire un’apparecchiatura migliorata per bruciare rifiuti con un sistema utilizzante energia termica. The present invention was made to offer improved equipment for burning waste with a system using thermal energy.

Per raggiungere lo scopo della presente invenzione, questa apparecchiatura comprende una prima camera di bruciatura, due graticole tubolari raffreddate ad acqua erette vicino alla zona mediana della camera o due graticole resistenti al calore per immagazzinare rifiuti che erano nella prima camera di bruciatura e formare una parete di rifiuti sottile ed elevata. Allora acqua condensata viene fatta fluire attraverso il tubo delle graticole tubolari per raffreddarle mentre ricevono il gas di combustione che sale dalla griglia del forno sul fondo, impedendo che si brucino a rottura. Se le graticole sono costitite da barre resistenti al calore, quali barre di titanio, allora non è necessario raffreddarle. I rifiuti stanno nella graticola alta per 1 o 2 ore, gradualmente si abbassano verso il fondo e vengono spostati in giù da un rullo sulla griglia del forno e bruciati su di essa. To achieve the object of the present invention, this apparatus comprises a first burn chamber, two tubular water-cooled gratings erected near the middle area of the chamber or two heat resistant gratings for storing waste that was in the first burning chamber and forming a wall. of thin and elevated waste. Then condensed water is allowed to flow through the tube of the tubular gratings to cool them while they receive the combustion gas that rises from the oven grate at the bottom, preventing them from burning to breakage. If the gratings consist of heat-resistant bars, such as titanium bars, then it is not necessary to cool them. The waste stays in the high grill for 1 to 2 hours, gradually sinks to the bottom and is moved down by a roller on the oven rack and burned on it.

I rifiuti che raggiungono la griglia del forno sono già asciutti in modo sufficiente, cosicché il rapporto d'aria in eccesso necessario per la combustione è circa 1.3. Nello stesso tempo, la sezione trasversale della graticola può essere verticale o un po’ inclinata in modo che i gas bruciati prodotti sulla griglia del forno possano fluire in alto grazie al flusso d'aria in essi per la bruciatura lungo la superficie della parete di rifiuti e quindi fluire in basso attraverso una via di passaggio del gas di bruciatura, via che collega la prima camera di bruciatura con una seconda camera di bruciatura, ed infine fluire nella seconda camera di bruciatura. Poiché la prima camera di bruciatura è molto alta, l'area di superficie totale della parete di rifiuti è molto ampia cosicché i gas di combustione possono rapidamente asciugare i rifiuti umidi mentre essi fluiscono su e giù. Inoltre, c'è un surplus del 30% di aria nei gas di combustione prodotti da processo di combustione, cosicché il surplus di ossigeno ha molte possibiltà di raggiungere la parete di rifiuti per bruciare di nuovo. Allora il rapporto d'aria in eccesso richiesto in questo forno può essere meno di 1.2 e la temperatura dei gas di combustione può aumentare notevolmente, per cui aumenta di molto il rendimento termico del ciclo generante vapore. The waste that reaches the oven grate is already sufficiently dry, so that the excess air ratio required for combustion is about 1.3. At the same time, the cross section of the grill can be vertical or slightly inclined so that the burnt gases produced on the oven grill can flow upwards due to the air flow in them for burning along the surface of the waste wall. and then flow down through a burn gas passageway, via which connects the first burn chamber with a second burn chamber, and finally flow into the second burn chamber. Since the first burn chamber is very high, the total surface area of the waste wall is very large so that the combustion gases can quickly dry the wet waste as it flows up and down. In addition, there is a 30% surplus of air in the flue gases produced by the combustion process, so that the surplus of oxygen has many possibilities to reach the waste wall to burn again. Then the excess air ratio required in this furnace can be less than 1.2 and the temperature of the combustion gases can increase considerably, which greatly increases the thermal efficiency of the steam generating cycle.

L‘invenzione verrà ora dettagliatamente descritta con riferimento al disegno allegato in cui: The invention will now be described in detail with reference to the attached drawing in which:

Fig. 1 è uno schema di un'apparecchiatura per bruciare rifiuti con un sistema utilizzante energia termica secondo la presente invenzione. Fig. 1 is a diagram of an apparatus for burning waste with a system using thermal energy according to the present invention.

Un 'apparecchiatura di incenerimento rifiuti secondo un sistema utilizzante energia termica secondo la presente invenzione, come indicato in Fig. 1, comprende principalmente una prima camera 1 di bruciatura e una seconda camera 2 di bruciatura. A waste incineration apparatus according to a system using thermal energy according to the present invention, as indicated in Fig. 1, mainly comprises a first burning chamber 1 and a second burning chamber 2.

La prima camera 1 di bruciatura è costruita quasi tutta sotto il pavimento, ed ha un distributore 11 di rifiuti alla sommità per ricevere rifiuti convogliati a mezzo convogliatore 3 da un magazzino rifiuti 4, una pluralità di alimentatori elicoidali 12 previsti orizzontali sotto il distributore il, due graticole 13 erette ciascuna in prossimità della zona mediana della camera, sotto gli alimetatori elicoidali 12, e costituite (le graticole) da un tubo o una barra resistente al calore piegata in parecchi tratti paralleli di barra o di tubo, gli intervalli tra ciascun tratto di tubo (o barra) essendo circa 20÷30 cm. Allo scopo di impedire che i rifiuti cadano da detti intervalli, la sezione trasversale della graticola dovrebbe essere installata verticalmente o con una piccola inclinazione rispetto al terreno. Una griglia 15 di forno è prevista sul fondo della camera 1 e un rullo rifiuti 14 è previsto sopra la griglia 15 del forno e sotto la graticola 13 per tirar giù il fondo della parete di rifiuti sulla griglia 15 del forno. Un distributore d’aria 16 è previsto sotto la griglia 15 del forno, un convogliatore elicoidale 17 sul fondo della camera 1, e un ugello 18 a spruzzo in una parete laterale vicina sul lato destro della griglia 15 del forno, una pompa 182 di carburante collegata con un tubo 183 di carburante, che è collegato con l'ugello a spruzzo 18, per alimentare carburante da un serbatoio 181 di carburante tramite la pompa 182 all'ugello 18 per spruzzarlo sulla griglia del forno per accendere i rifiuti all'inizio dell'operazione di incenerimento . The first burning chamber 1 is almost entirely built under the floor, and has a waste distributor 11 at the top to receive waste conveyed by conveyor 3 from a waste warehouse 4, a plurality of helical feeders 12 provided horizontally under the distributor 11, two gratings 13 each erected in proximity to the median zone of the chamber, under the helical feeders 12, and consisting (the gratings) of a heat-resistant tube or bar bent into several parallel sections of bar or tube, the intervals between each section of pipe (or bar) being about 20 ÷ 30 cm. In order to prevent waste from falling out of these gaps, the cross section of the grate should be installed vertically or with a small inclination to the ground. An oven grill 15 is provided at the bottom of the chamber 1 and a waste roller 14 is provided above the oven grill 15 and below the grill 13 for pulling down the bottom of the waste wall onto the oven grill 15. An air distributor 16 is provided under the furnace grate 15, a helical conveyor 17 at the bottom of the chamber 1, and a spray nozzle 18 in a neighboring side wall on the right side of the furnace grate 15, a fuel pump 182 connected with a fuel hose 183, which is connected with the spray nozzle 18, for supplying fuel from a fuel tank 181 via the pump 182 to the nozzle 18 for spraying it on the furnace grate to ignite the waste at the beginning of the 'incineration operation.

La seconda camera 2 di bruciatura è costruita a lato della prima camera 1 per far fluire in essa il fumo nero con le particelle di carbone generate nella prima camera 1 e farle stazionare li per un tempo comparativamente lungo in modo da bruciarle completamente, posizionata un po' più in alto della prima camera 1 e sul pavimento, collegata alla prima camera 1 di bruciatura con una via di passaggio 5 di gas di bruciatura. La seconda camera 2 di bruciatura comprende un preriscaldatore d'aria 21, un riscaldatore 22 di vapore surriscaldato ad alta pressione collegato con un generatore 23 di vapore saturo ad alta pressione. Il preriscaldatore d'aria 21 è collegato con il suo lato esterno con una soffiante 211 e con il suo lato destro con una tubazione d'aria 212, quindi collegato con il distributore d’aria 16 sotto la griglia 15 del forno, formando una via di trasporto dell'aria. The second combustion chamber 2 is built to the side of the first chamber 1 to allow the black smoke with the carbon particles generated in the first chamber 1 to flow into it and to make them stay there for a comparatively long time so as to burn them completely, positioned a little higher than the first chamber 1 and on the floor, connected to the first burning chamber 1 with a passageway 5 for the burning gas. The second burn chamber 2 comprises an air preheater 21, a high pressure superheated steam heater 22 connected to a high pressure saturated steam generator 23. The air preheater 21 is connected with its outer side with a blower 211 and with its right side with an air pipe 212, then connected with the air distributor 16 under the grate 15 of the oven, forming a path of air transport.

Il riscaldatore 22 di vapore surriscaldato ad alta pressione è collegato con una tubazione di vapore 221 ad alta pressione e una turbina 222 è collegata non solo con un generatore elettrico 6 ma anche con un condensatore 223 di vapore di rifiuti, e quindi collegata con un tubo d'efflusso 225 e con un'estrenutà di fondo del tubo della graticola tubolare 13 in modo che l'acqua del condensatore possa fluire entro il tubo della graticola tubolare per raffreddarla. Un'estremità superiore del tubo della graticola tubolare 13 è collegata con un tubo 231 d'acqua d'alimentazione di un boiler, poi con un generatore 23 di vapore saturo ad alta pressione e un riscaldatore di vapore surriscaldato 22 nella seconda camera 2 di bruciatura, formando un'alimentazione d'acqua di boiler, e un percorso di utilizzazione di vapore e di calore. E se la graticola è costituita da barre di materiale resistenti al calore, allora il tubo d'efflusso 225 sarà collegato direttamente con la pompa 232 d'acqua ad alta pressione nel percorso di cui sopra. Una camera 24 di gas di combustione è formata nella parte posteriore della seconda camera 2 di bruciatura, collegata con una via di passaggio 241 del gas In uscita collegata con una torre 7 di lavaggio del gas in uscita e con un camino 8. The high pressure superheated steam heater 22 is connected with a high pressure steam pipe 221 and a turbine 222 is connected not only with an electric generator 6 but also with a waste steam condenser 223, and then connected with a pipe 225 and with a bottom end of the tube of the tubular grill 13 so that the condenser water can flow into the tube of the tubular grill to cool it. An upper end of the tube of the tubular grill 13 is connected to a water supply tube 231 of a boiler, then to a high pressure saturated steam generator 23 and a superheated steam heater 22 in the second burning chamber 2 , forming a boiler water supply, and a steam and heat utilization path. And if the grill is made of bars of heat resistant material, then the outflow pipe 225 will be connected directly with the high pressure water pump 232 in the above path. A combustion gas chamber 24 is formed in the rear part of the second combustion chamber 2, connected with an outlet gas passageway 241 connected with an outlet gas washing tower 7 and with a chimney 8.

Verrà ora descritto qui di seguito il funzionamento di questa apparecchiatura di bruciatura di rifiuti. Dapprima, il convogliatore 3 inizia a convogliare i rifiuti dal magazzino rifiuti 4 al distributore 11, quindi scarica i rifiuti in parti eguali nell'alimentatore elicoidale 12. Quindi, l'alimentatore elicoidale fa avanzare i rifiuti orizzontalmente e la gravità spinge i rifiuti verso il basso nella graticola tubolare o graticola resistente al calore 13, 1 rifiuti la riempono, e viene introdotta acqua condensata nel serbatoio 224 d'acqua condensata per farla fluire attraverso il tubo d'uscita 225 nel tubo della graticola tubolare 13. A questo punto la soffiante 211 inizia a mandare aria attraverso il preriscaldatore d'aria 21 e il tubo d'aria 212 al distributore d'aria 16. Allora la pompa carburante 182 inizia ad inviare carburante attraverso il tubo 183 ad alta pressione e attraverso l'ugello a spruzzo 18 e infine nella prima camera 1 di bruciatura. Allora il liquido carburante inizia a bruciare e continua a bruciare per circa 2 ore dall'inizio dell 'incenerimento, quindi il rullo rifiuti 14 e la griglia 15 del forno vengono ruotati per lasciar cadere i rifiuti dalla graticola 13 sulla griglia 15 del forno da dove vengono convogliati dal convogliatore elicoidale e portati fuori dalla prima camera 1 di bruciatura. Ψ gas di combustione caldi salgono rapidamente dalla griglia 15 del forno a causa della loro bassa densità, venendo a contatto con la parete di rifiuti che è acculata nella graticola 13, e quindi salgono fino in prossimità degli alimentatori elicoidali 12. Quando i rifiuti sono spinti nella prima camera 1 di bruciatura, non c'è spazio cavo sufficiente per il passaggio dei gas di combustione attraverso gli alimentatori. Così, dopo che i gas di combustione sono fluiti in su alla sommità della parete di rifiuti che riempie la graticola 13 ed attraverso essa, detti gas di combustione sono aspirati dal camino e fluiscono in basso per passare attraverso la via di passaggio 5 dei gas di bruciatura nella seconda camera 2 di bruciatura, I gas di combustione riscaldano l'acqua nel generatore 23 di vapore saturo ad alta pressione, e il vapore ad alta pressione nel riscaldatore 22 di vapore surriscaldato ad alta pressione, cosicché la temperatura dei gas di combustione viene fortemente ridotta, ed entrano nella camera 24 dei gas combusti e riscaldano l'aria nel preriscaldatore d'aria 21. Allora la temperatura dei gas di combustione e ridotta a 280 °C o simile in modo da divenire gas di scarico e fluire nella via di passaggio 241 dei gas di scarico e quindi nella torre 7 di lavaggio dei gas di scarico e infine uscire dal camino 8. The operation of this waste burning apparatus will now be described below. First, the conveyor 3 begins to convey the waste from the waste warehouse 4 to the dispenser 11, then unloads the waste in equal parts into the helical feeder 12. Then, the helical feeder advances the waste horizontally and gravity pushes the waste towards the low in the tubular grill or heat resistant grill 13, the waste fills it, and condensed water is introduced into the condensed water tank 224 to flow through the outlet tube 225 into the tube of the tubular grill 13. At this point the blower 211 begins to send air through the air preheater 21 and the air hose 212 to the air distributor 16. Then the fuel pump 182 begins to send fuel through the high pressure hose 183 and through the spray nozzle 18 and finally in the first burning chamber 1. Then the fuel liquid starts to burn and continues to burn for about 2 hours from the start of incineration, then the waste roller 14 and the oven grill 15 are rotated to let the waste fall from the grill 13 onto the oven grill 15 from where they are conveyed by the helical conveyor and taken out of the first burning chamber 1. Ψ hot combustion gases rise rapidly from the grate 15 of the oven due to their low density, coming into contact with the waste wall which is accumulated in the grate 13, and then rise up to the proximity of the helical feeders 12. When the waste is pushed in the first combustion chamber 1, there is not sufficient hollow space for the passage of combustion gases through the feeders. Thus, after the combustion gases have flowed up to the top of the waste wall which fills the grate 13 and through it, said combustion gases are sucked in by the chimney and flow down to pass through the passageway 5 of the combustion gases. combustion in the second burn chamber 2, the combustion gases heat the water in the high-pressure saturated steam generator 23, and the high-pressure steam in the high-pressure superheated steam heater 22, so that the temperature of the combustion gases is greatly reduced, and they enter the flue gas chamber 24 and heat the air in the air preheater 21. Then the flue gas temperature is reduced to 280 ° C or the like so that they become exhaust gas and flow into the passage 241 of the exhaust gases and then into the exhaust gas washing tower 7 and finally exit the chimney 8.

Per quanto riguarda l'utilizzazione dell'energia termica, l'acqua condensata che entra nel tubo della graticola tubolare 13 dal tubo d'uscita 225 raffredda rapidamente la graticola tubolare 13, impedendo che venga bruciata dai gas di combustione ad elevata temperatura, e la temperatura dell'acqua sale di molto dopo essere passata attraverso la graticola tubolare 13 e fluisce attraverso il tubo 231 d'acqua d'alimentazione del boiler. Se la graticola è costituita da barre in materiale resistente al calore (quale titanio), allora l'acqua condensata fluisce direttamente nel tubo 231 dell'acqua d'alimentazione del boiler. Quindi l'acqua condensata viene compressa dalla pompa 233 ad alta pressione dell’acqua d’alimentazione del boiler e nel generatore di vapore 23 saturo ad alta pressione, in cui l’acqua viene riscaldata fino a divenire vapore saturo ad alta pressione e quindi fluisce nel riscaldatore di vapore 22 su rriscaldato ad alta pressione , in cui il vapore saturo ad alta pressione viene riscaldato fino a divenire vapore surriscaldato ad alta pressione. Allora il vapore surriscaldato ad alta pressione entra nella turbina 222 per far ruotare il generatore 6, che genera elettricità . questo punto , il vapore surriscaldato ad alta pressione si espande e cambia in vapore di rifiuto a bassa pressione per fluire fuori dalla turbina 222 nel condensatore 223 di vapore di rifiuto, in cui il vapore di rifiuto a bassa pressione viene raffreddato in acqua condensata per essere raccolto nel recipiente di raccolta dell'acqua condensata, e quindi essere alimentato alla graticola tubolare 13 e alla seconda camera 2 di bruciatura per essere usato in ricircolo. As regards the utilization of thermal energy, the condensed water entering the tube of the tubular grill 13 from the outlet tube 225 rapidly cools the tubular grill 13, preventing it from being burned by the high temperature combustion gases, and the the water temperature rises considerably after passing through the tubular grill 13 and flows through the water supply pipe 231 to the boiler. If the grill is made up of bars made of heat-resistant material (such as titanium), then the condensed water flows directly into the water supply pipe 231 of the boiler. Then the condensed water is compressed by the high pressure pump 233 of the boiler feed water and in the high pressure saturated steam generator 23, in which the water is heated until it becomes saturated steam at high pressure and then flows in the high pressure heated steam heater 22, where the high pressure saturated steam is heated to become superheated high pressure steam. Then the superheated high pressure steam enters the turbine 222 to rotate the generator 6, which generates electricity. this point, the high pressure superheated steam expands and changes into low pressure waste steam to flow out of the turbine 222 into the waste steam condenser 223, where the low pressure waste steam is cooled into condensed water to be collected in the condensed water collection container, and then be fed to the tubular grill 13 and to the second burning chamber 2 to be used in recirculation.

Per quanto riguarda il trasporto dell'aria, l'aria viene soffiata nel preriscaldatore d’aria 21 dalla soffiante 211, nel quale (preriscaldatore) l'aria viene preriscaldata fino a 200°C o simili dai gas di combustione o dal gas combusto e attraverso il tubo d'aria 212 inviato nel distributore d'aria 16 sotto la griglia 15 e quindi alimentato in parti eguali sulla griglia 15. Non appena la griglia 15 è molto calda e i rifiuti che cadono su di essa sono molto asciutti, l'aria fluisce nella prima camera 1 di bruciatura, ed aiuta a far bruciare in modo rapido i rifiuti sulla griglia 15. As for the air transport, the air is blown into the air preheater 21 by the blower 211, in which (preheater) the air is preheated up to 200 ° C or the like by the flue gases or flue gas and through the air tube 212 sent into the air distributor 16 under the grate 15 and then fed in equal parts onto the grate 15. As soon as the grate 15 is very hot and the waste falling on it is very dry, the air flows into the first burning chamber 1, and helps to quickly burn the waste on the grate 15.

Una caratteristica strutturale della presente invenzione è vicino alla parte mediana della prima camera di bruciatura dove sono poste due graticole a tubi raffreddati ad acqua o due graticole 13 resistenti al calore e un rullo sulla griglia 15 del forno. Essa serve a far entrare i rifiuti nella camera di bruciatura 1 in modo da essere accumulati come una parete alta e sottile di rifiuti, pila che deve essere completamente essiccata prima di cadere giù sulla griglia 15 del forno ed essere bruciata in modo che la temperatura del gas di combustione prodotto da questo procedimento di bruciatura possa essere innalzato di molto in modo da aumentare l’energia riciclata. Nello stesso tempo, anche se i rifiuti sono umidi, non è necessario un carburante ausiliario, come indicato nei dati inclusi circa l’efficacia della presente invenzione nel trattare i rifiuti. A structural feature of the present invention is near the middle part of the first burn chamber where two water-cooled tube gratings or two heat resistant gratings 13 and a roller on the oven grate 15 are placed. It serves to allow the waste to enter the burn chamber 1 so that it is accumulated as a tall thin wall of waste, a pile which must be completely dried before falling down onto the grate 15 of the oven and being burned so that the temperature of the the combustion gas produced by this burning process can be raised significantly in order to increase the recycled energy. At the same time, even if the waste is wet, an auxiliary fuel is not necessary, as indicated in the data included about the effectiveness of the present invention in treating waste.

Si capirà che quanto più alta è la graticola, più alta è la parete di rifiuti nella prima camera 1 di bruciatura, e più asciutti sono i rifiuti, tanto maggiore sarà la temperatura del gas combustione prodotto dalla bruciatura dei rifiuti. E inoltre, se l'inclinazione della sezione trasversale della graticola è più inclinata rispetto al pavimento (ma non tale da lasciar cadere i rifiuti da un intervallo tra due tubi), il gas di combustione verrà a contatto più sovente con la superficie della parete di rifiuti nel fluire su e giù. Così, l'ossigeno che rimane nel gas di combustione ha più possibilità di aiutare la bruciatura dei rifiuti, e la temperatura del gas di combustione aumenterà leggermente ancora una volta. It will be understood that the higher the grate, the higher the waste wall in the first burning chamber 1, and the drier the waste, the higher the temperature of the combustion gas produced by the burning of the waste. And furthermore, if the inclination of the cross-section of the grill is more inclined than the floor (but not such as to let the waste fall from an interval between two pipes), the combustion gas will more often come into contact with the surface of the waste flowing up and down. Thus, the oxygen that remains in the flue gas has more chances to aid the burning of the waste, and the flue gas temperature will rise slightly once again.

Se il rullo rifiuti 14 per scaricare i rifiuti dalla parete di rifiuti nella graticola 13 sulla griglia 15 del forno ruota rapidamente, allora i rifiuti staranno nella graticola per un breve periodo di tempo e non potranno essere essiccati completamente, per cui la temperatura di bruciatura è per forza leggermente più bassa. Al contrario, se i rifiuti stanno sulla graticola 13 per un periodo di tempo maggiore , tale da rendere possibile essiccarli in modo più completo, allora la temperatura di bruciatura potrà essere più elevata. If the waste roller 14 for discharging the waste from the waste wall into the grate 13 on the oven grate 15 rotates rapidly, then the waste will stay in the grate for a short period of time and cannot be dried completely, so the burning temperature is necessarily slightly lower. Conversely, if the waste stays on the grill 13 for a longer period of time, such as to make it possible to dry it more completely, then the burning temperature may be higher.

Come si è detto in precedenza, allo scopo di aumentare il rendimento termico della generazione di vapore, è molto importante innalzare la temperatura del gas di combustione. Così, alla temperatura nella prima camera di bruciatura vengono fatti raggiungere i 1500<e>C, i tubi della graticola tubolare 13 devono essere continuamente raffreddati ad acqua che scorre attraverso essi, oppure la graticola dovrebbe essere costituita da barre di materiale resistente al calore (quali barre di titanio). Altrimenti la bruciatura avverrà malamente rovinando la graticola 13 ed abbassando lo speciale rendimento raggiunto con la presente invenzione. E l'acqua che fluisce attraverso i tubi della graticola tubolare 13 può divenire molto calda per essere alimentata al boiler per economizzare energia termica. As mentioned above, in order to increase the thermal efficiency of steam generation, it is very important to raise the temperature of the combustion gas. Thus, at the temperature in the first burning chamber they are allowed to reach 1500 <e> C, the tubes of the tubular grill 13 must be continuously cooled by water flowing through them, or the grill should be made up of bars of heat-resistant material ( such as titanium bars). Otherwise the burning will take place badly, ruining the grill 13 and lowering the special efficiency achieved with the present invention. And the water flowing through the tubes of the tubular grill 13 can become very hot to be fed to the boiler in order to save thermal energy.

Verrano ora citati alcuni dati concernenti il rendimento del trattamento rifiuti secondo la presente invenzione. Some data concerning the efficiency of the waste treatment according to the present invention will now be cited.

Ad esempio, i rifiuti combinati in Taipei City in Taiwan, R.O.C., che hanno un LHV (potere calorifico inferiore) pari a 1182 Kcal/kg, e contengono 12% di plastica, 17% di fibre vegetali secche, 56% d'acqua, 15% di materiale non infiammbile, vengono bruciati secondo la presente invenzione. Il risultato indica una temperatura di 200<e>C dell'aria di presriscaldo che scorre sotto la griglia, e il rapporto d'aria in eccesso della bruciatura è abbassato ad 1.2. Così, la temperatura di bruciatura prodotta è pari a 1215<e>C o simili secondo il calcolo, e un chilogrammo (1 Kg) di rifiuti bruciato produce 0.462 Kg di CGs, 0.695 Kg di H2O, 1.505 Kg di N2, 0.076 Kg di 02, 0.07 Kg di HC1. L'energia riciclata quale elettricità ottenuta dal vapore è circa il 30.6%. Il rapporto d'aria in eccesso necessario nel procedimento di bruciatura viene ridotto da 2.0 ad 1.2, e così l'azoto e l'ossigeno contenuti nel gas di combustione vengono fortemente ridotti, e di conseguenza il calore da rifiuto portato nel gas di scarico è anch'esso ridotto. Al contrario, il calore netto nel vapore riscaldato circolante è comparativamente molto. Se i rifiuti vengono bruciati in un'apparecchiatura convenzionale di bruciatura, il 7% di materiale infiammabile rimane nelle ceneri, la perdita del forno per radiazione è il 2% o simile, la temperatura dei gas di scarico esausti è 280<°>C, e il rapporto d'aria in eccesso necessario alla bruciatura è 2.0. For example, the combined waste in Taipei City in Taiwan, R.O.C., which has an LHV (lower calorific value) of 1182 Kcal / kg, and contains 12% plastic, 17% dry vegetable fiber, 56% water, 15% of non-flammable material, are burned according to the present invention. The result indicates a temperature of 200 <e> C of the preheating air flowing under the grate, and the excess air ratio of the burn is lowered to 1.2. Thus, the burn temperature produced is equal to 1215 <e> C or similar according to the calculation, and one kilogram (1 Kg) of waste burned produces 0.462 Kg of CGs, 0.695 Kg of H2O, 1.505 Kg of N2, 0.076 Kg of 02, 0.07 Kg of HC1. The energy recycled as electricity obtained from steam is about 30.6%. The excess air ratio required in the burning process is reduced from 2.0 to 1.2, and thus the nitrogen and oxygen contained in the combustion gas are greatly reduced, and consequently the waste heat carried into the exhaust gas is also reduced. In contrast, the net heat in the circulating heated steam is comparatively a lot. If the waste is burned in conventional burning equipment, 7% of flammable material remains in the ashes, the radiation furnace loss is 2% or similar, the exhaust gas temperature is 280 <°> C, and the excess air ratio necessary for the burn is 2.0.

Nel caso in cui i rifiuti combinati in Taipei City siano bruciati in un'apparecchiatura convenzionale di bruciatura, ciascun chi logrammo di rif iuti produce 1 .077 Kcal . , cioè LHV 1182 x ( 100% - 7%) x (100% - 2%), 0.430 Kg di CO2, 0.695 Kg di HzO , 2.508 Kg di Nz , 0.381 Kg di Oz , 0.07 Kg di HC1 . La temperatura dei gas di scarico nella via di passaggio dei gas di scarico è 280"C , la perdita di calore di rifiuto è ci rca 330 Kcal . , la perdita di calore portato dal la cenere del forno è circa 6.8 Kcal (cenere di forno 0.15 Kg, materiale infiammabile non bruciato 0.02 Kg, calore specifico circa 0.2, temperatura della cenere del forno 200<°>C) . Pertanto le calorie utilizzabili per il vapore riscaldato che circola per generare elettricità è 740 Kcal, cioè 1077 - 330 - 6,8 = 740 Kcal . Il gas bruciato ha una temperatu ra di 945 °C , e il rendimento termico utilizzabile per produ rre un ciclo genera-vapore per generare elettricità è ci rca il 22.5% . Quindi ciascun chilogrammo di rif iuti bruciato dall ' apparecchiatura convenzionale di bruciatura produce 0. 1936 KWH di energia elett rica (740 Kcal x 22.5% ÷ 860) In the event that the combined waste in Taipei City is burned in conventional burning equipment, each kilo of waste produces 1.077 Kcal. , i.e. LHV 1182 x (100% - 7%) x (100% - 2%), 0.430 Kg of CO2, 0.695 Kg of HzO, 2.508 Kg of Nz, 0.381 Kg of Oz, 0.07 Kg of HC1. The temperature of the exhaust gases in the exhaust gas passageway is 280 "C, the waste heat loss is about 330 Kcal., The heat loss brought by the furnace ash is about 6.8 Kcal (furnace ash 0.15 Kg, flammable unburned material 0.02 Kg, specific heat about 0.2, oven ash temperature 200 <°> C). Therefore the usable calories for the heated steam that circulates to generate electricity is 740 Kcal, i.e. 1077 - 330 - 6 , 8 = 740 Kcal. The gas burned has a temperature of 945 ° C, and the thermal efficiency that can be used to produce a steam-generating cycle to generate electricity is approximately 22.5%. So each kilogram of waste burned by the conventional burning equipment produces 0. 1936 KWH of electrical energy (740 Kcal x 22.5% ÷ 860)

Nel caso in cui i rifiuti combinati in Taipei City siano bruciati secondo la presente invenzione, il materiale infiammabile non solo è bruciato completamente ma l'ossigeno e l'azoto possono essere fortemente ridotti nel loro volume nei gas di scarico, e ciascun chilogrammo di rifiuti bruciato produce 0.462 Kg di CO2, 0.695 Kg di H20, 1.505 Kg di Nz, 0.076 Kg di O2, 0.07 Kg di HC1. Cosi, la perdita di calorie dovuta ai gas di scarico dalla via di passaggio è circa 242.6 Kcal, e la perdita di calorie dovuta alla cenere è circa 6 Kcal. Cosi ciascun chilogrammo di rifiuti bruciati produce circa 909.8 Kcal, utilizzabili per riscaldare il vapore in circolazione, cioè 1182 Kcal x 0.98 - 242.6 - 6 909.8 Kcal. La temperatura di bruciatura prodotta nel procedimento di bruciatura è circa 1215<°>C e il rendimento termico per il ciclo genera-vapore prodotto è circa il 30.6%. Quindi, l'energia elettrica prodotta è circa 0.324 KWH quando i rifiuti combinati in Taipei vengono bruciati secondo la presente invenzione, e l'aumento di energia elettrica prodotta raggiunge il 67%. In the event that the combined waste in Taipei City is burned according to the present invention, the flammable material is not only burned completely but the oxygen and nitrogen can be greatly reduced in their volume in the flue gas, and each kilogram of waste burned it produces 0.462 Kg of CO2, 0.695 Kg of H20, 1.505 Kg of Nz, 0.076 Kg of O2, 0.07 Kg of HC1. Thus, the calorie loss due to exhaust gases from the passageway is about 242.6 Kcal, and the calorie loss due to ash is about 6 Kcal. Thus each kilogram of burnt waste produces about 909.8 Kcal, which can be used to heat the steam in circulation, that is 1182 Kcal x 0.98 - 242.6 - 6 909.8 Kcal. The burning temperature produced in the burning process is about 1215 <°> C and the thermal efficiency for the produced steam-generating cycle is about 30.6%. Hence, the electricity produced is about 0.324 KWH when the combined waste in Taipei is burned according to the present invention, and the increase in electricity produced reaches 67%.

Nel caso in cui rifiuti Europei od Americani, aventi un LHV pari a 2340 Kcal/kg, e contenenti 4% di plastica, 51% di fibre vegetali secche, 25% d'acqua, 20% di materiale non infiammabile, vengano bruciati nella nuova apparecchiatura secondo l'invenzione, i gas di combustione possono raggiungere una temperatura di 1570°C , e l ' energia termica del vapore su rriscaldato ad alta pressione trasformato in energia meccanica ed elett rica raggiunge il 40%. In the event that European or American waste, having an LHV equal to 2340 Kcal / kg, and containing 4% of plastic, 51% of dry vegetable fibers, 25% of water, 20% of non-flammable material, are burned in the new apparatus according to the invention, the combustion gases can reach a temperature of 1570 ° C, and the thermal energy of the steam heated at high pressure transformed into mechanical and electrical energy reaches 40%.

Realizzazioni preferite della presente invenzione sono state decritte in precedenza; si capirà ed apparirà evidente che varie modifiche possono esservi apportate e che le rivendicazioni allegate intendono coprire tutte le modifiche che possono cadere nell’ambito e nello spirito dell' invenzione. Preferred embodiments of the present invention have been described above; it will be understood and evident that various changes may be made and that the attached claims are intended to cover all the changes that may fall within the scope and spirit of the invention.

Claims

CLAIMS 1. Equipment for burning waste with a system using thermal energy, characterized in that it includes: - in the right part of an incinerator, a waste distributor at the top to receive waste conveyed from a waste warehouse by means of a plurality of feeders placed under said distributor to advance the waste horizontally, while the force of gravity pushes it down into said incinerator , an oven grill on the bottom, an air distribution pipe positioned under said oven grill to feed air for burning, a conveyor on the bottom to convey the ash outside; - in the left side of said incinerator, an air preheater, a high pressure superheated steam heater connected with a high pressure saturated steam generator, said air preheater connected with a blower at its outer end and with a tube air connected with the air distributor at the bottom of the right side of said incinerator forming an air transport route, said high pressure superheated steam heater connected to a turbine by means of a high pressure steam pipe, called turbine connected with an electric generator and with a waste heat condenser, and then with a condensed water tank, said condensed water tank connected with a boiler tube and then with said high pressure saturated steam generator forming a path for the supply of water from the boiler, and for the use of steam and thermal energy; - a combustion gas chamber provided at the rear of the left side of said incinerator, connected to another passageway for the exhaust gas, connected to an exhaust gas washing tower, connected to a chimney; - in which two upright gratings and a roller are provided in proximity to the median area of the right-hand side of said incinerator under said feeders and above said oven grill, the grill being made up of tubes or bars of heat-resistant material (such as titanium) folded, the grate being made up of several parallel tubes or bars and erected above said roller, said roller being arranged above said oven grate, at the upper end the tube of said grate being connected to said boiler feed water tube , and a lower end of the tube of said grate being connected with said condensed water tube so that the condensed water can flow through the tubes of said tubular grate to cool it; if the grill is made up of heat resistant bars, then the condensed water pipe being connected directly with said water supply pipe to the boiler; the roller being positioned under said grate for pulling down the bottom end of the waste wall onto said oven grate.