LV14353B - Iekārta termiskai naftas duļķu dedzināšanai - Google Patents

Description

Izgudrojuma apraksts

Izgudrojums attiecas uz vides aizsardzību un to var izmatot atkritumu, ieskaitot naftas duļķes un medicīnas atkritumus, termiskai dedzināšanai.

Ir zināmas iekārtas [1, 2] atkritumu pārstrādei, kuras satur dedzināšanas kameru un izdedzināšanas kameru, siltumapmaiņas ierīci un aizplūdes gāzu attīrīšanas sistēmu. Šo zināmo iekārtu trūkums ir tas, ka siltumapmaiņas ierīces tiek izmantotas gāzu temperatūras pazemināšanai pēc atkritumu dedzināšanas, pirmajā gadījumā - ar gaisa dzesēšanu, otrajā gadījumā - izmantojot ciklonus un skruberi, t.i., aizplūdes gāzu siltums netiek utilizēts.

Iekārta [3], kura pēc tehniskās būtības un risināmā uzdevuma ir vistuvākā un tāpēc ir izvēlēta par izgudrojuma prototipu, satur dedzināšanas kameru, izdedzināšanas kameru un siltumapmaiņas ierīci reģenerācijas katla veidā. Šīs iekārtas trūkums ir aizplūdes gāzu siltuma zemā izmantošanas efektivitāte pēc atkritumu dedzināšanas un aizplūdes gāzu temperatūras kontroles neiespējamība. Turklāt atkritumu periodiskās dedzināšanas procesā siltumapmaiņas ierīces siltuma vadīšanas virsmas periodiski atdzēsējas, un iekārtas palaišanas procesā pelnu daļiņas no karstās gāzes plūsmas nosēžas uz aukstajām cauruļu virsmām. Tas nozīmē, ka ir novērojama termoforēze nelielu daļiņu kustība gāzē temperatūras gradienta ietekmē plūsmā vēsākās zonas virzienā. Atkritumu periodiskā dedzināšana rada gāzu, kuras nonāk reģenerācijas katlā, temperatūras svārstības un negatīvi ietekmē izvadāmā ūdens, kurš tiek sūknēts caur to, raksturlīknes.

Izgudrojuma mērķis ir iekārtas darbības efektivitātes paaugstināšana un kaitīgo izmešu samazināšana atmosfērā. Izvirzītais uzdevums ir atrisināts tādējādi, ka zināmā iekārta atkritumu termiskai dedzināšanai, kas ietver sadedzināšanas kameru, kura saistīta ar izdedzināšanas kameru, siltumizmantojošo ierīci un aizplūdes gāzu attīrīšanas sistēmu, saskaņā ar izgudrojumu ir modificēta tādējādi, ka izdedzināšanas kameras un siltumapmaiņas ierīces vietā tiek izmantots standarta tvaika katls, piem., E1/9, turklāt katla kurtuves klons ir pazemināts par 500 līdz 800 mm, bet starp klonu un kurtuves apakšējo trumuļa ekrānu atrodas sprausla, kura ir uzstādīta 0-20° leņķī attiecībā pret kurtuves klonu, pie kam kurināmā vietā tiek izmantota ūdens-degvielas emulsija ar ūdens saturu 8-13%, un ūdensdegvielas emulsiju gatavo rotortipa maisītājs-disperģētājs, piemēram, DRS10.

Piedāvātā iekārta atkritumu termiskai dedzināšanai ir parādīta Fig.1, bet Fig.2 ir parādīts adaptētais tvaika katls. Iekārta atkritumu termiskai dedzināšanai (Fig.1) satur atkritumu padeves ierīci 1, dedzināšanas kameru 2, tvaika katlu 3, gāzu attīrīšanas ierīci 4, dūmsūcēju 5 un cauruli 6. Tvaika katls (Fig.2) satur kurtuves ekrāna apakšējo 7 un augšējo 12 trumuļus, sprauslu 8, tvaika klonu 9, spraugu (eju) 10 gāzu nonākšanai no dedzināšanas kameras uz izdedzināšanas kameru 11.

Iekārta darbojas sekojoši. Caur ierīci 1 atkritumi nonāk kamerā 2, kur notiek to dedzināšana. Izveidojusies gāze caur spraugu 10, kas savieno tvaika katla 3 dedzināšanas kameru 2 ar izdedzināšanas kameru 11, nonāk izdedzināšanas kamerā 11. Ieslēdzas sprausla 12 ūdens-degvielas emulsijas dedzināšanai un tiek uzstādīta nepieciešamā izdedzināšanas temperatūra. Ūdens-degvielas emulsija tiek gatavota rotortipa maisītāja-disperģētājā, piemērām, DRS10, kas garantē tās kvalitāti (emulsija tiek sasmalcināta līdz emulsijas piliena diametrs sastāda no 1 līdz 5 mikrometriem). Pēc izdedzināšanas gāzes nonāk uz katla siltuma apmaiņas virsmām (kurtuves ekrāna), pēc tam nonāk gāzu attīrīšanas ierīcē 4 un ar dūmsūcēju 5 caur cauruli 6 tiek izmesti atmosfērā.

Standarta tvaika katla, piemēram, E1/9 (katla marka atkarīga no dedzināmo atkritumu daudzuma un radušās gāzes), kas ir adaptēts izdedzināšanai, izmantošana ļauj ne tikai efektīvi izdedzināt aizplūdes gāzes, jo tas ir projektēts ar optimālu aerodinamiku, kā arī ļauj to izmantot parastajā režīmā kā katlu tvaika ražošanai. Tvaiks var tikt izmantots kā tehnoloģiskajām vajadzībām, tā arī elektroenerģijas iegūšanai, izmantojot turboģeneratorus.

Ūdens-degvielas emulsijas izmantošana katlā pilienu mikrosprādzienu dēļ paātrina degvielas iztvaikošanu, uzlabo maisījuma sagatavošanu un ļauj ievērojami intensificēt kaitīgo gāzes ieslēgumu izdedzināšanu. Tas tiek panākts, pateicoties tam, ka ķīmiskās ķēdes reakcijas ātrums ir proporcionāls aktīvo centru koncentrācijai, kas vada šo procesu. Apūdeņotajai degvielai šādu centru koncentrācija būs vienmēr lielāka, nekā neapūdeņotajai degvielai, bet apūdeņotajai degvielai tā ir jo lielāka, jo izgatavotā emulsija ir kvalitatīvāka, resp. ar zemu dispersijas pakāpi. Tieši šādu emulsiju gatavo maisītājs - disperģētājs DRS10. Turklāt, kā ir zināms, papildu mitruma ievade kurtuvē aptur slāpekļa oksīdu un citu kaitīgu izmešu veidošanos un paaugstina paņēmiena ekoloģisko efektivitāti, pie tam visefektīvākā emulsija satur no 8 līdz 13% ūdens (tādā veidā tiek ekonomēta no 1 līdz 5% degvielas). SO3 tiek neitralizēts, iesmidzinot reakcijas kamerā Na₂CO3 ūdens šķīdumu, kuru var izmantot kā ūdens vietā ūdens-degvielas emulsijas dedzināšanai reakcijas kamerā.

Ūdens-degvielas emulsijas dedzināšanas kontrole caur sprauslu var tikt realizēta automātiski, izmantojot termopārus.

Ūdens-degvielas emulsijas izmantošana ļauj samazināt nogulšņu daudzumu uz katla siltuma apmaiņas virsmām intensīvākās aizplūdes gāzu ieslēgumu izdegšanas rezultātā, bet tie nogulumi, kuri tika fiksēti (tai skaitā termoforēzes rezultātā), bija irdeni un viegli notīrāmi. Tā kā katls var strādāt arī tad, kad netiek dedzināti atkritumi, tad arī termoforēzes nogulumi nav nozīmīgi un tie ir novērojami tikai auksta katla palaišanas procesā.

Sprauslu ir lietderīgi uzstādīt 0-20° leņķī attiecībā pret kurtuves klonu. Sprauslas montāža ir tehnoloģiski sarežģīta un no šī viedokļa ir nepamatoti izvēlēties minēto leņķi lielāks par 20°, bet leņķis robežās no 0 līdz 20° nodrošina maksimālu gāzu sajaukšanu pēc dedzināšanas kameras un ūdensdegvielas emulsijas sadegšanas produktu sajaukšanu.

Izmantojot adaptēto standarta katlu, tiek izveidoti apstākļi siltuma stabilai ilgtermiņa izstrādāšanai. Nav nepieciešams pirkt speciālus dārgus agregātus gāzu izdedzināšanai un sarežģītas iekārtas (skruberus) gāzu attīrīšanai. Tādējādi salīdzinājumā ar prototipu piedāvātā iekārta ir efektīvāka un ekonomiskāka un nodrošina kaitīgo izmešu samazināšanu atmosfērā.

Informācijas avoti:

1. Verbrennungsanlagen fur tierkadaver. JOSEPH EGLI AG (reklāmas prospektss; skat www.ieaq.com)

2. Termiskās utilizācijas iekārta K3E-08 (skat. http://www.nefteshlamv.ru/category detail.php?id=14)

3. Iekārta atkritumu sadedzināšanai. PSRS patents Ne 579949; starptautiskās klasifikācijas indekss - F23G 5/23; 1977 g. (prototips).

Claims (3)

Pretenzijas

1. Iekārta termiskai naftas duļķu sadedzināšanai, kas satur sadedzināšanas kameru, kura ir saistīta ar izdedzināšanas kameru, siltumu izmantojošo ierīci un aizplūdes gāzu attīrīšanas sistēmu, kas raksturīga ar to, ka izdedzināšanas kamera ir standarta tvaika katls, piem.,E1/9, turklāt katla kurtuves klons ir pazemināts par 500 līdz 800 mm, bet starp klonu un kurtuves ekrāna apakšējo trumuli atrodas sprausla, kura attiecībā pret kurtuves klona horizontu ir uzstādīta 0-20° leņķī.

2. Iekārta saskaņā ar 1. punktu, pie kam izdedzināšanai tiek izmantota ūdens-degvielas emulsija ar ūdens saturu no 8 līdz 13% .

3. Iekārta saskaņā ar 2. punktu, pie kam ūdens-degvielas emulsiju gatavo rotortipa maisītājā-disperģētājā, piemērām, DRS 10.