RU118027U1

RU118027U1 - INSTALLATION FOR THERMAL DESTRUCTION OF SOLID BIOLOGICAL WASTE

Info

Publication number: RU118027U1
Application number: RU2011134333/03U
Authority: RU
Inventors: Григорий Исакович Двоскин; Геннадий Артемович Аветов; Александр Георгиевич Аствацатуров; Виктор Иванович Сидорко; Екатерина Георгиевна Колесникова
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "ВП-СЕРВИС"
Priority date: 2011-08-17
Filing date: 2011-08-17
Publication date: 2012-07-10

Abstract

Установка для термического уничтожения твердых биологических отходов, содержащая камеру сжигания, снабженную загрузочным и горелочным устройствами, камеру дожигания, снабженную горелочным устройством, теплообменник, систему газоочистки и дымосос отличающаяся тем, что верхняя часть камеры сжигания дополнительно снабжена камерой окислительного пиролиза, соединенной с загрузочным устройством и отделенной от нижней части камеры сжигания подвижной решеткой с приводом, камера дожигания снабжена автономной системой ввода вторичного воздуха, вход в теплообменник снабжен каталитическим дожигателем, а система пылеочистки снабжена адсорбером. Installation for thermal destruction of solid biological waste, containing a combustion chamber equipped with a charging and burner devices, an afterburner equipped with a burner device, a heat exchanger, a gas cleaning system and a smoke exhauster, characterized in that the upper part of the combustion chamber is additionally equipped with an oxidizing pyrolysis chamber connected to the charging device and separated from the lower part of the combustion chamber by a movable grate with a drive, the afterburner is equipped with an autonomous system for introducing secondary air, the inlet to the heat exchanger is equipped with a catalytic afterburner, and the dust cleaning system is equipped with an adsorber.

Description

Заявляемая полезная модель «Установка для термического уничтожения твердых биологических отходов» относится к области утилизации твердых биологических (ветеринарных и медицинских) отходов.The inventive utility model "Installation for the thermal destruction of solid biological waste" relates to the field of disposal of solid biological (veterinary and medical) waste.

Установка для термического уничтожения твердых биологических отходов, содержит камеру сжигания, снабженную загрузочным и горелочным устройствами, камеру дожигания, снабженную горелочным устройством, теплообменник, систему газоочистки, дымосос и дымовую трубу. Верхняя часть камеры сжигания снабжена камерой окислительного пиролиза, соединенной с загрузочным устройством и отделенной от нижней части камеры сжигания подвижной решеткой с приводом, камера дожигания снабжена автономной системой ввода вторичного воздуха, вход в теплообменник снабжен каталитическим дожигателем, а система пылеочистки снабжена адсорбером.Installation for the thermal destruction of solid biological waste, contains a combustion chamber equipped with loading and burner devices, an afterburner equipped with a burner device, a heat exchanger, a gas treatment system, a smoke exhauster and a chimney. The upper part of the combustion chamber is equipped with an oxidation pyrolysis chamber connected to the loading device and separated by a movable grid with a drive separated from the lower part of the combustion chamber, the afterburner is equipped with an autonomous secondary air intake system, the inlet to the heat exchanger is equipped with a catalytic afterburner, and the dust removal system is equipped with an adsorber.

Известна установка для термической утилизации биологических отходов (БО) - (крематор КД-50), содержащая камеру сжигания, снабженную горелочным и загрузочным устройствами и дымовую трубу [1]. Недостатком установки является то, что, при нагреве каждой вновь загруженной порции «холодного» биологического материала, в атмосферу выбрасываются все «грязные» выделения (сначала пары воды, затем - начальные продукты термического разложения), поскольку их обезвреживание невозможно в условиях малого времени пребывания в камере сжигания при сниженной там, в момент загрузки, температуре. Другим недостатком установки является отсутствие системы использования теплового потенциала органической составляющей отходов и сжигаемого в горелке топлива и, как следствие, недопустимо высокая температура дымовых газов на выходе из дымовой трубы.Known installation for thermal utilization of biological waste (BO) - (cremator KD-50), containing a combustion chamber, equipped with a burner and loading devices and a chimney [1]. The disadvantage of the installation is that, when each newly loaded portion of “cold” biological material is heated, all “dirty” emissions (first water vapor, then the initial products of thermal decomposition) are released into the atmosphere, since their neutralization is impossible in the conditions of short residence time the combustion chamber at a reduced temperature there at the time of loading. Another disadvantage of the installation is the lack of a system for using the thermal potential of the organic component of the waste and the fuel burned in the burner and, as a result, the temperature of the flue gases at the outlet of the chimney is unacceptably high.

Наиболее близкой к заявляемой полезной модели по конструкции основного оборудования является установка «Комплекс термического обезвреживания медицинских и биологических отходов КТО-50-К20», содержащая камеру сжигания, снабженную загрузочным и горелочным устройствами, камеру дожигания, снабженную горелочным устройством, теплообменник, систему газоочистки дымосос и дымовую трубу [2].Closest to the claimed utility model for the construction of the main equipment is the KTO-50-K20 Thermal Treatment Facility for Medical and Biological Waste Complex, containing a combustion chamber equipped with loading and burner devices, an afterburner equipped with a burner device, a heat exchanger, a smoke exhaust gas treatment system and the chimney [2].

Недостатком данной установки является то, что в ходе технологического процесса после испарения влаги из БО, тепло от сгорания их органической части и внешнего топлива, вследствие естественной конвекции газообразных продуктов горения и радиационного излучения очага горения, «уходит» в верхнюю часть камеры сжигания, через которую это тепло бесполезно теряется, и одновременно создает проблемы по тепловой защите элементов загрузочного устройства и кожуха установки.The disadvantage of this installation is that during the process after the evaporation of moisture from the BO, the heat from the combustion of their organic parts and external fuel, due to the natural convection of gaseous products of combustion and radiation from the combustion zone, "goes" to the upper part of the combustion chamber, through which this heat is uselessly lost, and at the same time creates problems for the thermal protection of the elements of the loading device and the casing of the installation.

Целью данной полезной модели является увеличение сменной производительности установки за счет рационального использования теплового потенциала органической части отходов и сжигаемого топлива, снижение удельного расхода топлива и улучшение экологической безопасности процесса.The purpose of this utility model is to increase the shift productivity of the installation due to the rational use of the thermal potential of the organic part of the waste and combustible fuel, reduce the specific fuel consumption and improve the environmental safety of the process.

Указанные технические результаты достигаются за счет того, что верхняя часть камеры сжигания дополнительно снабжена камерой окислительного пиролиза, соединенной с загрузочным устройством и отделенной от нижней части камеры сжигания подвижной решеткой с приводом.These technical results are achieved due to the fact that the upper part of the combustion chamber is additionally equipped with an oxidation pyrolysis chamber connected to the loading device and separated from the lower part of the combustion chamber by a movable grate with a drive.

Снабжение камеры сжигания дополнительной камерой окислительного пиролиза, отделенной подвижной решеткой позволяет размещать в установке одновременно два объекта биологических отходов (БО), находящихся в разной стадии процесса термического разложения. В то время, как органическая составляющая объекта БО-1, находящегося в камере сжигания сгорает, объект БО-2 в камере окислительного пиролиза, вследствие естественной конвекции газообразных продуктов горения и радиационного излучения очага горения, подвергается подготовке (теряет влагу и первичные продукты термического разложения). При этом, образующиеся газообразные продукты, мигрируя к выходу из камеры через высокотемпературный очаг горения, подвергаются первичному огневому обезвреживанию, что способствует их очистке.Providing the combustion chamber with an additional oxidative pyrolysis chamber separated by a movable grate allows two biological waste (BW) objects located at different stages of the thermal decomposition process to be placed in the installation simultaneously. While the organic component of the BO-1 object located in the combustion chamber burns out, the BO-2 object in the oxidation pyrolysis chamber, due to the natural convection of gaseous products of combustion and radiation from the combustion site, undergoes preparation (loses moisture and the primary products of thermal decomposition) . In this case, the resulting gaseous products, migrating to the exit from the chamber through a high-temperature combustion center, are subjected to primary fire neutralization, which contributes to their cleaning.

Наличие между камерами подвижной решетки с приводом позволяет на определенной стадии процесса перемещать БО-2 в камеру сжигания.The presence between the chambers of a movable grate with a drive allows, at a certain stage of the process, to move BO-2 into the combustion chamber.

Снабжение камеры дожигания автономной системой подачи воздуха позволяет дожигать газообразные продукты пиролиза в оптимальных условиях за счет улучшения качества смешения газообразных продуктов с воздухом и увеличения времени пребывания продуктов сгорания в топочном объеме при высоких температурах, что способствует процессу догорания вредных компонентов и обеспечивает экологически чистый состав газовых выбросов.Providing an afterburning chamber with an autonomous air supply system makes it possible to burn off gaseous pyrolysis products under optimal conditions by improving the quality of mixing gaseous products with air and increasing the residence time of combustion products in the combustion chamber at high temperatures, which contributes to the process of burning out harmful components and ensures an environmentally friendly composition of gas emissions .

Снабжение входа в теплообменник каталитическим дожигателем позволяет ликвидировать оставшуюся в дымовых газах органику.The supply of the entrance to the heat exchanger with a catalytic afterburner eliminates the organic matter remaining in the flue gases.

Снабжение системы пылеочистки адсорбером позволяет ликвидировать неприятные запахи.Supplying the dust cleaning system with an adsorber eliminates unpleasant odors.

Полезная модель установки для термического уничтожения твердых биологических отходов, поясняется чертежами на рис.1 где на фиг.1 изображена схема установки, а на фиг.2 - продольный разрез камеры сжигания с камерой окислительного пиролиза.A useful model of a plant for the thermal destruction of solid biological waste is illustrated by the drawings in Fig. 1, where Fig. 1 shows a diagram of the plant, and Fig. 2 is a longitudinal section of a combustion chamber with an oxidation pyrolysis chamber.

Установка содержит камеру сжигания - 1 с горелочным устройством - 2, камеру окислительного пиролиза - 3 с загрузочным устройством - 4 и подвижной решеткой - 5 с приводом - 6; камеру дожигания - 7 с горелочным устройством - 8 и системой ввода вторичного воздуха - 9, картридж каталитического дожига - 10 теплообменник - 11, систему газоочистки, включающую циклон - 12, адсорбер - 13 и мокрый скруббер - 14; дымосос - 15 и дымовую трубу - 16.The installation contains a combustion chamber - 1 with a burner - 2, an oxidative pyrolysis chamber - 3 with a loading device - 4 and a movable grate - 5 with a drive - 6; afterburner chamber - 7 with burner device - 8 and secondary air injection system - 9, catalytic afterburner cartridge - 10 heat exchanger - 11, gas purification system including cyclone - 12, adsorber - 13 and wet scrubber - 14; smoke exhaust - 15 and chimney - 16.

Установка работает следующим образом:Installation works as follows:

Производят разогрев установки путем включения горелок - 2 и 8. Камеру термического разложения разогревают до рабочей температуры 600-800° С. Порцию отходов БО-1 помещают в загрузочное устройство - 4 и перемещают сначала в камеру окислительного пиролиза - 3, а затем в нижнюю часть камеры сжигания - 1. Отходы нагревают открытым пламенем и в процессе нагрева за счет радиационного излучения факела и теплоты дымовых газов происходит сначала их сушка, а затем сгорание органической составляющей. После начала горения органических остатков БО-1 в камере сжигания, в камеру окислительного пиролиза загружают новую порцию БО-2. За счет радиационного излучения очага горения и конвекции газов БО-2 сначала теряют влагу, а затем начинается процесс термического разложения (окислительный пиролиз). Образующиеся газообразные продукты, за счет тяги дымососа-16, мигрируя к выходу из камеры через высокотемпературный очаг горения в нижней части камеры сжигания подвергаются первичному огневому обезвреживанию, что способствует их очистке и поступают в камеру дожига - 7, где в режиме вращающегося газового потока, вследствие высокой турбулентности, больших относительных скоростей и времени пребывания, обеспечивается качественное догорание горючих компонентов пиролизного газа и твердых частиц (пылеуноса). Образовавшиеся дымовые газы последовательно просасываются через картридж каталитического дожигателя - 10, где происходит низкотемпературное доокисление остатков органических соединений, теплообменник - 11, где осуществляется снижение температуры газов до уровня 150-120°C и поступают в систему газоочистки. В системе газоочистки производится сначала очистка дымовых газов от пыли в «сухом» циклоне -12, ликвидация запахов в адсорбере - 13, а затем промывка жидкостью в «мокром» скруббере - 14. Очищенные дымовые газы поступают в дымосос - 15 и выбрасываются в атмосферу через дымовую трубу - 16.The installation is heated by turning on burners - 2 and 8. The thermal decomposition chamber is heated to a working temperature of 600-800 ° C. A portion of the BO-1 waste is placed in the loading device - 4 and first transferred to the oxidation pyrolysis chamber - 3, and then to the lower part combustion chambers - 1. The waste is heated by an open flame and during heating due to radiation from the plume and the heat of the flue gases, they are first dried and then the organic component is burned. After the onset of combustion of organic residues BO-1 in the combustion chamber, a new portion of BO-2 is loaded into the oxidation pyrolysis chamber. Due to radiation from the combustion zone and convection of gases, BO-2 first loses moisture, and then begins the process of thermal decomposition (oxidative pyrolysis). The resulting gaseous products, due to the draft of the smoke exhauster-16, migrating to the exit from the chamber through the high-temperature combustion zone in the lower part of the combustion chamber are subjected to primary fire neutralization, which contributes to their cleaning and enter the afterburner - 7, where in the regime of rotating gas flow, due to high turbulence, high relative speeds and residence time, provides high-quality combustion of the combustible components of the pyrolysis gas and particulate matter (pyleunosa). The resulting flue gases are subsequently sucked through the cartridge of the catalytic afterburner - 10, where the low-temperature oxidation of the residues of organic compounds takes place, the heat exchanger - 11, where the temperature of the gases is reduced to the level of 150-120 ° C and enters the gas purification system. In the gas purification system, the flue gas is first cleaned of dust in a “dry” cyclone -12, odors are eliminated in the adsorber - 13, and then rinsed with liquid in a “wet” scrubber -14. The cleaned flue gases enter the smoke exhauster -15 and are released into the atmosphere through chimney - 16.

После завершения основного процесса горения органики БО-1, перемещают подвижную решетку и сбрасывают БО-2 на очаг горения в нижней части камеры сжигания, а на их место в камере окислительного пиролиза загружают новую порцию БО-3. В дальнейшем циклы повторяются.After the main combustion process is complete, the BO-1 organics move the movable grate and discharge BO-2 to the combustion center in the lower part of the combustion chamber, and a new portion of BO-3 is loaded in their place in the oxidation pyrolysis chamber. Further cycles are repeated.

Выгрузка пыли из циклона производится по мере накопления. Сбор и выгрузка отработанного адсорбента из адсорбера и шлама из скруббера производится в текстильные или пластиковые мешки, вместе с которыми они уничтожаются в камере сжигания. Зола, остающаяся после сгорания органической составляющей БО, выгружается из под колосников один раз в смену. Работа всей технологической цепочки под разрежением, создаваемым дымососом, расположенным на выходе из установки, обеспечивает невозможность выхода вредных компонентов в атмосферу.Dust is unloaded from the cyclone as it accumulates. Collection and unloading of spent adsorbent from the adsorber and sludge from the scrubber is carried out in textile or plastic bags, with which they are destroyed in the combustion chamber. The ash remaining after combustion of the organic component of the BO is discharged from under the grate once per shift. The operation of the entire process chain under the vacuum created by the smoke exhauster located at the outlet of the installation ensures that harmful components cannot escape into the atmosphere.

Снабжение верхней части камеры сжигания камерой окислительного пиролиза, соединенной с загрузочным устройством и отделенной от камеры сжигания подвижной решеткой с приводом, позволяет более полно использовать тепловой потенциал топлива и органической составляющей БО, что увеличивает сменную производительность установки при одновременном снижении удельного расхода топлива.Providing the upper part of the combustion chamber with an oxidation pyrolysis chamber connected to the loading device and separated by a movable grate with a drive separated from the combustion chamber, makes it possible to more fully use the thermal potential of the fuel and the organic component of the BO, which increases the interchangeable productivity of the installation while reducing specific fuel consumption.

Снабжение камеры дожигания автономной системой ввода вторичного воздуха позволяет регулировать температурный режим в камере и температуру отходящих дымовых газов, что способствует качественному догоранию горючих компонентов пиролизного газа и твердых частиц (пылеуноса).Supplying the afterburning chamber with an autonomous secondary air intake system allows you to control the temperature in the chamber and the temperature of the exhaust flue gases, which contributes to the high-quality burning of combustible components of the pyrolysis gas and solid particles (dust collector).

Снабжение входа в теплообменник каталитическим дожигателем, позволяет производить низкотемпературное доокисление остатков органических соединений.The supply of the entrance to the heat exchanger with a catalytic afterburner allows for low-temperature oxidation of the residues of organic compounds.

Таким образом, совокупность указанных существенных признаков обеспечивает возможность экологически чистого термического уничтожения биологических отходов, позволяет увеличить сменную производительность установки и снизить удельный расход топлива.Thus, the combination of these essential features provides the possibility of environmentally friendly thermal destruction of biological waste, allows you to increase the shift capacity of the installation and reduce specific fuel consumption.

Источники информации:Information sources:

1. «Установка для утилизации биологических отходов (крематор КД-50)» // http/www.Agro-kem.ru/1. "Installation for the disposal of biological waste (cremator KD-50)" // http / www.Agro-kem.ru /

2. «Комплекс термического обезвреживания медицинских и биологических отходов КТО-150» // http/www.zaobt.ru/solutions/waste/wastetich/2. "The complex of thermal neutralization of medical and biological waste KTO-150" // http / www.zaobt.ru / solutions / waste / wastetich /

Claims

Installation for the thermal destruction of solid biological waste containing a combustion chamber equipped with a loading and burner devices, an afterburner equipped with a burner device, a heat exchanger, a gas treatment system and a smoke exhauster characterized in that the upper part of the combustion chamber is additionally equipped with an oxidation pyrolysis chamber connected to the loading device and separated from the bottom of the combustion chamber by a movable grid with a drive, the afterburner is equipped with an autonomous secondary air input system spirit, the entrance to the heat exchanger is equipped with a catalytic afterburner, and the dust cleaning system is equipped with an adsorber.