RU205667U1

RU205667U1 - Municipal Solid Waste Incineration Plant

Info

Publication number: RU205667U1
Application number: RU2020141281U
Authority: RU
Inventors: Андрей Ильич Аулов
Original assignee: Андрей Ильич Аулов
Priority date: 2020-12-14
Filing date: 2020-12-14
Publication date: 2021-07-28

Abstract

Полезная модель относится к области теплоэнергетики, а именно к установкам по переработке твердых бытовых и промышленных отходов (ТБО).Технической проблемой заявляемой полезной модели является повышение полноты сгорания твердого топлива.Техническая проблема решается за счет того, что установка для сжигания твердых бытовых отходов содержит корпус с топочной камерой, выполненный из стального листа в виде горизонтально расположенного цилиндра с глухими торцами; люк с крышкой для загрузки твердого топлива в топочную камеру, расположенный на верхней части корпуса; технологический люк с крышкой, расположенный на торцевой части корпуса; колосниковую решетку, установленную горизонтально внутри топочной камеры на уровне технологического люка; трубы для подачи воздуха, расположенные под колосниковой решеткой в нижней части корпуса; на внутренней поверхности корпуса закреплен дополнительный корпус с образованием между ними воздушной полости; дополнительный корпус состоит из повторяющих форму корпуса сегментов из металлического листа с перфорацией и вырезанными полостями для люков и труб; на наружной поверхности дополнительного корпуса закреплены металлические прутки; в верхней части корпуса снаружи расположены основная и резервная дымовые трубы, соединенные с внутренней полостью топочной камеры.Реализация предлагаемой полезной модели позволяет достичь технический результат, заключающийся в увеличении температуры внутри зоны горения в печи до 1200°С, и за счет этого увеличить полноту сгорания твердого топлива.The utility model relates to the field of heat power engineering, namely to installations for the processing of solid domestic and industrial waste (MSW). The technical problem of the claimed utility model is to increase the completeness of combustion of solid fuel. The technical problem is solved due to the fact that the installation for incineration of solid domestic waste contains a housing with a combustion chamber made of steel sheet in the form of a horizontal cylinder with blind ends; a hatch with a cover for loading solid fuel into the combustion chamber, located on the upper part of the body; a technological hatch with a cover located on the end part of the body; grate, installed horizontally inside the combustion chamber at the level of the technological hatch; air supply pipes located under the grate in the lower part of the body; an additional body is fixed on the inner surface of the body with the formation of an air cavity between them; the additional body consists of perforated sheet metal segments that follow the shape of the body and cut out cavities for hatches and pipes; metal rods are fixed on the outer surface of the additional body; in the upper part of the body outside there are the main and reserve chimneys connected to the inner cavity of the combustion chamber. fuel.

Description

Полезная модель относится к области теплоэнергетики, а именно к установкам по переработке твердых бытовых и промышленных отходов (ТБО).The utility model relates to the field of heat power engineering, namely to installations for the processing of solid household and industrial waste (MSW).

Известна установка для термической обработки и уничтожения отходов, состоящая из футерованного огнеупорным материалом корпуса, внутри которого расположены камера дожигания дымовых газов с горелочным устройством и камера сжигания отходов с горелочным устройством, а также канал для прохода пиролизного и дымовых газов из камеры сжигания в камеру дожигания, канал удаления дымовых газов из камеры дожигания и устройств загрузки отходов и удаления шламов. (RU №2 476 771).Known installation for heat treatment and disposal of waste, consisting of a housing lined with refractory material, inside which there are a combustion chamber with a burner device and a combustion chamber with a burner device, as well as a channel for the passage of pyrolysis and flue gases from the combustion chamber to the afterburner, a channel for removing flue gases from the afterburner and devices for loading waste and removing sludge. (RU No. 2 476 771).

Недостатком данного устройства является слишком большое количество движущихся частей (шиберов) в высокотемпературной зоне, вследствие чего часто происходит их заклинивание и эффективность дожига снижается.The disadvantage of this device is that there are too many moving parts (gates) in the high-temperature zone, as a result of which they often jam and the afterburning efficiency decreases.

Известно устройство для сжигания твердого топлива, бытовых и промышленных отходов, содержащее рабочую камеру с конусообразным подом и колосниковой решеткой, расположенную под ней камеру дожигания, окружной канал подачи воздуха и канал отвода продуктов сгорания (RU №52625).Known device for burning solid fuel, household and industrial waste, containing a working chamber with a conical hearth and a grate, located underneath the afterburner, a circular air supply channel and a channel for removing combustion products (RU # 52625).

Недостатком данного устройства является слишком большое количество движущихся частей в высокотемпературной зоне, вследствие чего часто происходит их заклинивание и эффективность дожига снижается.The disadvantage of this device is that there are too many moving parts in the high-temperature zone, as a result of which they often jam and the afterburning efficiency decreases.

Известна также установка для сжигания твердого топлива, содержащая корпус с топочной камерой, выполненный из стального листа в виде горизонтально расположенного цилиндра с глухими торцами и установленный на фундаменте, люк с крышкой для загрузки твердого топлива в топочную камеру, расположенный на верхней части корпуса вблизи одного из его торцов, технологический люк с крышкой, расположенный на другом торце корпуса в нижней его части, колосниковую решетку, установленную горизонтально внутри корпуса под технологическим люком, трубу для подачи воздуха, расположенную под колосниковой решеткой, трубу для удаления золы, установленную в нижней части корпуса под решеткой, и устройство для удаления дымовых газов, причем внутренняя поверхность корпуса облицована листами из жаропрочной стали, поперек корпуса проложены ободы из жаропрочной стали, выполненные в виде дуг, установленных на колосниковую решетку, на ободы поперек них и по периметру поверхности корпуса до колосниковой решетки жестко уложены с зазором пруты из жаропрочной стали, снаружи вдоль корпуса на верхней его части установлен коллектор для подачи воздуха в полости, образованные листами, ободами и прутами; устройство для удаления дымовых газов выполнено из двух дымовых труб, расположенных горизонтально внутри топочной камеры по обе стороны от ее оси и установленных со стороны открытых торцов на вертикально расположенные Г-образные трубы, которые в верхней части выполнены с отверстиями, а их открытые торцы в нижней части соединены с одной из полостей, образованных листами, ободами и прутами, при этом дымовые трубы снабжены кожухами с отверстиями, образованными со стороны открытых торцов дымовых труб до их середины, а кольцевые полости между дымовыми трубами и кожухами соединены с коллектором для подачи воздуха. (Патент РФ №2619434). Данное изобретение взято за прототип.There is also known an installation for the combustion of solid fuel, containing a housing with a combustion chamber made of a steel sheet in the form of a horizontal cylinder with blind ends and installed on a foundation, a hatch with a cover for loading solid fuel into the combustion chamber, located on the upper part of the housing near one of the its ends, a service hatch with a cover located on the other end of the body in its lower part, a grate installed horizontally inside the body under the service hatch, an air supply pipe located under the grate, an ash removal pipe installed in the lower part of the body under grate, and a device for removing flue gases, and the inner surface of the body is lined with sheets of heat-resistant steel, rims made of heat-resistant steel are laid across the body, made in the form of arcs installed on the grate, on the rims across them and along the perimeter of the body surface to the grate rigidly st rods made of heat-resistant steel with a gap, outside along the body, on its upper part, a manifold is installed for supplying air to the cavities formed by sheets, rims and rods; the device for removing flue gases is made of two chimneys located horizontally inside the combustion chamber on both sides of its axis and installed on the side of the open ends on vertically located L-shaped pipes, which are made with holes in the upper part, and their open ends in the lower parts are connected to one of the cavities formed by sheets, rims and rods, while the chimneys are equipped with casings with holes formed from the side of the open ends of the chimneys to their middle, and the annular cavities between the chimneys and casings are connected to a manifold for air supply. (RF Patent No. 2619434). This invention is taken as a prototype.

Реализация предлагаемого изобретения позволяет предохранить корпус установки от прогара путем подачи холодного воздуха в полости, образованные корпусом, ободами и листами из жаропрочной стали, а также снизить токсичность вредных веществ в дымовых газах путем организации двухзонного и двухстадийного горения.The implementation of the proposed invention allows you to protect the body of the installation from burnout by supplying cold air to the cavities formed by the body, rims and sheets of heat-resistant steel, and also to reduce the toxicity of harmful substances in flue gases by organizing two-zone and two-stage combustion.

Однако, данная установка для сжигания твердого топлива характеризуется недостаточной надежностью работы вследствие неполноты сгорания твердого топлива, вызванной тем, что воздух, подаваемый через щели, образованные между прутами, из-за их большого зазора быстро размывается внутри корпуса и до зоны горения почти не доходит, кроме того, температура в зоне горения зачастую не превышает 700 градусов, что негативно сказывается на дожиге газов.However, this installation for the combustion of solid fuel is characterized by insufficient reliability of operation due to incomplete combustion of solid fuel caused by the fact that the air supplied through the slots formed between the rods, due to their large gap, quickly erodes inside the body and almost does not reach the combustion zone. in addition, the temperature in the combustion zone often does not exceed 700 degrees, which negatively affects the afterburning of gases.

Технической проблемой заявляемой полезной модели является повышение полноты сгорания твердого топлива.The technical problem of the claimed utility model is to increase the combustion efficiency of solid fuel.

Техническая проблема решается за счет того, что установка для сжигания твердых бытовых отходов содержит корпус с топочной камерой, выполненный из стального листа в виде горизонтально расположенного цилиндра с глухими торцами; люк с крышкой для загрузки твердого топлива в топочную камеру, расположенный на верхней части корпуса; технологический люк с крышкой, расположенный на торцевой части корпуса; колосниковую решетку, установленную горизонтально внутри топочной камеры на уровне технологического люка; трубы для подачи воздуха, расположенные под колосниковой решеткой в нижней части корпуса; на внутренней поверхности корпуса закреплен дополнительный корпус с образованием между ними воздушной полости; дополнительный корпус состоит из повторяющих форму корпуса сегментов из металлического листа с перфорацией и вырезанными отверстиями для люков и труб; на наружной поверхности дополнительного корпуса закреплены металлические прутки; в верхней части корпуса снаружи расположены основная и резервная дымовые трубы, соединенные с внутренней полостью топочной камеры. Дополнительный корпус предпочтительно закреплять с помощью шпилек, а торцы корпуса выполнять полусферическими.The technical problem is solved due to the fact that the installation for the incineration of municipal solid waste contains a housing with a combustion chamber made of steel sheet in the form of a horizontal cylinder with blind ends; a hatch with a cover for loading solid fuel into the combustion chamber, located on the upper part of the body; a technological hatch with a cover located on the end part of the body; grate, installed horizontally inside the combustion chamber at the level of the technological hatch; air supply pipes located under the grate in the lower part of the body; an additional body is fixed on the inner surface of the body with the formation of an air cavity between them; the additional body consists of perforated sheet metal segments that follow the shape of the body, with cut-out holes for hatches and pipes; metal rods are fixed on the outer surface of the additional body; in the upper part of the body, the main and reserve chimneys are located outside, connected to the inner cavity of the combustion chamber. It is preferable to fix the additional body with pins, and the ends of the body are hemispherical.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг. 1 - общий вид установки, на фиг. 2 представлена схема вертикального разреза установки, на фиг. 3 представлена схема сегмента дополнительного корпуса.The essence of the utility model is illustrated by drawings, where Fig. 1 is a general view of the installation, FIG. 2 shows a diagram of a vertical section of the installation; FIG. 3 shows a diagram of a segment of an additional housing.

Установка для сжигания твердых бытовых отходов содержит основной корпус 1 с топочной камерой 2, выполненный из металлического листа в виде горизонтально расположенного цилиндра с глухими, например, полусферическими торцами; люк 3 для загрузки твердого топлива в топочную камеру, расположенный в верхней части основного корпуса; технологический люк 4 для удаления золы и розжига твердого топлива, расположенный в торцевой части корпуса; колосниковую решетку 5, установленную горизонтально внутри топочной камеры на уровне технологического люка; трубы для подачи воздуха 6, расположенные под колосниковой решеткой в нижней части основного корпуса; дополнительный корпус 7, состоящий из сегментов, повторяющих форму корпуса, из металлического листа с перфорацией 9 и вырезанными отверстиями для люков 3 и 4 и труб 11, 12. Дополнительный корпус 7 закреплен на внутренней поверхности основного корпуса с помощью шпилек 8 с образованием между ними воздушной полости. На наружной поверхности корпуса 7 закреплены металлические прутки 10. В верхней части корпуса 1 снаружи расположены дымовая труба 11 и резервная дымовая труба 12, соединенные с внутренней полостью топочной камеры.The installation for the incineration of municipal solid waste comprises a main body 1 with a combustion chamber 2 made of a metal sheet in the form of a horizontal cylinder with blind, for example, hemispherical ends; hatch 3 for loading solid fuel into the combustion chamber, located in the upper part of the main body; a technological hatch 4 for ash removal and solid fuel ignition, located in the end part of the body; grate 5, installed horizontally inside the combustion chamber at the level of the technological hatch; air supply pipes 6 located under the grate in the lower part of the main body; an additional body 7, consisting of segments that repeat the shape of the body, of a metal sheet with perforations 9 and cut holes for hatches 3 and 4 and pipes 11, 12. The additional body 7 is fixed on the inner surface of the main body by means of pins 8 with the formation of an air cavity. On the outer surface of the housing 7, metal rods 10 are fixed. In the upper part of the housing 1, the chimney 11 and the reserve chimney 12 are located outside, connected to the inner cavity of the combustion chamber.

Устройство работает следующим образомThe device works as follows

Через загрузочный люк 3 в топочную камеру 2 загружается твердое топливо, после чего крышка люка герметично закрывается. В полости, образованные между основным корпусом 1 и дополнительным корпусом 7, через трубы для подачи воздуха 6 подается холодный воздух, что снижает теплонапряженность основного корпуса 1. Далее воздух, проходя сквозь металлические прутки 10 и перфорированные отверстия 9 корпуса 7, поступает внутрь топочной камеры 2, равномерно распределяясь по ее объему, где служит носителем кислорода.Through the loading hatch 3, solid fuel is loaded into the combustion chamber 2, after which the hatch cover is hermetically closed. In the cavities formed between the main body 1 and the additional body 7, cold air is supplied through the pipes for supplying air 6, which reduces the heat density of the main body 1. Further, the air, passing through the metal rods 10 and the perforated holes 9 of the body 7, enters the combustion chamber 2 , evenly distributed over its volume, where it serves as an oxygen carrier.

Твердое топливо поджигают с помощью дежурного факела, подведенного через технологичный люк 4, после чего его крышка герметично закрывается. В объеме основного корпуса 1, где размещено твердое топливо, образуется высокотемпературная зона горения с температурой t ≈ 600-1200°С, такая высокая и стабильная температура в зоне горения возникает благодаря дополнительной теплоизоляции за счет воздушной прослойки между основным корпусом 1 и дополнительным корпусом 7, а также за счет равномерного распределения воздуха в полости топочной камеры 2. Причиной тому - особенности дополнительного корпуса 7, а именно сегментированное строение, что повышает надежность при высоких температурах, предотвращая деформации металла, а перфорированная поверхность обеспечивает равномерность движения воздуха в зоне горения, использование металлических прутков в конструкции обеспечивает ей дополнительную жесткость, а кроме того, поддерживает ламинарность воздушного потока за счет обтекаемой цилиндрической поверхности прутков. Дымовые горячие газы двигаются из очага горения в сторону пониженного давления и удаляются из печи по трубе 11, в случае достижения критических температур в топке открывается резервная труба 12, по которой излишняя тепловая энергия сбрасывается в атмосферу. Образовавшаяся зола осыпается через колосниковую решетку 5 на дно основного корпуса 1 и удаляется через люк 4.Solid fuel is ignited with the help of a pilot torch supplied through the technological hatch 4, after which its lid is hermetically closed. In the volume of the main body 1, where the solid fuel is placed, a high-temperature combustion zone is formed with a temperature of t ≈ 600-1200 ° C, such a high and stable temperature in the combustion zone arises due to additional thermal insulation due to the air gap between the main body 1 and the additional body 7, and also due to the uniform distribution of air in the cavity of the combustion chamber 2. The reason for this is the features of the additional housing 7, namely the segmented structure, which increases reliability at high temperatures, preventing metal deformation, and the perforated surface ensures uniform air movement in the combustion zone, the use of metal rods in the structure provides it with additional rigidity, and in addition, maintains the laminarity of the air flow due to the streamlined cylindrical surface of the rods. The hot flue gases move from the combustion center towards the reduced pressure and are removed from the furnace through pipe 11, in case of reaching critical temperatures in the furnace, a reserve pipe 12 opens, through which excess heat energy is discharged into the atmosphere. The resulting ash falls through the grate 5 to the bottom of the main body 1 and is removed through the hatch 4.

Реализация предлагаемой полезной модели позволяет достичь технический результат, заключающийся в увеличении и стабилизации температуры внутри зоны горения в печи, и за счет этого увеличить полноту сгорания твердого топлива.The implementation of the proposed utility model allows achieving a technical result, which consists in increasing and stabilizing the temperature inside the combustion zone in the furnace, and thereby increasing the completeness of combustion of solid fuel.

Claims

1. Installation for incineration of solid domestic waste, containing a housing with a combustion chamber made of steel sheet in the form of a horizontal cylinder with blind ends, a hatch with a lid for loading solid fuel into the combustion chamber, located on the upper part of the housing, a technological hatch with a lid, located on the end part of the body, a grate installed horizontally inside the combustion chamber, pipes for air supply located under the grate in the lower part of the body, a chimney characterized in that the grate is installed at the level of the technological hatch, an additional the body with the formation of an air cavity between them, the additional body consists of segments repeating the shape of the body from a metal sheet with perforations and cut holes for hatches and pipes, metal rods are fixed on the outer surface of the additional body, a reserve chimney is introduced ...

2. Installation for incineration of municipal solid waste according to claim 1, characterized in that the additional housing is fixed with pins.

3. Installation for the incineration of municipal solid waste according to claim 1, characterized in that the ends of the body are made hemispherical.