RU2110732C1

RU2110732C1 - Installation for complex utilization of wastes containing fuel

Info

Publication number: RU2110732C1
Application number: RU95109952A
Authority: RU
Inventors: Л.С. Венцюлис; Ю.М. Халиуллин; С.П. Колпаков; Н.Н. Прокофьичев
Original assignee: Высшее военно-морское инженерное училище им.В.И.Ленина
Priority date: 1995-06-16
Filing date: 1995-06-16
Publication date: 1998-05-10
Also published as: RU95109952A

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: installation has steam boiler with gas-purifying device, centrifugal scrubber, assembled tank and dispergator. It also includes pipe line running from gas-purifying device to centrifugal scrubber provided with drain pipe line coupled to assembled tank. The latter has float-type intake device with filtering gauze and corrugated hose coupled to dispergator suction pipe line. Dispergator is provided with pressure and outlet pipe lines coupled respectively to pressure and receiving pipe lines of fuel pump. Assembled tank is fitted with receiving branch pipe of circulation pump of centrifugal scrubber spraying system with recirculation pipe line and with system of reception of liquid oil-containing and prepared solid waste. EFFECT: more effective reduction of liquid, solid and gaseous waste. 1 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам комплексного снижения жидких, твердых и газообразных отходов, образующихся при эксплуатации паровых котлов, работающих на мазуте. The invention relates to devices for the comprehensive reduction of liquid, solid and gaseous wastes generated during the operation of steam boilers operating on fuel oil.

Известна установка для комплексной утилизации топливосодержащих отходов, содержащая котел, газоочистное устройство, скруббер, соединенный трубопроводом с газоочистным устройством. A known installation for the integrated utilization of fuel-containing waste containing a boiler, a gas treatment device, a scrubber connected by a pipeline to a gas treatment device.

Технический результат изобретения состоит в создании эффективной установки комплексного снижения жидких, твердых и газообразных отходов с рациональным контуром использования теплотворной способности продукта недожога топлива - сажи. The technical result of the invention is to create an effective installation for the comprehensive reduction of liquid, solid and gaseous wastes with a rational contour of using the calorific value of the product of unburned fuel - soot.

Поставленная задача решается тем, что установка для комплексной утилизации топливосодержащих отходов содержит собственно паровой котел, газоочистное устройство, трубопровод, скруббер, соединенный трубопроводом с газоочистным устройством, сборную цистерну с заборным устройством поплавкового типа с фильтрующей сеткой с гофрированным шлангом, соединенным со всасывающим трубопроводом диспергатора, оборудованного напорным и выходным трубопроводами, соединенными соответственно с напорным и приемным трубопроводами топливного насоса, на напорной магистрали которого установлен регулятор давления топлива и пульт регулирования горения, при этом сборная цистерна оборудована приемным патрубком циркуляционного насоса системы орошения центробежного скруббера с трубопроводом рециркуляции, системой приема жидких нефтесодержащих твердых отходов. The problem is solved in that the installation for the comprehensive utilization of fuel-containing waste contains the steam boiler itself, a gas cleaning device, a pipeline, a scrubber connected by a pipeline to a gas cleaning device, a collection tank with a float-type intake device with a filter mesh with a corrugated hose connected to the disperser suction pipe, equipped with pressure and outlet pipelines connected respectively to the pressure and intake pipelines of the fuel pump, n and the pressure line of which has a fuel pressure regulator and a combustion control panel, while the collection tank is equipped with a receiving nozzle of the circulation pump of the centrifugal scrubber irrigation system with a recirculation pipe, and a system for receiving liquid oily solid waste.

Предложенная схема установки позволяет утилизировать горючие компоненты твердых частиц, содержащихся в дымовых газах, жидкие нефтесодержащие и подготовленные твердые отходы, при этом улучшить качество смесеобразования дутьевого воздуха с основным топливом за счет эффекта микровзрывов диспергированных частиц водяной фазы, окруженных пленкой топлива с частицами сажи, снизить коэффициент избытка воздуха и выбросы CO, а также уменьшить температуру выбросов (уходящих газов). Кроме того, в процессе работы установки в сборной цистерне накапливаются продукты механического недожога: соединения ванадия, никеля, магния и других элементов, являющихся ценным сырьем. The proposed installation scheme makes it possible to utilize the combustible components of solid particles contained in flue gases, liquid oil-containing and prepared solid waste, while improving the quality of the mixture of blast air with the main fuel due to the effect of microexplosions of dispersed particles of the aqueous phase surrounded by a film of fuel with soot particles, and reduce the coefficient excess air and CO emissions, and reduce the temperature of emissions (flue gases). In addition, during the operation of the installation, products of mechanical underburning accumulate in the prefabricated tank: compounds of vanadium, nickel, magnesium and other elements that are valuable raw materials.

На чертеже приведена схема предлагаемой установки. The drawing shows a diagram of the proposed installation.

Установка состоит из парового котла 1, форсуночного устройства 2, системы подачи воздуха 3, газоочистного устройства 4 с трубопроводом 5. Трубопровод 5 присоединяется к входному патрубку центробежного скруббера 6 с газоходом 7, соединенного сливным трубопроводом 8 со сборной цистерной 9. В сборной цистерне 9 установлено устройство поплавкового типа с фильтрующей сеткой 10 с гофрированным шлангом 11, соединенным с запорным органом 12 и трубопроводом 13 диспергатора 14. Диспергатор 14 имеет напорный трубопровод 15 с запорным органом 16 и выходной трубопровод 17 с запорным органом 18, соединенные соответственно с напорным трубопроводом 19 и приемным трубопроводом 20 с запорными органами 21 и 22 топливного насоса 23. Приемный трубопровод 20 соединен с основной 24 и опытовой 25 топливными расходными цистернами. На напорной магистрали 19 топливного насоса 23 установлены регулятор давления топлива 26, сливной трубопровод 27 с запорными органами 28, 29 и пульт регулирования горения 30. Сборная цистерна 9 оборудована приемным патрубком 31 циркуляционного насоса 32 системы орошения 33 центробежного скруббера 6, трубопроводом циркуляции 34 с запорным органом 35. В верхней части сборной цистерны 9 присоединена система приема нефтесодержащих вод и подготовленных твердых отходов 36, а в нижней части - горловина 37 с крышкой 38 для периодического удаления продуктов механического недожога. The installation consists of a steam boiler 1, a nozzle device 2, an air supply system 3, a gas treatment device 4 with a pipeline 5. A pipeline 5 is connected to the inlet of a centrifugal scrubber 6 with a gas duct 7, connected by a drain pipe 8 to a collection tank 9. In a collection tank 9 is installed a float type device with a filter screen 10 with a corrugated hose 11 connected to a locking member 12 and a disperser pipe 13. The dispersant 14 has a pressure pipe 15 with a locking member 16 and an outlet pipe a wire 17 with a locking member 18, respectively connected to the pressure pipe 19 and the receiving pipe 20 with the locking bodies 21 and 22 of the fuel pump 23. The receiving pipe 20 is connected to the main 24 and pilot 25 fuel supply tanks. A fuel pressure regulator 26, a drain pipe 27 with shut-off bodies 28, 29 and a combustion control unit 30 are installed on the pressure line 19 of the fuel pump 23. The collection tank 9 is equipped with a receiving pipe 31 of the circulation pump 32 of the irrigation system 33 of the centrifugal scrubber 6, a circulation pipe 34 with a shut-off body 35. In the upper part of the collection tank 9, a system for receiving oily water and prepared solid waste 36 is connected, and in the lower part there is a neck 37 with a cover 38 for periodic removal of fur products burnout.

Установка работает следующим образом. Installation works as follows.

В топку парового котла 1 подается топливо через форсуночное устройство 2, воздух по системе 3 и зажигается факел. Образующиеся дымовые газы проходят газоочистное устройство 4, где твердые частицы, двигаясь с большой скоростью, сепарируются из общего потока и по трубопроводу 5 поступают в центробежный скруббер 6. Очищенные газы по газоходу направляются в атмосферу. В скруббере 6 твердые частицы двигаются по спирали, отклоняясь к его внутренней стенке за счет центробежных сил. Здесь твердые частицы вступают в контакт с водой, подаваемой по системе орошения 22 и стекающей по стенкам скруббера. Очищенные газы выделяются из скруббера по газоходу 7, а образовавшаяся пульпа (грубодисперсная смесь твердых частиц и воды) стекает по трубопроводу 8 в сборную цистерну 9. До 60% твердых частиц составляет сажа - горючий компонент, обладающий гидрофобными свойствами. Поэтому сажа собирается в верхнем слое воды в устройство поплавкового типа с фильтрующей сеткой 10 и по гофрированному шлангу 11 через открытый запорный орган 12, трубопровод 13 поступает на всасывание диспергатора 14. Диспергатор 14 представляет собой насос струйного типа, рабочей средой для которого является топливо, поступающее по напорному трубопроводу 15 через открытый запорный орган 16 от топливного насоса 23, и выполняет две функции: засасывания сажеводяной смеси с поверхности воды в сборной цистерне 9 и создание саже-водо-топливной суспензии в выходном трубопроводе 17 вследствие эффективного диспергирования рабочей и всасываемой среды в условии высоких скоростей потоков. Образовавшаяся саже-водо-топливная суспензия поступает по трубопроводу 17 через открытый запорный орган 18 на всасывание топливного насоса 23 подмешиваясь к основному потоку топлива, всасываемого по трубопроводу 20 через открытый запорный орган 21 или 22. Fuel is supplied to the furnace of the steam boiler 1 through the nozzle device 2, air through the system 3 and the torch is ignited. The resulting flue gases pass through a gas cleaning device 4, where solid particles, moving at high speed, are separated from the general stream and fed through a pipe 5 to a centrifugal scrubber 6. The purified gases are sent to the atmosphere through the duct. In scrubber 6, solid particles move in a spiral, deviating to its inner wall due to centrifugal forces. Here, solid particles come into contact with water supplied through an irrigation system 22 and flowing down the walls of the scrubber. The purified gases are emitted from the scrubber through the flue 7, and the resulting pulp (coarse mixture of solid particles and water) flows through the pipe 8 into the collection tank 9. Up to 60% of the solid particles is soot - a combustible component with hydrophobic properties. Therefore, soot is collected in the upper water layer into a float-type device with a filter screen 10 and through a corrugated hose 11 through an open shut-off element 12, a pipe 13 is supplied to the suction of the dispersant 14. The dispersant 14 is a jet-type pump, the working medium for which is the fuel supplied through the pressure pipe 15 through the open shut-off element 16 from the fuel pump 23, and performs two functions: suction of the soot-water mixture from the surface of the water in the collection tank 9 and the creation of soot-water-fuel suspension sion in the outlet conduit 17 due to effective dispersion and the sucked working medium provided in the high velocity flow. The resulting soot-water-fuel suspension enters through a pipe 17 through an open shut-off element 18 to the suction of the fuel pump 23 mixed with the main stream of fuel drawn in through a pipe 20 through an open shut-off element 21 or 22.

Топливный насос 23 стабилизирует однородность суспензии за счет перемешивания в своей гидравлической части и подает ее через пульт регулирования горения 30 к форсуночному устройству. Управление расходом топлива осуществляется регулятором давления топлива 26 путем слива излишков по трубопроводу 27 через открытый запорный орган 28 или 29 в расходные топливные цистерны соответственно основную 24 или опытовую 25. Основная цистерна 24 используется на расчетном режиме - при работе на обычном топливе и отключенном диспергаторе (открытые запорные органы 22, 28; закрытые 12, 16, 18, 21, 29), а также для периодической подпитки топливом опытовой цистерны 25 при работе на саже-водо-топливной суспензии, т. е. включенном диспергаторе (открытые запорные органы 22, 12, 16, 18, 29; закрытые 21, 28). Устойчивый режим горения саже-водо-топливной суспензии обеспечивается при следующих соотношениях компонентов: сажи до 5-6%; воды до 18-20%; топлива 75%. Поэтому при обводнении до 20% опытовой цистерны 25 за счет слива через открытый запорный орган 29 от регулятора 26 необходимо перейти на работу от основной цистерны 24 при открытом запорном органе 29 от регулятора 26 на опытовую цистерну 25. Наличие опытовой цистерны 25 позволяет подготавливать и поддерживать концентрацию компонентов суспензии в необходимых пределах. В сборной цистерне 9 поддерживается определенный уровень воды, необходимой для устойчивой работы электроциркуляционного насоса 32 системы орошения 33 центробежного скруббера 6. Для подпитки сборной цистерны 9 целесообразно использовать нефтесодержащие и некоторые другие загрязненные воды, образующиеся в большом количестве при эксплуатации энергетического оборудования, для чего предусмотрена система 36. По этой системе также предусмотрена утилизация подготовленных (измельченных до 50-100 мкм) твердых отходов (бумага, картон, дерево). Частицы твердых отходов находятся в верхнем слое воды. Получив положительную плавучесть вследствие коагуляции с нефтепродуктами, они поступают в устройство поплавкового типа с фильтрующей сеткой 10 и далее аналогично как сажистые частицы поступают в первый котел на сжигание в составе суспензии. Для предотвращения забивания устройства поплавкового типа с фильтрующей сеткой 10 предусмотрен трубопровод рециркуляции 34 с запорным органом 35, обеспечивающий ее периодическую промывку. Скопившиеся на дне сборной цистерны продукты механического недожога (соединения ванадия, никеля, магния и др.) периодически удаляются через горловину 37 при вскрытой крышке 38.2 The fuel pump 23 stabilizes the uniformity of the suspension by mixing in its hydraulic part and feeds it through the combustion control panel 30 to the nozzle device. Fuel consumption is controlled by the fuel pressure regulator 26 by draining excess through pipeline 27 through an open shut-off element 28 or 29 into consumable fuel tanks, respectively, the main 24 or experimental 25. The main tank 24 is used in the design mode - when operating on ordinary fuel and the dispersant is switched off (open shut-off bodies 22, 28; closed 12, 16, 18, 21, 29), as well as for periodically fueling the experimental tank 25 when working on soot-water-fuel suspension, i.e. the dispersant is on (open lock local authorities 22, 12, 16, 18, 29; closed 21, 28). A stable combustion regime of soot-water-fuel suspension is provided with the following ratios of components: soot up to 5-6%; water up to 18-20%; fuel 75%. Therefore, when watering up to 20% of the experimental tank 25 by draining through the open shut-off element 29 from the regulator 26, it is necessary to switch to work from the main tank 24 with the open shut-off organ 29 from the regulator 26 to the experimental tank 25. The presence of the experimental tank 25 allows preparing and maintaining the concentration suspension components within the required limits. In the collection tank 9, a certain level of water is maintained, which is necessary for the stable operation of the electric circulating pump 32 of the irrigation system 33 of the centrifugal scrubber 6. To replenish the collection tank 9, it is advisable to use oil-containing and some other polluted waters generated in large quantities during the operation of power equipment, for which a system is provided 36. This system also provides for the disposal of prepared (crushed to 50-100 microns) solid waste (paper, cardboard, wood). Particles of solid waste are in the upper layer of water. Having received positive buoyancy due to coagulation with petroleum products, they enter a float-type device with a filter screen 10 and then similarly to soot particles enter the first boiler for combustion as a part of the suspension. To prevent clogging of the float-type device with a filter screen 10, a recirculation pipe 34 with a shut-off member 35 is provided for periodic washing. The products of mechanical underburning accumulated at the bottom of the collection tank (compounds of vanadium, nickel, magnesium, etc.) are periodically removed through the neck 37 with the cover open 38.2

Claims

Installation for the comprehensive utilization of fuel-containing waste, containing a boiler, gas treatment device, scrubber connected by a pipeline to a gas treatment device, characterized in that it is equipped with a prefabricated tank, dispersant, fuel and circulation pumps, the tank is made with a float-type intake device with a filter net and a corrugated hose connected to the suction pipe of the dispersant, and connected through the inlet pipe of the circulation pump to the scrubber irrigation system from the pipeline recycling house and is provided with a receiving apparatus oily liquid and solid waste produced, a scrubber and centrifugal configured spout connected to the tank, and the pressure and output pipelines dispersant are respectively connected to the discharge and receiving conduits of the fuel pump.